在油气勘探中，气测录井是很重要的一个环节，气测录井的速度和精度，直接影响到对油气矿藏位置勘探的准确性，因此发展一种快速、高精度的气体探测方法，是提高气测录井速度和精度的关键。目前普遍应用的方法是气相色谱法，但是气相色谱法探测周期长，装置复杂，导致对油层位置探测精确度不高。激光光谱方法是一种快速成分识别的方法，拉曼光谱和红外吸收光谱探测周期为几十秒，且现场探测的气体（烷烃气体、二氧化碳、氢气等）都有相应的光谱，但是与气相色谱相比，拉曼光谱技术应用到现场气体探测仍面临一些挑战，最主要的是拉曼光谱探测灵敏度较低。本论文主要解决的问题就是如何提高拉曼光谱气体探测的灵敏度。本文针对于提高拉曼光谱气体探测灵敏度发展了一套基于近共心腔的拉曼光谱强度增强的方法，主要完成了以下工作：①模拟近共心腔对拉曼散射强度的增强效果。首先对拉曼散射强度与散射角度之间关系进行分析，研究表明，拉曼散射方向与激光入射方向夹角越小散射强度越大，即在前向和后向散射强度最大，约是侧向散射强度的2倍，侧向散射强度最弱。但是一般情况下需要根据二阶极化率对散射强度进行修正。在此基础上对近共心腔的信号增强效果进行理论分析。采用近共心腔的目的就是使激光多次在腔内反射，在腔中心附近聚焦，通过增强激发光强度来提高拉曼散射强度。并对近共心腔的三种反射模式（共心腔模式、近共心腔直线型和近共心腔椭圆型）增强效果进行对比，理论上近共心腔直线型增强效果最好。②搭建一套基于近共心腔气体拉曼光谱系统。对实验中的可变参数（信号收集角度、透镜焦距等）进行优化，实验证明：收集角度与激光光束夹角越小，收集到拉曼散射信号强度越大；在一定范围内增大收集透镜焦距，收集到拉曼信号强度也随之增大。在此基础上对三种多次反射模式的增强效果进行验证，实验结果符合理论分析结论，近共心腔直线型的增强效果最好，其拉曼光谱强度增强70倍左右。③对基于近共心腔的气体拉曼光谱增强方法评估。搭建了一套基于后向收集拉曼光谱气体探测系统，在所有条件（CCD积分时间、单色仪狭缝宽度、收集透镜焦距、激光器能量等）相同的情况下，其所收集到的拉曼信号与近共心腔增强装置收集到的拉曼信号进行对比，以此评估近共心腔装置的增强效果。以空气中氧气和氮气为探测物，分别对两系统所采集光谱的信号强度、信背比和信噪比进行对比。实验结果证明两系统采集拉曼信号相比，近共心腔系统要在信号强度上增强5倍左右，噪声强度减小一半，因此近共心腔系统的探测限提高约10倍左右。最后，在总结了上述工作的基础上，对工作中存在的缺憾和不足进行分析，并对今后工作进行了展望，总结了今后的工作重点，包括对近共心腔腔体进行设计与实现，提高激发和收集光路稳定性等。