CN211422624U - 分布式光纤探测用智能化试井钢丝 - Google Patents
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Abstract
本发明的分布式光纤探测用智能化试井钢丝，其特征在于：包括钢丝主体、光纤单元以及密封胶,钢丝主体为带有凹槽的钢丝；光纤单元位于钢丝的凹槽内，凹槽内填充密封胶，光纤单元被密封胶固定在凹槽内；钢丝主体的凹槽，其内部最大宽度大于开口的宽度。本发明的有益效果是，智能化试井钢丝可以实时地获取井下数据，不仅限于钢丝的下入深度校正，还可以获取在井下的拉力、井斜和震击数据。光纤单元不仅仅可以用来实时传输数据，实现双工通讯，实时传送井下压力、流量等试井数据，还可以作为声波/振动和温度的分布式传感器，监测钢丝全线程的环境参数，代替常规试井用测量仪器并提供以往难以监测到的分布式物理参数，极大地降低试井仪器和设备的采购成本。
Description
技术领域
本发明涉及石油行业试井钢丝领域，具体地说，是涉及一种分布式光纤探测用智能化试井钢丝。
背景技术
目前为止，试井钢丝的功能还比较简单，主要作用是在油水井测试时输送井下工具，完成测量和打捞工作。在钢丝的自重以及仪器重量的作用下，钢丝在下井过程中产生塑性变形，致使钢丝的深度校准不够准确，在很大程度上依赖于操作人员的经验和工具的有效设计，无法根据井下情况实时采取措施；另外，分布式和分立式光纤传感在油气田开发中的应用逐渐受到重视并具有愈发广泛的应用前景，但光纤的井下应用大都以特种承荷光缆的形式下井，不仅制造工艺复杂、成本费用昂贵，而且包裹在毛细钢管和双层铠装细钢丝内的光纤传感灵敏度与测量精度也受到了严重影响。
发明内容
本发明为了弥补现有技术的不足，提供了一种结构简单、使用方便的分布式光纤探测用智能化试井钢丝。
本发明是通过如下技术方案实现的：
本发明的分布式光纤探测用智能化试井钢丝，其特征在于：包括钢丝主体、光纤单元以及密封胶,钢丝主体为带有凹槽的钢丝；光纤单元位于钢丝的凹槽内，凹槽内填充密封胶，光纤单元被密封胶固定在凹槽内；钢丝主体的凹槽，其内部最大宽度大于开口的宽度。
光纤单元为镶嵌式敷设单根或多根探测用光纤组成。
钢丝主体的直径为2—5mm。密封胶为耐温耐油承压密封胶。
钢丝主体的凹槽采用燕尾槽，或采用中心角≥200°的圆形凹槽，或中心角≥200°的多边形凹槽。
钢丝主体的凹槽是靠近钢丝外侧的轴向凹槽，即凹槽沿钢丝轴向延伸。
光纤单元采用两根光纤，一根单模光纤，一根多模光纤；光纤直径为20-40um。
钢丝主体的凹槽的开口两侧分别设有圆弧形倒角；当凹槽采用燕尾槽时，燕尾槽的下底两侧也分别设有圆弧形倒角。
钢丝主体的凹槽的开口两侧圆弧形倒角的半径为0.1-0.2mm；当凹槽采用燕尾槽时，燕尾槽下底两侧圆弧形倒角的半径为0.1-0.2mm。
当凹槽采用燕尾槽时，燕尾槽的下底宽度减去开口宽度的差值≥0.2mm，下底宽度为0.6-1.0mm,燕尾槽的高度为0.3-0.6mm。
密封胶采用EVA密封胶。
本发明的有益效果是，
⑴智能化试井钢丝可以实时地获取井下数据，不仅限于钢丝的下入深度校正，还可以获取在井下的拉力、井斜和震击数据。
⑵光纤单元不仅仅可以用来实时传输数据，实现双工通讯，实时传送井下压力、流量等试井数据，还可以作为声波/振动和温度的分布式传感器，监测钢丝全线程的环境参数，代替常规试井用测量仪器并提供以往难以监测到的分布式物理参数，极大地降低试井仪器和设备的采购成本。
⑶降低工人的劳动强度，1套智能化试井钢丝设备和一台试井车以及三人班组人员可替代原来的三套设备和测井班组人员，实现钢丝与电缆相关的综合测试技术服务。
