CN204479207U - 油井耐高温光纤测温管线 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种油井耐高温光纤测温管线，包括细长线管，在所述细长线管内设置有测温光纤，该测温光纤包括位于细长线管底端的耐高温感温段以及与耐高温感温段耦合的传输段，所述耐高温感温段包括带黑体腔的单晶蓝宝石光纤，所述传输段为多模光纤；在细长线管内壁与测温光纤的传输段之间填充有隔热介质层。采用本实用新型的油井耐高温光纤测温管线能够适应火驱技术高温条件下的光纤测温要求。
Description
技术领域
本实用新型涉及石油开采技术领域的测试装备，尤其涉及油井测温装置。
背景技术
随着采油技术的进步，采油过程中实时数据的采集要求越来越高，常用的热电偶测温易损，使用寿命不能保证，测量精度有限，已不能适应其井下数据采集要求，而光纤测温已经在对油井内油层温度的测量中得到一定的应用，但在稠油开采的过程中，由于采用了先进的火驱技术来有效地提高稠油的收采率，使得油井内油层温度大幅提升，通常要达到700℃左右，在这种高温情况下，通常所采用的光纤测温技术已不能适应。
实用新型内容
针对现有技术所存在的上述不足，本实用新型所要解决的技术问题是提供一种油井耐高温光纤测温管线，它能够适应火驱技术高温条件下的光纤测温要求。
为了解决上述技术问题，本实用新型的一种油井耐高温光纤测温管线，包括细长线管，在所述细长线管内设置有测温光纤，该测温光纤包括位于细长线管底端的耐高温感温段以及与耐高温感温段耦合的传输段；在细长线管内壁与测温光纤的传输段之间填充有隔热介质层。
在上述结构中，由于在所述细长线管内设置有测温光纤，该测温光纤包括位于细长线管底端的耐高温感温段以及与耐高温感温段耦合的传输段，则在细长线管内设置的测温光纤底端的耐高温感温段可以探测感知油层内的温度，特别是能感知700℃以上的高温，从而可以适应火驱技术开采的高温油层的测温要求，而与耐高温感温段耦合的传输段则负责将耐高温感温段所得到的温度信息实施远距离传输，与油井外控制室内的光电数据处理系统连接，从而实现油井高温油层的光纤测温，测温光纤的传输段可以采用普通的传输光纤，从而节约测温光纤的制造成本；又由于在细长线管内壁与测温光纤的传输段之间填充有隔热介质层，则该隔热介质层可以对测温光纤的传输段实施有效的隔热保护，使传输段光纤能在其所能承受的温度条件下正常工作，从而保证油井高温油层测温的正常进行。
本实用新型的一种优选实施方式，采用该实施方式，所述耐高温感温段包括带黑体腔的单晶蓝宝石光纤。采用该实施方式，包括带黑体腔的单晶蓝宝石光纤的耐高温感温段为基于光纤被加热会引起热辐射这一原理的热辐射光纤高温传感器，其热辐射的强度和波长是温度的函数，这种光纤高温传感器的适用范围为500℃以上的高温环境，而单晶蓝宝石光纤最高可耐温2000℃左右，故完全可以适应700℃左右的油层温度，所述黑体腔为在蓝宝石光纤的一端涂覆高发射率的感温介质薄层并经高温烧结形成的一微型光纤感温腔(热传感头)，当该光纤感温腔深入到热源时与周围环境迅速达到热平衡，感温腔热辐射的光信号（与被测温度相对应的辐射信号）经蓝宝石光纤传输，从而可靠地实现对火驱高温油层的测温工作。
本实用新型的另一种优选实施方式，所述传输段为多模光纤。采用该实施方式，多模光纤可以很好地适应与蓝宝石光纤的耦接以及相对应的信息传递功能。
本实用新型的又一种优选实施方式，所述隔热介质层为气凝胶层。采用该实施方式，气凝胶隔热性能极其优越，常温下的热导率仅在0.011-0.016w/mk之间，最高耐温可达1600℃，可以可靠地对传输段光纤实现绝热保护，而且气凝胶为世界上最轻的固体，更便于在细长线管内填充使用。
