CN102758605A

CN102758605A - 油井固定式光纤测试系统

Info

Publication number: CN102758605A
Application number: CN2011101044499A
Authority: CN
Inventors: 汪庐山; 孙宝全; 张国玉; 汪李敢; 郑金中; 杨彬; 许玲玲; 聂文龙; 刘艳霞; 姜广彬; 姜国良; 曾凡春
Original assignee: China Petroleum and Chemical Corp; Oil Production Technology Research Institute of Sinopec Shengli Oilfield Co
Current assignee: China Petroleum and Chemical Corp; Oil Production Technology Research Institute of Sinopec Shengli Oilfield Co
Priority date: 2011-04-26
Filing date: 2011-04-26
Publication date: 2012-10-31

Abstract

一种油井固定式光纤测试系统，包括采油管柱内安装有采油泵组，光缆井口穿越器和采油树大四通相连接，采油泵组、传感器托筒和采油管柱顺次通过油管相连接，采油管柱侧顺次安装和链接有光纤多参数传感器、光缆连接器、钢铠光缆、光缆保护器，钢铠光缆一端与光纤多参数传感器相连接，另一端通过采油树大四通、光缆井口穿越器与地面光源和解调装置相连接。本发明具有固定于井下的仪器设备不含任何电子元件、耐温耐压性能好、长期使用、寿命长、同时实现井下温度、压力、流量、含水率四种参数的采集、传感器可以实现串联，满足多层测试的要求、地面光源和解调系统可以实现多井次集中监控等特点，广泛在石油开采井的生产动态多参数实时监测工艺中应用。

Description

油井固定式光纤测试系统

技术领域

本发明涉及石油开采井下生产动态实施多参数实时监测的测试仪器设备，特别涉及一种油井固定式光纤测试系统。

背景技术

目前，石油开采中对油水井井下生产动态进行多参数的实时监测，主要以电子类仪器为主，这种测试仪器设备为油水井井下生产动态进行多参数的实时监测发挥了重要作用，但其同时存在着如下的缺点或不足：①在高温环境中较长期工作会产生漂移，可靠性差，抗电磁干扰能力差；②进行生产测试时，通常需要关井，无法实时监测；③作业成本高，产量损失大；④更不适应海上作业。

发明内容

本发明的目的是提供一种油井固定式多参数测试系统，采用地面光源发射激光、通过井下钢铠光缆传送光信号，由光纤传感器实时采集井下动态数据，包括温度、压力、油水两相流的流量和含水率等的结构特点，有效地克服或避免上述现有技术中存在的的缺点或不足。

本发明所述的油井固定式光纤测试系统，包括地面光源和解调装置、光缆井口穿越器、采油树大四通、光缆保护器、采油泵组、钢铠光缆、光缆连接器、传感器托筒、光纤多参数传感器、采油管柱。所述采油管柱内安装有采油泵组，所述光缆井口穿越器和采油树大四通相连接，采油泵组、传感器托筒和采油管柱顺次通过油管相连接，采油管柱侧顺次安装和链接有光纤多参数传感器、光缆连接器、钢铠光缆、光缆保护器，钢铠光缆一端与光纤多参数传感器相连接，另一端通过采油树大四通、光缆井口穿越器与地面光源和解调装置相连接。

