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光纤温度传感器的应用

光纤温度传感器的应用   光纤温度检测技术是近些年发展起来的一项新技术,由于光纤本身具有电绝缘性好、不受电磁干扰、无火花、能在易燃易爆的环境中使用等优点而越来越受到人们的重视,各种光纤温度传感器发展极为迅速。目前研究的光纤温度传感器主要利用相位调制、热辐射探测、荧光衰变、半导体吸收、光纤光栅等原理。
  
  分布式光纤温度传感器具有通过沿整个完井长度连续性采集温度资料来提供一条监测生产和油层的新途径的潜力。因为井的温度剖面的变化可以与其它地面采集的资料(流量、含水、井口压力等)以及裸眼测井曲线对比,从而为操作者提供有关出现在井下的变化的定性和定量信息。
  
  传统的测温工具只能在任何给定时间内测量某个点的温度,要测试全范围的温度,点式传感器只能在井中来回移动才能实现,不可避免地对井内环境平衡造成影响。光纤分布式温度传感器的优势在于光纤无须在检测区域内来回移动,能保证井内的温度平衡状态不受影响。而且由于光纤被置于毛细钢管内,因此凡毛细钢管能通达的地方都可进行光纤分布式温度传感器测试。
  
  最广泛地应用于井下监测应用的光纤传感器之一就是喇曼反向散射分布式温度探测器,这种方法已经在测量井筒温度剖面(特别是在蒸汽驱井)中,得到了广泛的应用。分布式温度传感器要综合考虑测量的点数和连接器衰减,遇到的问题和解决方法为:
  
  a.光纤以及连接器对信号的衰减问题,解决的方法为尽量减少连接器的数目、采用布喇格光纤光栅传感器以及改进连接器的性能;
  
  b.井下安装时容易损坏,解决的方法为配备熟练工人、光纤传感器需要外部保护层、减小应力(包括射孔和温度引起的应力)。对于光纤分布式温度传感器系统,英国Sensa公司一直处于技术领先地位,有一系列产品问世,而且与各大石油公司合作,积极探索光纤分布式温度传感器在石油井下的应用。CiDRA公司也一直在研究光纤温度传感器,目前该公司的温度传感器技术指标为:测量范围0℃~175℃,准确度±1℃,分辨率0.1℃,长期稳定性±1℃/yr(150℃下连续使用)。
  
  到目前为止,全世界各大石油生产和服务公司都投入了巨资来研究和开发光纤传感器在储层评价中的应用,还有相当多的光纤传感器研发机构也致力于这一新兴领域的工作。可以设想,下一代光纤传感器在克服自身的缺点和劣势以后,将大面积推广,能更有效地帮助实时了解油气开采动态的水平。 返回上页
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