⑷智能化试井钢丝绞车和地面防喷装置简便，占地面积小，方便井场作业施工。
⑸智能化试井钢丝还可用于井下参数的永久监测专用光缆，起下方便，运行可靠。
⑹实时监测和双工通讯可以避免盲目作业施工，提高生产效率。
（7）分布式监测井下全线程温度和声波数据，可对油水井井筒工作状况进行有效判断。
（8）钢丝主体的凹槽采用燕尾槽等开口小的凹槽，有效防止密封胶和光纤单元从凹槽内脱落出来。
附图说明
图1为本发明的横截面示意图。图2为燕尾槽放大图，图3为凹槽采用圆形凹槽时，图4为凹槽采用多边形凹槽时。
图中： 1、钢丝主体，2、光纤单元，3、密封胶，4、倒角，5、开口，6、下底。
具体实施方式
附图为本发明的一种具体实施例。
本发明的分布式光纤探测用智能化试井钢丝，包括钢丝主体1、光纤单元2以及密封胶3,钢丝主体为带有凹槽的钢丝；光纤单元位于钢丝的凹槽内，凹槽内填充密封胶，光纤单元被密封胶固定在凹槽内；钢丝主体的凹槽，其内部最大宽度大于开口的宽度。
光纤单元为镶嵌式敷设单根或多根探测用光纤组成。
钢丝主体的直径为2—5mm。具体可以采用2.0mm、2.3mm、2.5mm、2.8mm、3.0mm、3.4mm、3.8mm、4.0mm、4. 3mm、4.7mm或5.0mm。
密封胶为耐温耐油承压密封胶。
钢丝主体的凹槽采用燕尾槽，或采用中心角A≥200°的圆形凹槽，或中心角B≥200°的多边形凹槽。圆形凹槽或多边形凹槽的中心角可以采用200°、220°、240°、260°、280°或300°。
钢丝主体的凹槽是靠近钢丝外侧的轴向凹槽，即凹槽沿钢丝轴向延伸。
光纤单元采用两根光纤，一根单模信号传输光纤，一根多模信号传输光纤；光纤直径为20-40um。 光线直径可以采用20 um、24 um、28 um、30 um、33 um、38 um或40 um。
钢丝主体的凹槽的开口两侧分别设有圆弧形倒角；当凹槽采用燕尾槽时，燕尾槽的下底两侧也分别设有圆弧形倒角。
钢丝主体的凹槽的开口两侧圆弧形倒角的半径为0.1-0.2mm；当凹槽采用燕尾槽时，燕尾槽下底两侧圆弧形倒角的半径为0.1-0.2mm。
当凹槽采用燕尾槽时，燕尾槽的下底宽度减去开口宽度的差值≥0.2mm（可以采用0.2mm、0.3mm、0.4mm），下底宽度为0.6-1.0mm（可以采用0.6mm、0.7mm、0.8mm、0.9mm、1.0mm）,燕尾槽的高度为0.3-0.6mm（可以采用0.3mm、0.4mm、0.5mm、0.6mm）。
密封胶采用EVA密封胶。
本发明的智能化试井钢丝，主体为带凹槽的钢丝主体1，凹槽不仅限于燕尾槽（倒梯形结构），还可以采用中心角角度≥200°的圆形凹槽，或中心角角度≥200°的多边形凹槽，钢丝外表面的凹槽结构可以存放多根光纤，组成光纤单元2，光纤单元2被密封胶3固定在凹槽内。
本发明的智能数字化试井钢丝，不仅解决了试井钢丝的下入深度的准确监测，同时还使试井钢丝本身具有了全线程的分布式测量功能，除了输送井下工具和测量仪器并准确定位以外，还具备部分参数的连续测井功能。作为一种智能数字钢丝，可用于分布式光纤传感对井下全井筒和储层进行温度、噪声、压力进行动态监测，同时也可用作物探行业的井间地震和垂直地震 VSP 信号采集光缆，还可以预置在油管外侧用于检泵周期内的井筒工况状态实时监测。
通过光纤探测消除钢丝拉伸产生的深度误差，提高测量精度，该智能化试井钢丝保留了钢丝原有的优势：作业空间小、适用于各类型的井，同时智能化试井钢丝可以代替探测设备深入井内，用于分布式光纤传感对井下全井筒和储层进行温度、噪声、压力的实时动态监测，同时也可用作物探行业的井间地震和垂直地震 VSP 信号采集光缆，还可以预置在油管外侧用于检泵周期内的井筒工况和储层动态参数监测。
