光纖傳感器技術(shù)是20新世紀(jì)70時(shí)代隨著光纖通訊技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)而快速發(fā)展趨勢(shì)起來的新式傳感器技術(shù)，海外一些國(guó)家對(duì)光纖傳感器技術(shù)的運(yùn)用科學(xué)研究已獲得重大成果，許多光纖傳感技術(shù)系統(tǒng)軟件已產(chǎn)品化，變成取代傳統(tǒng)式控制器的貨品?！ ≡谟蜌馓锏拈_發(fā)設(shè)計(jì)全過程中，大家必須了解在產(chǎn)液或灌水全過程中相關(guān)罐內(nèi)流體力學(xué)的持性與情況的基本資料，這還要采用原油測(cè)井，其可信性和精確性是尤為重要的，而傳統(tǒng)式的電子器件基控制器沒法在礦井極端的自然環(huán)境例如高溫、髙壓、浸蝕、地磁地電干撓下工作中。光纖控制器能夠擺脫這種艱難，其對(duì)干擾信號(hào)不比較敏感并且能承擔(dān)極端化標(biāo)準(zhǔn)，包含高溫、髙壓(幾十兆帕左右)及其明顯的沖擊性與震動(dòng)，能夠高精密地精確測(cè)量井筒和井場(chǎng)空氣質(zhì)量參數(shù)，同時(shí)，光纖控制器具備分布式系統(tǒng)精確測(cè)量工作能力，能夠精確測(cè)量被精確測(cè)量的空間布局，得出模型信息內(nèi)容。并且，光纖控制器截面積小，外觀設(shè)計(jì)短，在井筒中占有室內(nèi)空間很小。 光纖控制器在地質(zhì)工程測(cè)井行業(yè)獲得了長(zhǎng)久的發(fā)展，全球各大原油生產(chǎn)制造企業(yè)、測(cè)井服務(wù)中心及其各種各樣光纖控制器產(chǎn)品研發(fā)組織和公司都報(bào)名參加了科學(xué)研究、開發(fā)設(shè)計(jì)全過程。以便發(fā)展光纖傳感器的應(yīng)用行業(yè)，文中具體描述了光纖控制器在地質(zhì)工程測(cè)井行業(yè)的科學(xué)研究與進(jìn)度，期待其科學(xué)研究可以對(duì)進(jìn)一步提高原油開發(fā)設(shè)計(jì)的水準(zhǔn)做出貢獻(xiàn)?！ 《?、光纖控制器在測(cè)井上的研究進(jìn)展
1、儲(chǔ)層主要參數(shù)檢測(cè)
(1)工作壓力檢測(cè)
因?yàn)殚_發(fā)設(shè)計(jì)計(jì)劃方案的必須，對(duì)油藏工作壓力的管理方法必須非常慎重，那樣做的目地是降低因在小于泡點(diǎn)工作壓力的情況下采掘所導(dǎo)致的石油損害，降低在注氣全過程因其油藏過壓將石油擠進(jìn)含水層所導(dǎo)致的石油損害。傳統(tǒng)式的礦井工作壓力檢測(cè)選用的控制器關(guān)鍵有應(yīng)變力真空壓力表和石英晶體真空壓力表，應(yīng)變式真空壓力表受溫度影響和落后影響，而方解石真空壓力表會(huì)遭受溫度和工作壓力大幅度轉(zhuǎn)變的影響。在工作壓力檢測(cè)時(shí)，這種控制器還涉及到安裝艱難、長(zhǎng)期性可靠性差等難題。礦井光纖控制器沒有礦井電子電路、便于安裝、重量輕、抗干擾性強(qiáng)等優(yōu)勢(shì)，而這種更是礦井檢測(cè)所必不可少的。 英國(guó)CiDRA企業(yè)的在光纖工作壓力檢測(cè)科學(xué)研究層面處在最前沿，她們的科技人員發(fā)覺了布喇格光纖光柵傳感器對(duì)工作壓力的線形沒有響應(yīng)。