CN103792025A - 一种光纤标定装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种光纤标定装置，包括：至少一个陶瓷件、热电偶和加热件，至少一个陶瓷件内部设置有密封且相互独立的第一内腔和第二内腔，热电偶设置在第一内腔中，第一内腔还用于容纳待标定的光纤，加热件设置在第二内腔中。本发明通过220V电源为加热件随时供电产热，通过陶瓷件均匀导热，使第一内腔中的待标定光纤均匀受热升温，通过热电偶进行全程温度监控，从而可以代替空气浴及油浴等过程对待标定光纤进行不同温度的标定校验，本发明的结构注定标定时需要加热裸纤而非光缆，相比现有技术，可以大大减少标定时间，减少劳动时间及劳动强度，另外，本发明整体体积较小，重量一般不超过10公斤，操作简单方便。

Description

一种光纤标定装置

技术领域

本发明涉及石油开采领域，特别涉及一种光纤标定装置。

背景技术

我国现阶段稠油油藏开采主要方式是，向油层中注入高温蒸汽，降低原油粘度从而提高原油流动能力，为了合理注气采油，对井下温度指标的监测是分析注采效果，调配参数的重要手段，现在一般利用光纤进行井下测温，实际使用前需要对光纤进行标定，以使光纤测温准确无误。

目前，对光纤进行标定的过程较为复杂，首先在实验室用1000L以上超大型容积的高温空气浴对光缆进行头尾标定，盘入烘箱的毛细钢管直径为6mm，最小盘缆直径达到1米，对同批次的光纤进行2-3个参数设置，在低温、室温、高温250℃以上，取5-6个温度点进行标定；光缆入井后会产生信号衰减，需要再次对光纤进行1个参数设置，将15米缆盘放入存有150公斤清水的油浴箱中，通过复杂接电操作，用380V电源控制油浴箱在中低温60度左右恒温标定；光纤第一次标定2年左右会因氢腐蚀等原因产生一定温度漂移，或在此期间出现了线路改造等情况，都需要再次重复对光纤进行标定校验。

在实现本发明的过程中，发明人发现现有技术至少存在以下问题：

标定过程中，空气浴及油浴等过程所用设备体积巨大、材料及能源耗费严重，一般需要3-4个人的昼夜倒班进行盘缆等体力劳动，劳动强度大，标定过程持续时间长，整个标定过程极为复杂，成本较高。

发明内容

为了解决现有技术劳动强度大、标定时间长、标定过程复杂的问题，本发明实施例提供了一种光纤标定装置。所述技术方案如下：

一种光纤标定装置，所述光纤标定装置包括：至少一个陶瓷件、热电偶和加热件，所述至少一个陶瓷件内部设置有密封且相互独立的第一内腔和第二内腔，所述热电偶设置在所述第一内腔中，所述第一内腔还用于容纳待标定的光纤，所述加热件设置在所述第二内腔中，工作时，所述加热件产热并传递给所述至少一个陶瓷件，所述至少一个陶瓷件受热并将热量传递给所述第一内腔中的待标定的光纤，所述热电偶用于监控所述第一内腔中的温度。

作为优选，所述第一内腔中设置有4个所述热电偶，所述热电偶均匀分布在所述第一内腔中。

进一步地，所述光纤标定装置还包括毛细钢管，所述毛细钢管罩装在所述待标定的光纤外部，且所述毛细钢管位于所述第一内腔中，所述毛细钢管用于防止所述待标定的光纤直接与所述第一内腔的内壁接触。

更进一步地，所述光纤标定装置还包括支座，所述支座设置在所述毛细钢管与所述第一内腔的内壁之间，所述支座用于支撑所述毛细钢管。

具体地，作为优选，所述光纤标定装置还包括隔热罩，所述隔热罩紧贴在所述至少一个陶瓷件外部，所述至少一个陶瓷件通过所述隔热罩与外界隔离。

进一步地，所述隔热罩从内至外依次包括石棉内层和金属外壳。

作为优选，所述光纤标定装置还包括密封箱，所述密封箱罩装在所述隔热罩外部，所述密封箱用于保护所述至少一个陶瓷件。

作为优选，所述光纤标定装置还包括数码显示仪，所述数码显示仪设置在所述密封箱的上部，且所述数码显示仪与所述热电偶连接，所述数码显示仪用于显示所述热电偶的监控结果。

本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果是：

本发明通过220V电源为加热件随时供电产热，通过陶瓷件均匀导热，使第一内腔中的待标定光纤均匀受热升温，通过热电偶进行全程温度监控，从而可以代替空气浴及油浴等过程对待标定光纤进行不同温度的标定校验，本发明的结构注定标定时需要加热裸纤而非光缆，相比现有技术，可以大大减少标定时间，减少劳动时间及劳动强度，另外，本发明整体体积较小，重量一般不超过10公斤，操作简单方便。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例提供的光纤标定装置的结构示意图；

