光纤检测石油勘探论文

2021-04-27 论文

　　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。