已開發(fā)設(shè)計(jì)的控制器可以工作中到175oC，200oC和稍高溫度的商品已經(jīng)開發(fā)設(shè)計(jì)，250oC是產(chǎn)品研發(fā)的下一個(gè)總體目標(biāo)。不一樣溫度和工作壓力下的工作壓力數(shù)據(jù)誤差，在檢測(cè)范疇(0MPa~34.5MPa)內(nèi)，均低于±6.89kPa，等于電子測(cè)量系統(tǒng)軟件的最好是的水準(zhǔn)?，F(xiàn)階段，CIDRA企業(yè)的光纖液位傳感器的指標(biāo)值為：測(cè)程0~103MPa，過電壓極限129MPa，精確度±41.3kPa，像素2.06kPa，長(zhǎng)期性可靠性±34.5kPa/yr(持續(xù)維持150oC)，操作溫度范疇25oC~175oC。1999年該企業(yè)在加利福尼亞州的Baker油氣田開展了工作壓力檢測(cè)系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)，得出結(jié)論該系統(tǒng)軟件具備十分高的精密度，現(xiàn)階段早已交貨商業(yè)服務(wù)市場(chǎng)銷售。2001年該企業(yè)的液位傳感器在美國(guó)BP企業(yè)的兩口礦井安裝，檢測(cè)地應(yīng)力轉(zhuǎn)變，得出結(jié)論其具備充足的可信性。 英國(guó)斯倫貝謝油氣田服務(wù)中心Doll研究所的TsutomuYamate等對(duì)拿布喇格光纖光柵傳感器推行礦井檢測(cè)開展了長(zhǎng)期性的科學(xué)研究，她們研發(fā)成一種對(duì)溫度不比較敏感的側(cè)孔布喇格光纖光柵傳感器，最大操作溫度為300oC，最大精確測(cè)量工作壓力82MPa，在最大精確測(cè)量工作壓力下，對(duì)溫度的敏感度很小，能夠適用礦井的工作壓力檢測(cè)?！ ?2)溫度檢測(cè)
分布式系統(tǒng)光纖溫度感應(yīng)器具備根據(jù)沿全部完井長(zhǎng)短持續(xù)性收集溫度材料來出示一條檢測(cè)生產(chǎn)制造和油層的有效途徑的發(fā)展?jié)摿ΑＳ捎诰臏囟饶Ｐ偷霓D(zhuǎn)變能夠與其他路面收集的材料(總流量、含水量、井口工作壓力等)及其裸眼測(cè)井曲線比照，進(jìn)而為作業(yè)者出示相關(guān)出現(xiàn)在礦井的轉(zhuǎn)變的判定和定量分析信息內(nèi)容。傳統(tǒng)式的溫度測(cè)量專用工具只有在一切給出時(shí)間內(nèi)精確測(cè)量某一點(diǎn)的溫度，要檢測(cè)全范疇的溫度，點(diǎn)式控制器只有在井中往返挪動(dòng)才可以保持，難以避免地對(duì)井細(xì)胞外液均衡導(dǎo)致影響。光纖分布式系統(tǒng)溫度感應(yīng)器的優(yōu)點(diǎn)取決于光纖不必在檢驗(yàn)地區(qū)內(nèi)往返挪動(dòng)，能確保罐內(nèi)的溫度均衡情況不會(huì)受到影響。并且因?yàn)楣饫w被放置孔狀無縫鋼管內(nèi)，因而凡孔狀無縫鋼管能順通的地區(qū)都可以開展光纖分布式系統(tǒng)溫度感應(yīng)器檢測(cè)?！ ∽钇毡榈剡\(yùn)用于礦井檢測(cè)運(yùn)用的光纖控制器之一就是說喇曼反方向透射分布式系統(tǒng)溫度探測(cè)儀，這類方式 早已在精確測(cè)量井筒溫度模型(尤其蒸汽驅(qū)井)中，獲得了普遍的運(yùn)用。分布式系統(tǒng)溫度感應(yīng)器要充分考慮精確測(cè)量的等級(jí)和射頻連接器衰減系數(shù)，碰到的難題和解決方案為：
