應(yīng)用于井下作業(yè)的光纖傳感技術(shù)

井下監(jiān)測(cè)光纖傳感技術(shù)在油氣業(yè)界的應(yīng)用已能夠?qū)⒍噙_(dá)20根光纖集成在1根直徑為1/4 in的光纖電纜管中,實(shí)現(xiàn)油氣井壽命周期監(jiān)測(cè),代替多種常規(guī)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)作業(yè),解決作業(yè)的復(fù)雜性,降低作業(yè)成本。每一根光纖都可作為一個(gè)完全的溫度分布式傳感器(DTS)、聲波(DAS)和應(yīng)力(DSS)測(cè)量短節(jié),這些測(cè)量短節(jié)還可用作如壓力計(jì)和檢波器式的多點(diǎn)傳感器,也可用于井下動(dòng)力傳輸或數(shù)據(jù)遙傳。采用光纖傳感技術(shù)在井中能探測(cè)到用點(diǎn)式傳感器或電纜儀器無(wú)法感知的信息。玻璃光纖本身不受電磁輻射的影響,其傳數(shù)據(jù)傳輸率很高,能用于極端惡劣的工作環(huán)境。光纖傳感技術(shù)的開(kāi)發(fā)不僅提高了測(cè)量精度和分辨率,而且實(shí)現(xiàn)了更有價(jià)值的井下永久安裝。美國(guó)空間地球物理公司用于井間地震的光纖電纜有2根光纜、6根銅絲-鋼絲電纜,外徑12 mm,2層鋼絲鎧皮,數(shù)字信號(hào)傳輸速率為12.5 Mbit/s。此外,業(yè)界也已經(jīng)開(kāi)展光纖電纜傳輸多頻率聲波測(cè)井技術(shù)研究,應(yīng)用傳輸速率可達(dá)10 Mbit/s的光纖電纜作為傳輸系統(tǒng),可以實(shí)現(xiàn)多種頻率的陣列聲波測(cè)井信號(hào)的傳輸。一方面通過(guò)改變傳統(tǒng)的電纜測(cè)井所使用的傳輸電纜,利用傳輸速率更高、傳輸量更大的光纖電纜作為傳輸介質(zhì);另一方面利用多頻率聲波的發(fā)射與多探頭采集組合將井下各頻率的聲波信號(hào)快速傳送到地面,經(jīng)過(guò)反演解釋獲取井下地層信息。

(信息來(lái)源:[1] http:∥www.rigzone.com/news/oil_gas/a/138405/DAS_Technology_Expands Fiber Optic Applications for Oil Gas Industry [EB/OL]. [2] Priyesh Ranjan and Glenn McColpin,Fiber-Optic Sensing: Turning the Lights on Downhole [J]. The Digital Oil Field, 11, 2013.[3] www. epmag.com [EB/OL]. 唐宇 編譯 李總南 審校)