其中，所述光缆连接器包括外密封套及其上顺次连接的外套、试压外套，所述外套的内上部顺次安装有卡套和压钉，卡套和压钉连接处安装有卡环，所述外套的内下部顺次连接有转换接头和压帽，所述外套的下部安装有密封圈。所述外密封套与外套连接处的上方设有一内腔，压钉外凸的头部处于该内腔中。所述试压外套设有一内腔，转换接头和压帽处于该内腔中。所述光纤多参数传感器包括下连接头及其上顺次连接安装的基座、保护管、垫圈和螺钉以及保护管内顺次连接安装的内管、堵头、压紧螺母、弹簧垫圈和旋帽。两端通过卡套与光缆连接，可同时测试井下温度、压力、流量和含水率数据。所述传感器托筒包括托筒基管及其上安装的传感器保护套。传感器托筒两端通过螺纹连接油管管柱，侧边空腔放入传感器，保护传感器免受来自四周的撞击。所述基座上设有其外部与内管和下连接头相连通的通道。所述下连接头、堵头、压紧螺母及保护管上设有相互连通的通道。所述地面光源及解调装置与钢铠光缆通过光纤FC接口连接。所述钢铠光缆通过光缆保护器卡紧于采油管柱上。所述光缆井口穿越器和钢铠光缆、钢铠光缆和光缆连接器、光纤多参数传感器之间通过金属卡套线密封连接，钢铠光缆通过传感器托筒底部的孔穿出。所述光缆井口穿越器和采油树大四通、采油泵组和采油管柱、传感器托筒和采油管柱之间通过油管相连接。

本发明与现有技术相比较具有如下优点：

（1）固定于井下的仪器设备不含任何电子元件，耐温耐压性能好，长期使用，寿命长；

（2）同时实现井下温度、压力、流量、含水率四种参数的采集；

（3）传感器可以实现串联，满足多层测试的要求；

（4）地面光源和解调系统可以实现多井次集中监控。

附图说明

图1为本发明的一种实施例结构示意图；

图2为按图1所示的光缆连接器结构示意图；

图3为按图1所示的光纤多参数传感器结构示意图；

图4为按图1所示的传感器托筒结构示意图；

图5为为按图4所示的侧视结构示意图。

具体实施方式

参阅图1-图5，一种油井固定式光纤测试系统，包括地面光源和解调装置1、光缆井口穿越器2、采油树大四通3、光缆保护器4、采油泵组5、钢铠光缆6、光缆连接器7、传感器托筒8、光纤多参数传感器9、采油管柱10。采油管柱10内安装有采油泵组5，所述光缆井口穿越器2和采油树大四通3相连接，采油泵组5、传感器托筒8和采油管柱10顺次通过油管相连接，采油管柱10侧顺次安装和链接有光纤多参数传感器9、光缆连接器7、钢铠光缆6、光缆保护器4，钢铠光缆6一端与光纤多参数传感器9相连接，另一端通过采油树大四通3、光缆井口穿越器2与地面光源和解调装置1相连接。

光缆连接器7包括外密封套12及其上顺次连接的外套15、试压外套19，所述外套15的内上部顺次安装有卡套14和压钉11，卡套14和压钉11连接处安装有卡环13。外套15的内下部顺次连接有转换接头16和压帽18。外套15的下部安装有密封圈17。外密封套12与外套15连接处的上方设有一内腔，压钉11外凸的头部处于该内腔中。试压外套19设有一内腔，转换接头16和压帽18处于该内腔中。光纤多参数传感器9包括下连接头20及其上顺次连接安装的基座21、保护管22、垫圈28和螺钉29以及保护管22内顺次连接安装的内管23、堵头24、压紧螺母25、弹簧垫圈26和旋帽27，两端通过卡套与光缆连接，可同时测试井下温度、压力、流量和含水率数据。传感器托筒8包括托筒基管30及其上安装的传感器保护套31，传感器托筒8两端通过螺纹连接油管管柱10，侧边空腔放入光纤多参数传感器9，保护传感器免受来自四周的撞击。基座21上设有其外部与内管23和下连接头20相连通的通道。下连接头20、堵头24、压紧螺母25及保护管22上设有相互连通的通道。地面光源及解调装置1与钢铠光缆6通过光纤FC接口连接。钢铠光缆6通过光缆保护器4卡紧于采油管柱10上。光缆井口穿越器2和钢铠光缆6、钢铠光缆6和光缆连接器7、光纤多参数传感器9之间通过金属卡套线密封连接，钢铠光缆6通过传感器托筒8底部的孔穿出。光缆井口穿越器2和采油树大四通3、采油泵组5和采油管柱10、传感器托筒8和采油管柱10之间通过油管相连接。