本实用新型进一步的优选实施方式，在细长线管内壁与测温光纤的耐高温感温段之间填充有导热介质层。采用该实施方式，导热介质层可以对耐高温感温段加以很好的保护，防止井下环境对耐高温感温段造成损坏，且不影响其对温度的探测感知。
本实用新型另一进一步的优选实施方式，所述导热介质层为氧化镁高温粉层。采用该实施方式，所述导热介质层以氧化镁粉填充，氧化镁为高温下的良好的导热绝缘材料，而氧化镁高温粉更可在1000℃以上的高温状态下具有良好的导热绝缘性能，从而可以在细长线管与耐高温感温段之间很好地传递热量，并能对测温光纤的耐高温感温段加以保护。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本实用新型油井耐高温光纤测温管线作进一步的详细说明。
图1是本实用新型油井耐高温光纤测温管线一种具体实施方式的结构示意图；
图2是图1所示结构的横剖面放大示意图。
图中：1－细长线管、2－隔热介质层、3－传输段、4－光纤耦合器、5－导热介质层、6－耐高温感温段。
具体实施方式
在图1和图2所示的油井耐高温光纤测温管线中，细长线管1为316L不锈钢细长管，其外径大都为6－10毫米，壁厚通常为0.6－1毫米，长度一般都大于1000米，在细长线管1内设置有测温光纤，该测温光纤包括位于细长线管1底端的耐高温感温段6，耐高温感温段6为采用带黑体腔的单晶蓝宝石光纤构成的热辐射光纤耐高温传感器，耐高温感温段6通过光纤耦合器4与测温光纤的传输段3耦合连接，传输段3采用多模光纤，可以很好地适应与蓝宝石光纤的耦接以及相对应的信息传递功能；在细长线管1内壁与测温光纤的传输段3之间填充有隔热介质层2，隔热介质层2为气凝胶层，可以可靠地实现对传输段光纤的绝热保护；在细长线管1内壁与测温光纤的耐高温感温段6之间填充有导热介质层5，该导热介质层5为氧化镁高温粉层，可以在良好的导热状况下对耐高温感温段6加以很好的保护。
工作过程中，耐高温感温段6位于细长线管1的底端，随细长线管1进入到火驱油井的高温稠油层内，其中的光纤感温腔辐射的光信号与被测温度相对应的辐射信号经蓝宝石光纤传输，再经光纤耦合器4通过测温光纤的传输段3从井底向上一直输送到井上地面控制室内，经信号处理得到井下实时温度信息，从而准确可靠地实现对火驱高温油层的测温工作。
以上仅列出了本实用新型的一些具体实施方式，但本实用新型并不仅限于此，还可以作出较多的改进与变换。例如，在细长线管1内壁与测温光纤的耐高温感温段6之间也可以不填充导热介质层5，而是由耐高温感温段6通过细长线管1直接感知井底温度；所述隔热介质层2也可以不是气凝胶层，而可以是其它具有良好隔热保护功能的填充层，只要是能保证测温光纤传输段3的正常工作温度即可。如此等等，只要是在本实用新型基本原理基础上所作出的改进与变换，均应视为落入本实用新型的保护范围内。
Claims (6)
1.一种油井耐高温光纤测温管线，包括细长线管（1），其特征在于：在所述细长线管（1）内设置有测温光纤，该测温光纤包括位于细长线管（1）底端的耐高温感温段（6）以及与耐高温感温段（6）耦合的传输段（3）；在细长线管（1）内壁与测温光纤的传输段（3）之间填充有隔热介质层（2）。
2.根据权利要求1所述的油井耐高温光纤测温管线，其特征在于：所述耐高温感温段（6）包括带黑体腔的单晶蓝宝石光纤。
3.根据权利要求1所述的油井耐高温光纤测温管线，其特征在于：所述传输段（3）为多模光纤。
4.根据权利要求1所述的油井耐高温光纤测温管线，其特征在于：所述隔热介质层（2）为气凝胶层。
5.根据权利要求1所述的油井耐高温光纤测温管线，其特征在于：在细长线管（1）内壁与测温光纤的耐高温感温段（6）之间填充有导热介质层（5）。
6.根据权利要求5所述的油井耐高温光纤测温管线，其特征在于：所述导热介质层（5）为氧化镁高温粉层。
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