CN201521291U - 井下分布式温度传感器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及的是一种井下分布式温度传感器，具体说是一种针对石油工程油井井下分布式温度长期监测的装置。该温度传感器包括钢管、钢管连接件、光纤接头以及布设在钢管内的来路单模光导纤维和回路单模光导纤维。不同段钢管之间采用钢管连接件连接，不同段光导纤维之间采用光纤接头连接。该传感器可以直接布设在油井套管内部，工艺简单，布设方便，成活率高，适于产业化生产，成本低廉；可以直接实现对井下复杂工作环境的分布式温度测量，并可以应用一台信号采集分析装置实现对多个油井的同时网络式分布温度监测。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种分布式温度检测装置，具体说是一种针对石油工程油井井下分布式温度长期监测的装置。
背景技术
光纤是用于长期监测的理想传感元件，它具有性能稳定、多参数和分布测量等优点，因而近年来在结构健康监测传感技术中倍受重视。
布里渊光时域反射计BOTDR(BrillouinOpticalTime-Domain Relectometer)的测量技术是国际上近十年来才出现的一项用于光通讯与结构健康监测的尖端技术，属于干涉型光纤传感。布里渊散射是入射光波与声波相互作用而产生的一种非弹性散射，在散射过程中产生的斯托克斯光相对于泵浦光有一频移，成为布里渊频移。散射产生的布里渊频移量与光纤中的声速成正比。而光纤中的折射率与声速都与光纤的温度及所受的应力等因素有关，基于此原理，通过对布里渊频移量的测量可以实现对应变与温度的监测。与传统监测技术相比较，BOTDR技术具有分布式监测、长距离、耐腐蚀以及抗电磁干扰等优点，可以直接利用普通通讯光纤直接作为传感器进行监测解调，实现公里级别范围内光纤受到应变与温度的连续分布式测量。BOTDR技术最显著的优点就是可以准确地测出光纤沿线任一点上的应力、温度信息。
但是由于光纤本身光纤直径小、质地脆，容易被破坏，难以在油井井下高压环境下生存，需要对传输段光纤进行封装保护，从而保证光纤的成活，再此基础上实现井下温度的分布式测量。目前报道的光纤传感器虽然能够对光纤实现封装保护。但在应用于油井井下温度监测时，将会面临布设困难，传感器定位困难，成活率低，安装保护工艺繁琐等困难。要将光纤传感技术大规模应用于井下分布式温度监测中，就必须进行有效的封装以确保光纤在作业过程中不被破坏，从而提高其安装效率与成活率，同时还要保证井下工作环境温度能够有效传递到光纤上。
发明内容
本实用新型要解决的技术问题是提供一种井下分布式温度传感器，该温度传感器具有良好的分布式温度传感性能，能够方便快捷的监测石油工程井下温度变化情况。在现场布设过程中，该传感器可以直接布设在油井套管内部。
本实用新型解决技术术问题采用的技术方案如下：
该温度传感器包括钢管、钢管连接件、光纤接头以及布设在钢管内的来路单模光导纤维和回路单模光导纤维。不同段钢管之间采用钢管连接件连接，不同段光导纤维之间采用光纤接头连接。
来路单模光导纤维之间和回路单模光导纤维之间通过光纤接头连接在一起，来路单模光导纤维之间和回路单模光导纤维在井下传感器底部连接在一起。光纤传输信号有来路单模光导纤维进入井下，从回路单模光导纤维传递到井上的采集设备当中。
实际应用中，可以将若干个布设在各油井内的井下分布式温度传感器通过各自引出端引出的两根单模光纤连接在一起，从而方便实现若干个油井井下分布式温度监测的联合应用。
该温度传感器也可以与其他油井井下分布式温度传感器的联合应用，增加使用范围。
本实用新型采用钢管对单模光纤进行封装保护。在对钢管进行有限元分析的基础上，进行力学优化设计，确定封装钢管的最优几何尺寸。同时使用高压工作环境的钢管连接件。使用时，将封装后的钢管直接一根根布设到油井，并用钢管连接件进行连接即可。
本实用新型具有以下有点：
1、工艺简单，适于产业化生产，成本低廉；
2、实现油井井下长度分辨率为1m的分布式温度测量；
3、可以应用一台信号采集分析装置实现对多个油井的同时网络式分布温度监测；
4、传感器布设方便、快捷、成活率高。
附图说明
附图是本实用新型结构示意图及若干井下分布式传感器连接使用示意图。
图中：1来路单模光导纤维；2回路单模光导纤维；3光纤接头；4钢管连接件；5钢管。
