光纖檢測(cè)石油勘探論文

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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(diǎn)是：

（1）信號(hào)損耗較低，可實(shí)現(xiàn)長距離傳播；

（2）使用時(shí)間長；

（3）其所需空間較小；

（4）耐高溫，其可用于180℃以上的條件下工作；

（5）可以實(shí)現(xiàn)分布式分布檢測(cè)模式，得到不同層面的信息；

（6）光纖檢測(cè)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(cè)0.1rad的相位差，采用干涉型光纖傳感器可測(cè)非常小的物理量。基于上述幾種優(yōu)點(diǎn)，光纖檢測(cè)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(cè)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(yàn)室條件下無法完全模擬油井實(shí)際情形等。

2油井壓力溫度測(cè)量系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)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(cè)量數(shù)據(jù)的精度。為此，油井下常常采用FBG傳感器來測(cè)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(cè)量系統(tǒng)也有以下幾個(gè)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(yàn)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(duì)此，油井壓力溫度光纖測(cè)量系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì)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(cè)量系統(tǒng)的井下安裝模型及其注意事項(xiàng)；

（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(cè)量系統(tǒng)的井下安裝模型及其注意事項(xiàng)、資料整理及油井的網(wǎng)絡(luò)化應(yīng)用發(fā)展等4個(gè)方面出發(fā)給出光纖檢測(cè)系統(tǒng)的優(yōu)化措施。在安裝光纖檢測(cè)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(diǎn)，進(jìn)行必要的試驗(yàn)以確定系統(tǒng)的有效性。

作者：楊洋