油气勘探钻井过程中,发现油气层、确定油气层的具体位置和产能至关重要,而录井是发现油气层、确定油气层的具体位置和产能的重要手段。在众多的录井油气检测技术中,钻井液气体检测技术是最重要、最常用和最有效的技术,钻井液气体检测技术主要是对钻井液循环携带到地面的地下烃类气体和非烃类气体进行分析,帮助及时发现地下油气,现场指导钻井工作。　　 目前录井油气检测技术主要面临油气检测的及时性问题、连续性问题和定量化问题,这些问题使得油气检测分析的质量不高,有时甚至严重失真,不能真实反映地层的含油气情况。随着随钻测量(MWD)、随钻录井(LWD)、随钻地震(SWD)等技术的迅速发展,井底随钻分离检测技术是目前国外录井行业的一个主要发展趋势。井底随钻气体分离检测技术中钻井液轻烃的分离采用的是膜分离脱气技术,轻烃气体的检测采用的是微色谱检测技术和光电检测技术,井底随钻检测的实现将意味着能源勘探的新突破,将对石油勘探行业产生深远的影响。　　 本论文主要对钻井液轻烃膜分离脱气技术进行了研究。以聚二甲基硅氧烷(PDMS)为膜材料制备适合钻井液中轻烃气体分离的PDMS分离膜,采用扫描电镜、红外光谱等表征手段对膜进行表征,同时还研制了小型化的平板膜探头。通过在实验室中模拟建立常压和高压下的钻井液轻烃膜分离测试环境,对PDMS膜的轻烃分离性能进行测试,并对膜的耐温性、耐压性、稳定性进行测试,结果表明,PDMS膜可以在压力为2 Mpa、温度为120℃条件下长时间稳定的运行,其耐温耐压和稳定性能良好;PDMS对轻烃气体浓度变化的响应时间仅为1.2 s,说明其对轻烃气体浓度变化的灵敏性好。本文还通过实验得到了PDMS膜两侧浓度的关联,关联关系呈现很好的线性关系,符合亨利定律。同时,考察了轻烃分离膜探头的安装方式对膜分离性能的影响因素,结果表明,增加了不锈钢丝网保护层的平板膜组件检测信号相对于裸膜直接检测信号减小约1倍,同时平板膜组件若不使用保护层,则长时间在钻井液中使用会出现膜脱落的现象。