图2是本发明又一实施例提供的光纤标定装置的结构示意图；

图3是本发明实施例提供的光纤标定装置的组装示意图。

其中：1陶瓷件，11第一内腔，12第二内腔

21待标定的光纤，22热电偶，23毛细钢管，24支座，

3加热件，

4隔热罩，41石棉内层，42金属外壳，

5密封箱，

6数码显示仪，

71油井，72高温光纤，

8通讯光缆，

9光端机。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。

如图1所示，本发明实施例提供的一种光纤标定装置，所述光纤标定装置包括：至少一个陶瓷件1、热电偶22和加热件3，所述至少一个陶瓷件1内部设置有密封且相互独立的第一内腔11和第二内腔12，所述热电偶22设置在所述第一内腔11中，所述第一内腔11还用于容纳待标定的光纤21，所述加热件3设置在所述第二内腔12中，工作时，所述加热件3产热并传递给所述至少一个陶瓷件1，所述至少一个陶瓷件1受热并将热量传递给所述第一内腔11中的待标定的光纤21，所述热电偶22用于监控所述第一内腔11中的温度。

其中，一般将陶瓷件1做成陶瓷环，加热件3采用PTC（Positive TemperatureCoefficient）加热片，指正温度系数很大的热敏电阻，使用加热片形成环形阵列来进行加热，本领域技术人员可知，实际应用时，可以设置单个陶瓷环，也可以根据实际需要设置多个陶瓷环，并通过光纤的裸纤将各个陶瓷环串联，每个陶瓷环设置不同的温度，方便对光纤在不同温度环境下进行标定，220V电源为市电，免去专门设置380V电源，本发明可以在任何地点随时进行通电加热进行现场校验，操作方便；待标定的光纤21、热电偶22等可以再加工陶瓷件1时直接密封在其中，也可以在具体应用时，在相应的内腔上开口，放置零件，然后用密封块，将相应的内腔封闭，以便该内腔热量散失。

本发明通过220V电源为加热件3随时供电产热，通过陶瓷件1均匀导热，使第一内腔11中的待标定光纤均匀受热升温，通过热电偶22进行全程温度监控，高温250度以上，从而可以代替空气浴及油浴等过程对待标定的光纤21进行不同温度的标定校验，本发明的结构注定标定时需要加热裸纤而非光缆，裸纤体积重量均较小，方便加热，相比现有技术，可以大大减少标定时间，一般1-2个小时即可，操作人员也可以减少劳动时间及劳动强度，另外，本发明整体体积较小，重量一般不超过10公斤，长宽0.5米以内，操作简单方便。

作为优选，所述第一内腔11中设置有4个所述热电偶22，所述热电偶22均匀分布在所述第一内腔11中。为保证对第一内腔11中的温度进行精确监控，一般采用4个高精度热电偶22测试温度，当然，也可以根据实际情况，灵活设置热电偶22的数量。

如图1所示，进一步地，所述光纤标定装置还包括毛细钢管23，所述毛细钢管23罩装在所述待标定的光纤21外部，且所述毛细钢管23位于所述第一内腔11中，所述毛细钢管23用于防止所述待标定的光纤21直接与所述第一内腔11的内壁接触。

