光纤检测石油勘探论文

时间:2021-08-31

  1引言

  由于石油钻井下的条件较为复杂,常规的传感器受到了较多的限制。在这种情况下,光纤作为一种新型的传感器体现出其较大的优越性,其基本原理是将通过分析反射光波中的波幅、相位、波长等信息经过得到油井内部的压力温度等信息。其优点是:

  (1)信号损耗较低,可实现长距离传播;

  (2)使用时间长;

  (3)其所需空间较小;

  (4)耐高温,其可用于180℃以上的条件下工作;

  (5)可以实现分布式分布检测模式,得到不同层面的信息;

  (6)光纤检测具有良好的安全性;

  (7)灵敏度高。光纤传感器和以电为基础的传统传感器相比,光纤传感能检测0.1rad的相位差,采用干涉型光纤传感器可测非常小的物理量。基于上述几种优点,光纤检测在石油勘探特别是油井中得到了较多的应用和发展。但是,光纤检测在油井中也遇到了很多问题,如安装存活率低,高温高压条件下的传感器精度和灵敏度不满足要求,试验室条件下无法完全模拟油井实际情形等。

  2油井压力温度测量系统的优化设计措施

  油井下的作业环境是高温高压,常用的电子式传感器在这种条件下无法保证测量数据的精度。为此,油井下常常采用FBG传感器来测量油井下压力及温度等数据。但是采用FBG传感器来布置测量系统也有以下几个问题:

  (1)传输光纤的腐蚀性和传感器的探头灵敏度(高温高压条件下)问题;

  (2)在液体中产生较大的压力(pressure)-温度(thermal)交叉影响;

  (3)井下安装的经验较少,技术难度较大;

  (4)资料整理及油井的网络化应用。对此,油井压力温度光纤测量系统优化设计应从几方面解决:

  (1)提高传感器的压力敏感性,降低温度敏感性;

  (2)提高光纤的耐腐蚀能力;

  (3)测量系统的井下安装模型及其注意事项;

  (4)资料整理及油井的网络化应用发展。

  3结语

  本文从提高传感器的'压力敏感性,降低温度敏感性、提高光纤的耐腐蚀能力、测量系统的井下安装模型及其注意事项、资料整理及油井的网络化应用发展等4个方面出发给出光纤检测系统的优化措施。在安装光纤检测过程中,特别要注意尽量减少传感器与光源的距离,减少光纤的接头和融接点,进行必要的试验以确定系统的有效性。

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