光纖檢測石油勘探論文

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1引言

由于石油鉆井下的條件較為復雜，常規的傳感器受到了較多的限制。在這種情況下，光纖作為一種新型的傳感器體現出其較大的優越性，其基本原理是將通過分析反射光波中的波幅、相位、波長等信息經過得到油井內部的壓力溫度等信息。其優點是：

（1）信號損耗較低，可實現長距離傳播；

（2）使用時間長；

（3）其所需空間較小；

（4）耐高溫，其可用于180℃以上的條件下工作；

（5）可以實現分布式分布檢測模式，得到不同層面的信息；

（6）光纖檢測具有良好的安全性；

（7）靈敏度高。光纖傳感器和以電為基礎的傳統傳感器相比，光纖傳感能檢測0.1rad的相位差，采用干涉型光纖傳感器可測非常小的物理量。基于上述幾種優點，光纖檢測在石油勘探特別是油井中得到了較多的應用和發展。但是，光纖檢測在油井中也遇到了很多問題，如安裝存活率低，高溫高壓條件下的傳感器精度和靈敏度不滿足要求，試驗室條件下無法完全模擬油井實際情形等。

2油井壓力溫度測量系統的優化設計措施

油井下的作業環境是高溫高壓，常用的電子式傳感器在這種條件下無法保證測量數據的精度。為此，油井下常常采用FBG傳感器來測量油井下壓力及溫度等數據。但是采用FBG傳感器來布置測量系統也有以下幾個問題：

（1）傳輸光纖的腐蝕性和傳感器的探頭靈敏度（高溫高壓條件下）問題；

（2）在液體中產生較大的壓力（pressure）-溫度（thermal）交叉影響；

（3）井下安裝的經驗較少，技術難度較大；

（4）資料整理及油井的網絡化應用。對此，油井壓力溫度光纖測量系統優化設計應從幾方面解決：

（1）提高傳感器的壓力敏感性，降低溫度敏感性；

（2）提高光纖的耐腐蝕能力；

（3）測量系統的井下安裝模型及其注意事項；

（4）資料整理及油井的網絡化應用發展。

3結語

本文從提高傳感器的壓力敏感性，降低溫度敏感性、提高光纖的耐腐蝕能力、測量系統的井下安裝模型及其注意事項、資料整理及油井的網絡化應用發展等4個方面出發給出光纖檢測系統的優化措施。在安裝光纖檢測過程中，特別要注意盡量減少傳感器與光源的距離，減少光纖的接頭和融接點，進行必要的試驗以確定系統的有效性。

作者：楊洋