CN205068674U - 一种智能型分布式光纤感温油田油井火灾预警系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种智能型分布式光纤感温油田油井火灾预警系统，主要包括激光光源、高速信号采集器、探测光纤、分路耦合模块、光电探测器以及计算机处理器，激光光源发出光脉冲至高速信号采集器，高速信号采集器连接探测光纤，探测光纤放入多个油井中，探测光纤通过分路耦合模块与光电探测器连接，光电探测器连接计算机处理器，本实用新型结构原理简单、功耗低、智能化程度高、探测精度高，能够实现对油田油井的温度实时监控，能够将油田温度报警信息发送至远程监控中心，实现远程联动报警。

Description

一种智能型分布式光纤感温油田油井火灾预警系统

技术领域：

本实用新型涉及火灾预警领域，尤其涉及一种智能型分布式光纤感温油田油井火灾预警系统。

背景技术：

在石油开采过程中，井下温度是必不可少的测量参数，准确的井下温度测量对于地质成分解释和油井监测都具有重要的作用。尤其在重质油热采工艺中，需要监测井下温度场变化情况。在传统的测量井温过程中，使用红外测温仪、红外热成像仪、温度传感器阵列等设备，但由于井下恶劣环境对测试仪器产生的影响很大，很容易造成测试误差，且对于温度场的测量有很多不足。而分布式光纤感温系统具有测量点多，精度高，轻巧且能承受井下恶劣环境等优点，可以获取整个光纤分布区域的温度场信息。目前分布式光纤感温系统已实现井下温度场等参数的测量，在重质油热采过程中温度场的测量具有广阔的应用前景。

实用新型内容：

为了解决上述问题，本实用新型提供了一种结构原理简单、功耗低、智能化程度高、探测精度高，能够实现对油田油井的温度实时监控，能够将油田温度报警信息发送至远程监控中心，实现远程联动报警的技术方案：

一种智能型分布式光纤感温油田油井火灾预警系统，主要包括激光光源、高速信号采集器、探测光纤、分路耦合模块、光电探测器以及计算机处理器，激光光源发出光脉冲至高速信号采集器，高速信号采集器连接探测光纤，探测光纤放入多个油井中，探测光纤通过分路耦合模块与光电探测器连接，光电探测器连接计算机处理器。

作为优选，计算机处理器还通过中央控制器分别连接预警信号输出模块以及以太网接口模块，以太网接口模块分别连接远程网络服务器以及监控中心。

作为优选，分路耦合模块主要将光路分为1路-8路。

作为优选，高速信号采集器通过探测光纤连接第一油井、第二油井、第三油井、第N油井，且N为大于3的整数。

作为优选，监控中心设有报警装置、触摸显示屏以及打印装置。

本实用新型的有益效果在于：

(1)本实用新型结构原理简单、功耗低、智能化程度高、探测精度高，能够实现对油田油井的温度实时监控，能够将油田温度报警信息发送至远程监控中心，实现远程联动报警。

(2)本实用新型采用模块化结构，便于系统维护，并且连接远程网络服务器，系统升级简单。

(3)本实用新型还能够对不同的油井设定不同的报警温度和预警温度，能够实时监控各个油井温度，确保油井处于安全的环境中。

附图说明：

图1为本实用新型的系统原理图；

图2为本实用新型的油井温度测量结构图。

具体实施方式：

为使本实用新型的发明目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型的实施方式作进一步地详细描述。

如图1、图2所示，一种智能型分布式光纤感温油田油井火灾预警系统，主要包括激光光源1、高速信号采集器2、探测光纤3、分路耦合模块4、光电探测器5以及计算机处理器6，所述激光光源1发出光脉冲至所述高速信号采集器2，所述高速信号采集器2连接所述探测光纤3，所述探测光纤3放入多个油井中，所述探测光纤3通过分路耦合模块4与所述光电探测器5连接，所述光电探测器5连接所述计算机处理器6，计算机处理器6还通过中央控制器7分别连接预警信号输出模块8以及以太网接口模块9，所述以太网接口模块9分别连接远程网络服务器10以及监控中心11，监控中心11设有报警装置、触摸显示屏以及打印装置。

