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稠油熱采中光纖傳感技術的應用介紹
（作者未知） 2010/6/14
摘要:光纖傳感測試系統(tǒng)具有良好的溫度性能,在不影響原始溫度場、壓力場分布,及油田正常生產的情況下,可以實現(xiàn)實時多點溫度、壓力或連續(xù)的溫度分布快速測量。尤其是光纖永久測量技術以其獨特的安裝方式,可以對水平井進行實時監(jiān)測,解決以往水平井測量難的問題,從而實現(xiàn)直井、大斜度井、水平井的實時測試。本文主要介紹了光纖光柵傳感技術、F-P腔傳感技術、光纖分布測溫技術,并就其技術原理、構建方法及其在某油田的應用情況進行了綜合評述。
關鍵詞:稠油熱采技術;井下永久傳感器技術;光纖傳感技術;光纖分布測溫
Abstract:The optical sensing system has good temperature performance, without prejudice to the original temperature, pressure distribution, and oil field under normal production conditions, can achieve real-time multi-point temperature, pressure, or continuous rapid measurement of temperature distribution. In particular, fiber-optic measurement techniques for permanent installation of its unique approach to real-time monitoring of horizontal wells, horizontal wells in the past to solve difficult measurement problems, in order to achieve vertical wells, deviated wells, horizontal wells, real-time test. In this paper, fiber Bragg grating, F-P cavity sensor technology, fiber optic distributed temperature measurement technology and its technical principles, construction methods and their application in a field were reviewed.
Key words:heavy oil thermal recovery technologies; downhole permanent sensor technologies; optical fiber sensing technology; fiber distributed temperature
光纖傳感技術是以光為載體、光纖為媒質、感知和傳輸外界信號(被測量)的新型傳感技術。光纖傳感器既可以直接傳感溫度和應變,也可以實現(xiàn)與溫度和應變有關的其他許多物理量和化學量的間接測量。除具有抗電磁、抗腐蝕、耐高溫、重量輕等優(yōu)點外,光纖傳感器還有其獨特的優(yōu)點:探頭結構簡單,尺寸小,易于與光纖耦合,耦合損耗小;光信號傳輸過程中失真、畸變、誤差小,不產生也不受磁干擾;使用環(huán)境溫度范圍寬;集傳感與傳輸于一體且具有更強的復用能力,易于構成傳感網絡;測量對象廣泛,易于實現(xiàn)多參數(shù)傳感測量等等。正是由于這些獨特的優(yōu)點,使得光纖傳感器已成為目前最具有發(fā)展前途,最具有代表性的光纖無源器件之一,其應用領域也日漸擴展。
目前,油田已經進入中后期開發(fā)階段,面臨油層參數(shù)變化大,油層含水率高,早期的測井資料不能滿足開發(fā)方案調整需要等突出矛盾,大量的剩余油有待于進一步開采,同時對實時動態(tài)監(jiān)測技術也提出了新的需求。井下永久傳感器技術是將傳感器長時間的放置在井中,實時監(jiān)測地層性質的變化,可以為油氣田開發(fā)提供動態(tài)實時的地層信息,從而為油氣資源的管理和提高油氣采收率提供了一種新的技術手段,受到油公司和服務公司的普遍重視。
1光纖傳感器測試原理
1.1FBG光纖光柵傳感原理
用激光干涉條紋側面輻照摻雜光纖可在光纖的內部制作光纖Bragg光柵,當光柵周圍的溫度、應力或其他待測量發(fā)生變化時,會使光柵的周期或纖芯折射率發(fā)生變化,從而導致Bragg反射峰值波長發(fā)生漂移,通過檢測Bragg反射峰值波長的漂移量,即可獲得待測量的變化情況。
1.2分布式測溫原理
分布式溫度傳感技術是一種用于實時測量空間溫度場分布的傳感技術。（未完，下一頁）
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