a.光纖及其射頻連接器對(duì)數(shù)據(jù)信號(hào)的衰減系數(shù)難題，處理的方式 為盡量避免射頻連接器的數(shù)量、選用布喇格光纖光柵傳感器及其改善射頻連接器的特性;
b.礦井安裝時(shí)非常容易毀壞，處理的方式 為配置熟練工人、光纖控制器必須外界保護(hù)層厚度、減少地應(yīng)力(包含射孔和溫度造成的地應(yīng)力)。針對(duì)光纖分布式系統(tǒng)溫度感應(yīng)器系統(tǒng)軟件，美國(guó)Sensa企業(yè)一直處在技術(shù)性領(lǐng)先水平，有一系列商品面世，并且與各大原油企業(yè)合作，積極推進(jìn)光纖分布式系統(tǒng)溫度感應(yīng)器在原油礦井的運(yùn)用。CiDRA企業(yè)也一直在科學(xué)研究光纖溫度感應(yīng)器，現(xiàn)階段該企業(yè)的溫度感應(yīng)器性能指標(biāo)為：檢測(cè)范圍0℃~175℃，精確度±1℃，像素0.1℃，長(zhǎng)期性可靠性±1℃/yr(150℃下持續(xù)應(yīng)用)?！ ‖F(xiàn)階段的光纖溫度、液位傳感器的最關(guān)鍵的缺陷之一就是說溫度工作壓力交差比較敏感特點(diǎn)，怎樣去掉或是運(yùn)用這類交差比較敏感特點(diǎn)是科學(xué)研究的網(wǎng)絡(luò)熱點(diǎn)?！ ?3)多相流檢測(cè)
以便搞好油藏監(jiān)控器和油氣田管理方法，最重要的階段是得到生產(chǎn)井和注深水井平穩(wěn)可靠的流量模型和各相流體力學(xué)的持率。殊不知，大部分油井層次采掘，各層水分含量不一樣，并且有時(shí)候水流量很大，給運(yùn)用基本生產(chǎn)制造測(cè)井設(shè)備精確測(cè)量和剖析油井的生產(chǎn)制造情況產(chǎn)生了極大的艱難。液體在輸油管中的摩擦阻力和從油藏中往井筒內(nèi)的噴涌促使壓力差相對(duì)密度儀器設(shè)備沒法精確精確測(cè)量，電子器件攝像頭也是沒法檢測(cè)到液體中的小油汽泡?！ 」饫w精確測(cè)量多相流有二種方式 ，第一種是英國(guó)斯倫貝謝企業(yè)的持氣率光纖傳感技術(shù)儀，該儀器設(shè)備能立即精確測(cè)量多相流中持氣率。其四個(gè)光纖攝像頭勻稱地遍布在井筒的橫剖面中，其室內(nèi)空間趨向方向能用一個(gè)一體化的相對(duì)性方向控制器精確精確測(cè)量，在汽液化合物中，根據(jù)攝像頭反射面的數(shù)據(jù)信號(hào)來明確持氣率和泡沫塑料總數(shù)(這二者與氣體壓力關(guān)聯(lián))。除此之外，運(yùn)用每一攝像頭的精確測(cè)量值來創(chuàng)建一種井中汽體流動(dòng)性的圖象，這種圖像資料非常適用斜井和水平井，能夠盡快掌握多相流流型及其表述在歪斜標(biāo)準(zhǔn)下這種流型具有的相分離出來。近期，這類儀器設(shè)備已在世界各國(guó)取得成功地開展了測(cè)井試驗(yàn)。它出示的材料能立即測(cè)量和量化分析多相化合物中汽體和液體，能精確確診井眼難題，并有利于生產(chǎn)制造調(diào)節(jié)。儀器設(shè)備根據(jù)了三口井的當(dāng)場(chǎng)檢測(cè)。
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