本实用新型的工作原理是利用拉曼散射原理设计而成，激光光源1向探测光纤3中注入一定能量和宽度的输入脉冲，在探测光纤3中传输的同时不断产生背向散射光波，这些背向散射光波的状态受到所在探测光纤所受点的温度影响而有所改变，将散射回来的光波经光电探测器5的波分复用、检测解调后，送入计算机处理器6，并通过中央控制器7发送至监控中心11进行实时显示，一旦发生火情或温度异常，能够通过预警信号输出模块8输出报警信号进行联动报警，通过监控中心11触摸显示屏能够实现人机对话，实现温度数据、图表的显示以及参数调试等操作，还可以实现数据通信、网络传输、打印等功能，通用性强，扩展性好。

本实施例中，分路耦合模块4主要将光路分为1路-8路。采用分路耦合原理，将激光光源1产生的激光变成多路光后进入探测光纤3。

本实施例中，高速信号采集器2通过探测光纤3连接第一油井12、第二油井13、第三油井14、第N油井，且N为大于3的整数，光纤测温的原理是依据拉曼散射效应，本实施例中的拉曼散射是指一定频率的激光照射油田油井表面时，物质中的分子吸收了部分能量，发生不同方式和程度的震动，然后散射出较低频率的光，在探测光纤3中，散射信号是连续的，通过采用高速信号采集技术测量入射光和拉曼散射光之间的时间间隔，可以得到拉曼散射光发生的位置，它会产生一个比光源波长长的光，称为斯托克斯光；和一个比光源波长短的光，称为反斯托克斯光。探测光纤受外部温度的调制使光纤中的反斯托克斯光光强发生变化，反斯托克斯光与斯托克斯光的比值提供了温度的绝对指示，由于拉曼散射光对温度敏感，所以可以沿着光纤测量到相应的温度分布。

分布式光纤测温是一种实时测量空间温度场分布的新兴技术，由于它在测量分布式温度上的独特之处，该技术在油田油井温度场测量有很大的应用前景。使用分布式光纤测温系统进行温度探测，能实时、有效地对油田油井内等区域的温度、火灾进行可靠地监视及预警、报警，尽可能将火灾消除在萌芽状态，避免或降低灾害情况下造成的人员和财产损失，分布式光纤测温系统可直接接入消防监控联动系统，通过数据接口直接读取测温主机的实时温度信息，监控区域火灾情况下，将由消防监控系统统一协调各相关系统进行救灾。

本实用新型结构原理简单、功耗低、智能化程度高、探测精度高，能够实现对油田油井的温度实时监控，能够将油田温度报警信息发送至远程监控中心，实现远程联动报警；采用模块化结构，便于系统维护，并且连接远程网络服务器，系统升级简单；本实用新型还能够对不同的油井设定不同的报警温度和预警温度，能够实时监控各个油井温度，确保油井处于安全的环境中。

上述实施例只是本实用新型的较佳实施例，并不是对本实用新型技术方案的限制，只要是不经过创造性劳动即可在上述实施例的基础上实现的技术方案，均应视为落入本实用新型专利的权利保护范围内。

Claims (5)

1.一种智能型分布式光纤感温油田油井火灾预警系统，其特征在于：主要包括激光光源、高速信号采集器、探测光纤、分路耦合模块、光电探测器以及计算机处理器，所述激光光源发出光脉冲至所述高速信号采集器，所述高速信号采集器连接所述探测光纤，所述探测光纤放入多个油井中，所述探测光纤通过分路耦合模块与所述光电探测器连接，所述光电探测器连接所述计算机处理器。

2.根据权利要求1所述的一种智能型分布式光纤感温油田油井火灾预警系统，其特征在于：所述计算机处理器还通过中央控制器分别连接预警信号输出模块以及以太网接口模块，所述以太网接口模块分别连接远程网络服务器以及监控中心。

3.根据权利要求1所述的一种智能型分布式光纤感温油田油井火灾预警系统，其特征在于：所述分路耦合模块主要将光路分为1路-8路。

4.根据权利要求1所述的一种智能型分布式光纤感温油田油井火灾预警系统，其特征在于：所述高速信号采集器通过探测光纤连接第一油井、第二油井、第三油井、第N油井，且N为大于3的整数。

5.根据权利要求2所述的一种智能型分布式光纤感温油田油井火灾预警系统，其特征在于：所述监控中心设有报警装置、触摸显示屏以及打印装置。