如图1所示，更进一步地，所述光纤标定装置还包括支座24，所述支座24设置在所述毛细钢管23与所述第一内腔11的内壁之间，所述支座24用于支撑所述毛细钢管23。

其中，第一内腔11为恒温腔，使用支座24支撑毛细钢管23承载待标定的光纤21不接触陶瓷环内壁，即第一内腔11内壁，使光纤均匀受热，且不受多余热源干扰，容易恒温。

如图2所示，具体地，作为优选，所述光纤标定装置还包括隔热罩4，所述隔热罩4紧贴在所述至少一个陶瓷件1外部，所述至少一个陶瓷件1通过所述隔热罩4与外界隔离。

如图2所示，进一步地，所述隔热罩4从内至外依次包括石棉内层41和金属外壳42。金属外壳42上还设置有金属卡扣，通过金属卡扣密封住含有石棉内层41的金属外壳42。

其中，隔热罩4的设置是为了陶瓷件1内部精确加热标定，避免其内部热量流失或免受外界热源的干扰。

如图2所示，也可参见图3，作为优选，所述光纤标定装置还包括密封箱5，所述密封箱5罩装在所述隔热罩4外部，所述密封箱5用于保护所述至少一个陶瓷件1。为和仪表箱配合使用，一般使用50cm×50cm×20cm的密封箱5对陶瓷件1形成保护，防止外界因素对其形成破坏干扰等，密封箱5一般采用塑料材料，本领域技术人员可知，根据实际需要，内置若干个环形电加热陶瓷环作为加热装置，环内形成盘纤室，各个陶瓷环通过光纤串联，也可以根据实际需要设置多个包含若干陶瓷环的密封箱5串联，实现对光纤的快速精确标定。现场标定过程中，将同批次的2根15米裸纤放入陶瓷环中的金属钢管中固定，留出4个端头，其中两端与光纤跳线熔接，然后闭合金属卡扣密封住含有石棉内层41的金属外壳42；将光缆缆盘头尾分别与两根裸纤的两端相熔接，两根裸纤的跳线端任选一头接光端机9即可，使用220v电源对陶瓷环进行加热，加热250度以上高温调温线平衡，如果有两个包含陶瓷环的密封箱5，前边密封箱5跳线尾端与后边密封箱5的15米裸纤熔接或对接，后边密封箱5加热低温60度，两个密封箱5根据温差来进行光纤参数调整，只用一次即可标定所有温差；另外，现场标定过程中，密封箱5内含一根15m裸纤，一端接油井71井下高温光纤72，一端接通讯光缆8，通讯光缆8接入光端机9，接入220v电源即可进行随时的标定工作，去除电源即可当做普通盘纤盒使用，实现本发明多功能的效果，实际应用中，极为方便实用。

如图2所示，作为优选，所述光纤标定装置还包括数码显示仪6，所述数码显示仪6设置在所述密封箱5的上部，且所述数码显示仪6与所述热电偶22连接，所述数码显示仪6用于显示所述热电偶22的监控结果。

上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种光纤标定装置，其特征在于，所述光纤标定装置包括：至少一个陶瓷件、热电偶和加热件，所述至少一个陶瓷件内部设置有密封且相互独立的第一内腔和第二内腔，所述热电偶设置在所述第一内腔中，所述第一内腔还用于容纳待标定的光纤，所述加热件设置在所述第二内腔中，工作时，所述加热件产热并传递给所述至少一个陶瓷件，所述至少一个陶瓷件受热并将热量传递给所述第一内腔中的待标定的光纤，所述热电偶用于监控所述第一内腔中的温度。

2.根据权利要求1所述的光纤标定装置，其特征在于，所述第一内腔中设置有4个所述热电偶，所述热电偶均匀分布在所述第一内腔中。

3.根据权利要求2所述的光纤标定装置，其特征在于，所述光纤标定装置还包括毛细钢管，所述毛细钢管罩装在所述待标定的光纤外部，且所述毛细钢管位于所述第一内腔中，所述毛细钢管用于防止所述待标定的光纤直接与所述第一内腔的内壁接触。

4.根据权利要求3所述的光纤标定装置，其特征在于，所述光纤标定装置还包括支座，所述支座设置在所述毛细钢管与所述第一内腔的内壁之间，所述支座用于支撑所述毛细钢管。

5.根据权利要求1-4任一项所述的光纤标定装置，其特征在于，所述光纤标定装置还包括隔热罩，所述隔热罩紧贴在所述至少一个陶瓷件外部，所述至少一个陶瓷件通过所述隔热罩与外界隔离。

6.根据权利要求5所述的光纤标定装置，其特征在于，所述隔热罩从内至外依次包括石棉内层和金属外壳。

7.根据权利要求5所述的光纤标定装置，其特征在于，所述光纤标定装置还包括密封箱，所述密封箱罩装在所述隔热罩外部，所述密封箱用于保护所述至少一个陶瓷件。

8.根据权利要求7所述的光纤标定装置，其特征在于，所述光纤标定装置还包括数码显示仪，所述数码显示仪设置在所述密封箱的上部，且所述数码显示仪与所述热电偶连接，所述数码显示仪用于显示所述热电偶的监控结果。

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