本发明的分布式光纤探测用智能化试井钢丝，采用单根独立使用，凹槽沿钢丝轴向延伸，直线单根长距离，最长达7000米。该智能化试井钢丝采用光纤后向散射实现分布式声波振动温度应力的动态或静态测量，该智能化试井钢丝可以在油井下独立使用，不需要跟其它钢丝绞合。该智能化试井钢丝应用在油田井下流体环境内监测声波振动和温度，用于试井和生产测井施工中，所以该产品多次重复使用在多个油水井中。该智能化试井钢丝独立地应用在流体当中，可以静止更可以移动式测量其它更多物理参数。
本发明的智能数字化试井钢丝，使用时，在一辆工程指挥车上，车上有数据收集设备和智能数字化试井钢丝，该钢丝下到井内，钢丝内部的光纤作为信号采集器，将温度、噪声、压力等实时动态监测信号传输至车上，然后分析数据。
Claims (10)
1.一种分布式光纤探测用智能化试井钢丝，其特征在于：包括钢丝主体、光纤单元以及密封胶,钢丝主体为带有凹槽的钢丝；光纤单元位于钢丝的凹槽内，凹槽内填充密封胶，光纤单元被密封胶固定在凹槽内；钢丝主体的凹槽，其内部最大宽度大于开口的宽度。
2.根据权利要求1所述的分布式光纤探测用智能化试井钢丝，其特征在于：光纤单元为镶嵌式敷设单根或多根探测用光纤组成。
3.根据权利要求1所述的分布式光纤探测用智能化试井钢丝，其特征在于：钢丝主体的直径为2—5mm；密封胶为耐温耐油承压密封胶。
4.根据权利要求1所述的分布式光纤探测用智能化试井钢丝，其特征在于：钢丝主体的凹槽采用燕尾槽，或采用中心角≥200°的圆形凹槽，或中心角≥200°的多边形凹槽。
5.根据权利要求1所述的分布式光纤探测用智能化试井钢丝，其特征在于：
钢丝主体的凹槽是靠近钢丝外侧的轴向凹槽，即凹槽沿钢丝轴向延伸。
6.根据权利要求1所述的分布式光纤探测用智能化试井钢丝，其特征在于：光纤单元采用两根光纤，一根单模光纤，一根多模光纤；光纤直径为20-40um。
7.根据权利要求4所述的分布式光纤探测用智能化试井钢丝，其特征在于：钢丝主体的凹槽的开口两侧分别设有圆弧形倒角；当凹槽采用燕尾槽时，燕尾槽的下底两侧也分别设有圆弧形倒角。
8.根据权利要求7所述的分布式光纤探测用智能化试井钢丝，其特征在于：钢丝主体的凹槽的开口两侧圆弧形倒角的半径为0.1-0.2mm；当凹槽采用燕尾槽时，燕尾槽下底两侧圆弧形倒角的半径为0.1-0.2mm。
9.根据权利要求4所述的分布式光纤探测用智能化试井钢丝，其特征在于：当凹槽采用燕尾槽时，燕尾槽的下底宽度减去开口宽度的差值≥0.2mm，下底宽度为0.6-1.0mm,燕尾槽的高度为0.3-0.6mm。
10.根据权利要求1所述的分布式光纤探测用智能化试井钢丝，其特征在于：密封胶采用EVA密封胶。
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| CN201922137277.XU CN211422624U (zh) | 2019-12-03 | 2019-12-03 | 分布式光纤探测用智能化试井钢丝 |
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| CN110924930A (zh) * | 2019-12-03 | 2020-03-27 | 山东希尔电缆有限公司 | 分布式光纤探测用智能化试井钢丝 |
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2019
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