具体实施方式
以下结合技术方案和附图详细叙述本实用新型的具体实施例。
井下分布式温度传感器结构构成如图所示，该井下分布式温度传感器由若干段钢管5构成，钢管的根数视油井深度而定，从而传感器长度范围在100米-1500米之间。不同段的钢管内的来路单模光导纤维1与回路单模光导纤维2分别通过光纤接头3连接在一起，布设到钢管5内；来路单模光导纤维1与回路单模光导纤维2在井下传感器底部连接在一起。不同段的钢管采用钢管连接件4进行连接。
光纤传输信号有来路单模光导纤维1进入井下从回路单模光导纤维2传递到井上的采集设备当中。也可以根据实际测量情况，利用来路单模光导纤维1和回路单模光导纤维2实现与其他油井井下分布式温度传感器的联合应用。
Claims (2)
1.一种井下分布式温度传感器，其特征在于：
该温度传感器包括钢管(5)、钢管连接件(4)、光纤接头(3)以及布设在钢管(5)内的来路单模光导纤维(1)和回路单模光导纤维(2)；不同段钢管(5)之间采用钢管连接件(4)连接，不同段单模光导纤维之间采用光纤接头(3)连接；来路单模光导纤维(1)和回路单模光导纤维(2)在井下传感器底部连接在一起；光纤传输信号从来路单模光导纤维(1)进入井下，从回路单模光导纤维(2)传递到井上的采集设备当中。
2.根据权利要求1所述的井下分布式温度传感器，其特征还在于：
将若干个布设在各油井内的井下分布式温度传感器通过各自引出端引出的来路单模光导纤维(1)和回路单模光导纤维(2)串接在一起或将井下温度传感器与其他形式的井下分布式温度传感器的联合。
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Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102168951A (zh) * | 2010-12-22 | 2011-08-31 | 大连理工大学 | 可拆卸式刚性转柔性光纤传感器及其布设方法 |
| CN103867189A (zh) * | 2014-02-26 | 2014-06-18 | 长江勘测规划设计研究有限责任公司 | 分布式井温测量装置及测量方法 |
| CN105181172A (zh) * | 2015-09-30 | 2015-12-23 | 蔡珺君 | 一种油气井分布式光纤测温装置及井下布置方法 |
| CN106461495A (zh) * | 2014-05-08 | 2017-02-22 | 光学感应器控股有限公司 | 纤维光学分布式感测 |
| CN109441434A (zh) * | 2018-12-19 | 2019-03-08 | 常州艾控智能仪表有限公司 | 光电混合井下多参数测量系统 |
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Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102168951A (zh) * | 2010-12-22 | 2011-08-31 | 大连理工大学 | 可拆卸式刚性转柔性光纤传感器及其布设方法 |
| CN103867189A (zh) * | 2014-02-26 | 2014-06-18 | 长江勘测规划设计研究有限责任公司 | 分布式井温测量装置及测量方法 |
| CN106461495A (zh) * | 2014-05-08 | 2017-02-22 | 光学感应器控股有限公司 | 纤维光学分布式感测 |
| US11199465B2 (en) | 2014-05-08 | 2021-12-14 | Optasense Holdings Limited | Fibre optic distributed sensing |
| CN105181172A (zh) * | 2015-09-30 | 2015-12-23 | 蔡珺君 | 一种油气井分布式光纤测温装置及井下布置方法 |
| CN109441434A (zh) * | 2018-12-19 | 2019-03-08 | 常州艾控智能仪表有限公司 | 光电混合井下多参数测量系统 |
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