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光纖溫度傳感器的技術應用解析

來源:   2013年12月04日 13:18   8226
  Foodjx導讀:光纖溫度檢測技術是近些年發(fā)展起來的一項新技術,由于光纖本身具有電絕緣性好、不受電磁干擾、無火花、能在易燃易爆的環(huán)境中使用等優(yōu)點而越來越受到人們的重視,各種光纖溫度傳感器發(fā)展極為迅速。目前研究的光纖溫度傳感器主要利用相位調制、熱輻射探測、熒光衰變、半導體吸收、光纖光柵等原理。
  
  分布式光纖溫度傳感器具有通過沿整個完井長度連續(xù)性采集溫度資料來提供一條監(jiān)測生產(chǎn)和油層的新途徑的潛力。因為井的溫度剖面的變化可以與其它地面采集的資料(流量、含水、井口壓力等)以及裸眼測井曲線對比,從而為操作者提供有關出現(xiàn)在井下的變化的定性和定量信息。
  
  傳統(tǒng)的測溫工具只能在任何給定時間內測量某個點的溫度,要測試全范圍的溫度,點式傳感器只能在井中來回移動才能實現(xiàn),不可避免地對井內環(huán)境平衡造成影響。光纖分布式溫度傳感器的優(yōu)勢在于光纖無須在檢測區(qū)域內來回移動,能保證井內的溫度平衡狀態(tài)不受影響。而且由于光纖被置于毛細鋼管內,因此凡毛細鋼管能通達的地方都可進行光纖分布式溫度傳感器測試。
  
  zui廣泛地應用于井下監(jiān)測應用的光纖傳感器之一就是喇曼反向散射分布式溫度探測器,這種方法已經(jīng)在測量井筒溫度剖面(特別是在蒸汽驅井)中,得到了廣泛的應用。分布式溫度傳感器要綜合考慮測量的點數(shù)和連接器衰減,遇到的問題和解決方法為:
  
  a.光纖以及連接器對信號的衰減問題,解決的方法為盡量減少連接器的數(shù)目、采用布喇格光纖光柵傳感器以及改進連接器的性能;
  
  b.井下安裝時容易損壞,解決的方法為配備熟練工人、光纖傳感器需要外部保護層、減小應力(包括射孔和溫度引起的應力)。對于光纖分布式溫度傳感器系統(tǒng),英國Sensa公司一直處于技術地位,有一系列產(chǎn)品問世,而且與各大石油公司合作,積極探索光纖分布式溫度傳感器在石油井下的應用。CiDRA公司也一直在研究光纖溫度傳感器,目前該公司的溫度傳感器技術指標為:測量范圍0℃~175℃,準確度±1℃,分辨率0.1℃,長期穩(wěn)定性±1℃/yr(150℃下連續(xù)使用)。
  
  到目前為止,*各大石油生產(chǎn)和服務公司都投入了巨資來研究和開發(fā)光纖傳感器在儲層評價中的應用,還有相當多的光纖傳感器研發(fā)機構也致力于這一新興領域的工作??梢栽O想,下一代光纖傳感器在克服自身的缺點和劣勢以后,將大面積推廣,能更有效地幫助實時了解油氣開采動態(tài)的水平。
關鍵詞:傳感器
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