钢铠光缆6从光缆连接器7两端穿过，将光纤焊点保持在中间，两端采用卡套连接，采用金属线密封。传感器托筒8两端通过螺纹连接油管管柱10，侧边空腔放入光纤多参数传感器9，保护传感器免受来自四周的撞击。井口穿越器2右端通过螺纹连接到井口大四通3，左端穿出钢铠光缆6后通过卡套进行密封。

测试施工时，各级光纤多参数传感器9由地面绞车所带钢铠光缆6串联，接头处，使用光缆连接器7连接，并绑缚在采油管柱10外壁与其一起下入待测油层位置，留有足够长距离的光缆截断后经过井口，从采油树大四通3处通过井口穿越器2穿出，确保穿出处大四通阀门保持开启状态，接出后的钢铠光缆6连接到地面光源和解调装置1上。

测试时，地面光源和解调装置1的地面光源1发射宽带光，经过钢铠光缆6传输到井下光纤多参数传感器9，有用光信号经过钢铠光缆6传输回地面光源和解调装置1，通过光电解调及软件处理，反映出光纤多参数传感器9井下所在位置的温度、压力、流量和含水率。

Claims

1.一种油井固定式光纤测试系统，包括地面光源和解调装置、光缆井口穿越器、采油树大四通、光缆保护器、采油泵组、钢铠光缆、光缆连接器、传感器托筒、光纤多参数传感器、采油管柱，其特征在于所述采油管柱内安装有采油泵组，所述光缆井口穿越器和采油树大四通相连接，采油泵组、传感器托筒和采油管柱顺次通过油管相连接，采油管柱侧顺次安装和链接有光纤多参数传感器、光缆连接器、钢铠光缆、光缆保护器，钢铠光缆一端与光纤多参数传感器相连接，另一端通过采油树大四通、光缆井口穿越器与地面光源和解调装置相连接。

2.根据权利要求1所述的油井固定式光纤测试系统，其特征在于所述光缆连接器包括外密封套及其上顺次连接的外套、试压外套，所述外套的内上部顺次安装有卡套和压钉，卡套和压钉连接处安装有卡环，所述外套的内下部顺次连接有转换接头和压帽，所述外套的下部安装有密封圈。

3.根据权利要求2所述的油井固定式光纤测试系统，其特征在于所述外密封套与外套连接处的上方设有一内腔，压钉外凸的头部处于该内腔中。

4.根据权利要求2所述的油井固定式光纤测试系统，其特征在于所述试压外套设有一内腔，转换接头和压帽处于该内腔中。

5.根据权利要求1所述的油井固定式光纤测试系统，其特征在于所述光纤多参数传感器包括下连接头及其上顺次连接安装的基座、保护管、垫圈和螺钉以及保护管内顺次连接安装的内管、堵头、压紧螺母、弹簧垫圈和旋帽。

6.根据权利要求1所述的油井固定式光纤测试系统，其特征在于所述传

感器托筒包括托筒基管及其上安装的传感器保护套。

7.根据权利要求5所述的油井固定式光纤测试系统，其特征在于所述基座上设有其外部与内管和下连接头相连通的通道。

8.根据权利要求5所述的油井固定式光纤测试系统，其特征在于所述下连接头、堵头、压紧螺母及保护管上设有相互连通的通道。

9.根据权利要求1所述的油井固定式光纤测试系统，其特征在于所述地面光源及解调装置与钢铠光缆通过光纤FC接口连接。

10.根据权利要求1所述的油井固定式光纤测试系统，其特征在于所述钢铠光缆通过光缆保护器卡紧于采油管柱上。

11.根据权利要求1所述的油井固定式光纤测试系统，其特征在于所述光缆井口穿越器和钢铠光缆、钢铠光缆和光缆连接器、光纤多参数传感器之间通过金属卡套线密封连接，钢铠光缆通过传感器托筒底部的孔穿出。

12.根据权利要求1所述的油井固定式光纤测试系统，其特征在于所述光缆井口穿越器和采油树大四通、采油泵组和采油管柱、传感器托筒和采油管柱之间通过油管相连接。