光纖檢測石油勘探論文
1引言
由于石油鉆井下的條件較為復(fù)雜,常規(guī)的傳感器受到了較多的限制。在這種情況下,光纖作為一種新型的傳感器體現(xiàn)出其較大的優(yōu)越性,其基本原理是將通過分析反射光波中的波幅、相位、波長等信息經(jīng)過得到油井內(nèi)部的壓力溫度等信息。其優(yōu)點是:
(1)信號損耗較低,可實現(xiàn)長距離傳播;
。2)使用時間長;
。3)其所需空間較;
(4)耐高溫,其可用于180℃以上的條件下工作;
。5)可以實現(xiàn)分布式分布檢測模式,得到不同層面的信息;
。6)光纖檢測具有良好的安全性;
。7)靈敏度高。光纖傳感器和以電為基礎(chǔ)的傳統(tǒng)傳感器相比,光纖傳感能檢測0.1rad的相位差,采用干涉型光纖傳感器可測非常小的'物理量。基于上述幾種優(yōu)點,光纖檢測在石油勘探特別是油井中得到了較多的應(yīng)用和發(fā)展。但是,光纖檢測在油井中也遇到了很多問題,如安裝存活率低,高溫高壓條件下的傳感器精度和靈敏度不滿足要求,試驗室條件下無法完全模擬油井實際情形等。
2油井壓力溫度測量系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計措施
油井下的作業(yè)環(huán)境是高溫高壓,常用的電子式傳感器在這種條件下無法保證測量數(shù)據(jù)的精度。為此,油井下常常采用FBG傳感器來測量油井下壓力及溫度等數(shù)據(jù)。但是采用FBG傳感器來布置測量系統(tǒng)也有以下幾個問題:
(1)傳輸光纖的腐蝕性和傳感器的探頭靈敏度(高溫高壓條件下)問題;
(2)在液體中產(chǎn)生較大的壓力(pressure)-溫度(thermal)交叉影響;
。3)井下安裝的經(jīng)驗較少,技術(shù)難度較大;
(4)資料整理及油井的網(wǎng)絡(luò)化應(yīng)用。對此,油井壓力溫度光纖測量系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計應(yīng)從幾方面解決:
。1)提高傳感器的壓力敏感性,降低溫度敏感性;
。2)提高光纖的耐腐蝕能力;
。3)測量系統(tǒng)的井下安裝模型及其注意事項;
(4)資料整理及油井的網(wǎng)絡(luò)化應(yīng)用發(fā)展。
3結(jié)語
本文從提高傳感器的壓力敏感性,降低溫度敏感性、提高光纖的耐腐蝕能力、測量系統(tǒng)的井下安裝模型及其注意事項、資料整理及油井的網(wǎng)絡(luò)化應(yīng)用發(fā)展等4個方面出發(fā)給出光纖檢測系統(tǒng)的優(yōu)化措施。在安裝光纖檢測過程中,特別要注意盡量減少傳感器與光源的距離,減少光纖的接頭和融接點,進(jìn)行必要的試驗以確定系統(tǒng)的有效性。
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