(2) 溫度監(jiān)測(cè)
分布式光纖溫度傳感器具有通過沿整個(gè)完井長(zhǎng)度連續(xù)性采集溫度資料來提供一條監(jiān)測(cè)生產(chǎn)和油層的新途徑的潛力。因?yàn)榫臏囟绕拭娴淖兓梢耘c其它地面采集的資料(流量、含水、井口壓力等)以及裸眼測(cè)井曲線對(duì)比,從而為操作者提供有關(guān)出現(xiàn)在井下的變化的定性和定量信息。傳統(tǒng)的測(cè)溫工具只能在任何給定時(shí)間內(nèi)測(cè)量某個(gè)點(diǎn)的溫度,要測(cè)試全范圍的溫度,點(diǎn)式傳感器只能在井中來回移動(dòng)才能實(shí)現(xiàn),不可避免地對(duì)井內(nèi)環(huán)境平衡造成影響。光纖分布式溫度傳感器的優(yōu)勢(shì)在于光纖無須在檢測(cè)區(qū)域內(nèi)來回移動(dòng),能保證井內(nèi)的溫度平衡狀態(tài)不受影響。而且由于光纖被置于毛細(xì)鋼管內(nèi),因此凡毛細(xì)鋼管能通達(dá)的地方都可進(jìn)行光纖分布式溫度傳感器測(cè)試。
最廣泛地應(yīng)用于井下監(jiān)測(cè)應(yīng)用的光纖傳感器之一就是喇曼反向散射分布式溫度探測(cè)器,這種方法已經(jīng)在測(cè)量井筒溫度剖面(特別是在蒸汽驅(qū)井)中,得到了廣泛的應(yīng)用。分布式溫度傳感器要綜合考慮測(cè)量的點(diǎn)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(duì)信號(hào)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(jìn)連接器的性能;
b. 井下安裝時(shí)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(hù)層、減小應(yīng)力(包括射孔和溫度引起的應(yīng)力)。對(duì)于光纖分布式溫度傳感器系統(tǒng),英國(guó)Sensa公司一直處于技術(shù)領(lǐng)先地位,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(yīng)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(shù)指標(biāo)為:測(cè)量范圍0℃ ~175℃,準(zhǔn)確度±1℃,分辨率0.1℃,長(zhǎng)期穩(wěn)定性±1℃/yr(150℃下連續(xù)使用)。
目前的光纖溫度、壓力傳感器的最主要的缺點(diǎn)之一就是溫度壓力交叉敏感特性,如何消除或者利用這種交叉敏感特性是研究的熱點(diǎn)。
分布式光纖溫度傳感器具有通過沿整個(gè)完井長(zhǎng)度連續(xù)性采集溫度資料來提供一條監(jiān)測(cè)生產(chǎn)和油層的新途徑的潛力。因?yàn)榫臏囟绕拭娴淖兓梢耘c其它地面采集的資料(流量、含水、井口壓力等)以及裸眼測(cè)井曲線對(duì)比,從而為操作者提供有關(guān)出現(xiàn)在井下的變化的定性和定量信息。傳統(tǒng)的測(cè)溫工具只能在任何給定時(shí)間內(nèi)測(cè)量某個(gè)點(diǎn)的溫度,要測(cè)試全范圍的溫度,點(diǎn)式傳感器只能在井中來回移動(dòng)才能實(shí)現(xiàn),不可避免地對(duì)井內(nèi)環(huán)境平衡造成影響。光纖分布式溫度傳感器的優(yōu)勢(shì)在于光纖無須在檢測(cè)區(qū)域內(nèi)來回移動(dòng),能保證井內(nèi)的溫度平衡狀態(tài)不受影響。而且由于光纖被置于毛細(xì)鋼管內(nèi),因此凡毛細(xì)鋼管能通達(dá)的地方都可進(jìn)行光纖分布式溫度傳感器測(cè)試。
最廣泛地應(yīng)用于井下監(jiān)測(cè)應(yīng)用的光纖傳感器之一就是喇曼反向散射分布式溫度探測(cè)器,這種方法已經(jīng)在測(cè)量井筒溫度剖面(特別是在蒸汽驅(qū)井)中,得到了廣泛的應(yīng)用。分布式溫度傳感器要綜合考慮測(cè)量的點(diǎn)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(duì)信號(hào)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(jìn)連接器的性能;
b. 井下安裝時(shí)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(hù)層、減小應(yīng)力(包括射孔和溫度引起的應(yīng)力)。對(duì)于光纖分布式溫度傳感器系統(tǒng),英國(guó)Sensa公司一直處于技術(shù)領(lǐng)先地位,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(yīng)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(shù)指標(biāo)為:測(cè)量范圍0℃ ~175℃,準(zhǔn)確度±1℃,分辨率0.1℃,長(zhǎng)期穩(wěn)定性±1℃/yr(150℃下連續(xù)使用)。
目前的光纖溫度、壓力傳感器的最主要的缺點(diǎn)之一就是溫度壓力交叉敏感特性,如何消除或者利用這種交叉敏感特性是研究的熱點(diǎn)。