CN2934569Y - 一种适用于永久性油气生产井光纤测试装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种适用于永久性油气生产井光纤测试装置，属油田生产动态测井井下测量装置类。由地面解调系统中光纤、光栅传感器解调系统和分布式光纤温度测试解调系统以及光缆，地面防喷管组成，其特征是地面解调系统由传输光缆通过防喷盒及防喷管后与井下高温、高压光缆连接，传输光缆由3－5条单模和多模光纤组成。本装置解决了水平井垂直井高温高压电子传感器稳定性差，低难题，并可在无生产损失情况下能从边远现场通过遥控获得准确测试参数。

Description

一种适用于永久性油气生产井光纤测试装置

技术领域：

本实用新型涉及一种适用于永久性油气生产井光纤测试装置，属油田生产动态测井井下测量装置类。

背景技术：

目前以生产测井与测试为主的油气藏动态监测技术为油气藏开发提供了可靠的资料，是一种重要的动态监测技术手段，但是这种方法都是根据生产需要进行作业，测量时间间隔大。不能保证测量的时间就会失去诊断生产问题和油气藏变化的最佳时机，无法准确描述油气藏的动态变化特征。

由于受井下套管破损、粘污等因素的影响，油井测压经常遇阻，导致观察井不能正常利用，严重地影响了观察的利用率。另外一些复杂井如水平井等无法进行正常的温度、压力监测。同时存储电子压力计同泵管一同下入油井内，可以监测油井的恢复压力和流动压力，虽然能够解决部分区块测压的难题。但电子压力计测试工艺复杂、故障率高，测试费用较高，难以普遍实施。

以上原因造成特别造成了侧钻水平井及直井油水井温度、压力资料录取困难，目前温度压力资料远远不能满足地质需求，考虑到施工周期、测试成本等因素，也只是在少数井中录取部分资料。

为此，采用光纤温度测量系统可在测量时随油管将光纤下入油套环形空间内，进行永久性温度与压力测量。

实用新型内容：

本实用新型目的，便是为了克服上述缺点，而提供的一种适用于永久性油气生产井光纤测试装置，该装置测量时不受时间间隔，以及井下套管破损与粘污以及测量迂阻的影响还可在复杂井无法进行正常测量的油井中进行温度与压力测量。

为实现上述目的，本实用新型的技术方案是：

该装置由地面解调系统中的光纤、光栅传感器解调系统和分布式光纤温度测试解调系统以及光缆，地面防喷管组成，所述光缆由3-5条单模和多模光纤组成。

所述的地面解调系统由传输光缆通过防喷盒及防喷管后与井下高温、高压光缆连接在一起。

所述的井下单模和多模光纤上连接有光纤Bragg光栅温度传感器。

本实用新型工作方式是：

本实用新型由地面解调系统1包括两部分，一部分为光纤Bragg光栅(FBG-Fiber Bragg Grating)传感器的解调系统，另一部分为分布式光纤温度测试解调系统。本实用新型随油管一起下入套管与油管之间的环形空间内，各部分之间的连接均采用光纤传导方式，光缆由三至五条单模和多模光纤组成，其中单模光纤三至四条，多模光纤一至二条。地面光源发射出的一束宽带光，经地面传输光缆、井下耐高温高压光缆、单模光纤、照射到光纤Bragg光栅温度传感器、光纤Bragg光栅压力传感器上，每一个光纤Bragg光栅温度传感器反射回一个不同布拉格波长的窄带光波。任何对光纤Bragg光栅的激励影响如温度和压力，都将导致这个光纤光栅布拉格波长的改变，通过测量中心波长的改变，经地面数据处理单元进行光电转换，A/D采样及数据处理后得到温度、压力变化情况并存储，然后进行数据采集。分布式光纤光栅解调系统1通过测量各测试点光纤光栅传感器反射光波长的精细变化来测量各点的待测参量的变化。地面解调系统中光源发射出的另一束光，经由地面传输光缆、井下耐高温高压光缆传输，照射到分布式传感光纤上发生散射，携带有温度信息的喇曼后向散射光返回地面解调系统中，经光路耦合器耦合到分光器上，分光器中两个不同中心波长的光滤波器分别将斯托克斯光和反斯托克斯光送入数据采集与处理单元中，经地面光电转换及A/D采样后，进行数据处理得到温度信息；测量点的定位采用光时域技术实现，并对处理信息进行存储。地面解调系统与室内数据解释处理系统之间既可以实现有线传输，同时也可以进行无线传输。

本实用新型与现有技术相比，具有显著特点。

由于本实用新型在不影响油井生产的前提下，能够确保系统实现井下温度、压力测试，实现了永久安装，实时测量测试数据可靠、测量稳定、测量方法简单目标。另外装置中的光纤传感器具有体积小，耐高温以及数据传输抗电子干扰特点，可在直井、大斜度井、水平井和在配备有光纤的油井中进行长期的压力与温度测量，测量时无须使用常规油井，本实用新型通过地面调解系统，还可实现有线传输和无线传输，改变了原有生产测井测试数据不能及时进行处理的难题。

附图说明：

图1是本实用新型结构示意图。

图中由1、地面解调系统，2、传输光缆，3、防喷盒，4、防喷管，5、高温高压光缆，6、套管，7、油管，8、光栅温度传感器，9、光栅压力传感器，10、测温多模传感光纤，11、备用单模光纤，12、备用多模光纤，13、14、单模光纤组成。

具体实施方式：

本实用新型由以下实施例给出。

下面结合附图对本实用新型做进一步描述。

图中，地面解调系统1、地面传输光缆2通过防喷盒3、防喷管4与井下耐高温高压光缆5连接；耐高温高压光缆中的一条单模光纤14上连接有光纤Bragg光栅温度传感器阵列和光纤Bragg光栅温度传感器8；另一条单模光纤13上连有压力传感器阵列即：光纤Bragg光栅压力传感器9；传输光缆2和高温高压光缆5内有分布式测温多模传感器光纤10及备用单模光纤11、备用多模光纤12；耐高温高压光缆5和光纤Bragg光栅传感器阵列即光纤Bragg光栅温度、压力传感器8、9安装在套管6与油管7之间的环形空间内。光栅温度传感器8和光栅压力传感器9及单模光纤13、14和测温多模光纤10、备用单模光纤11、备用多模光纤12与传输光缆2、高温高压光缆5、解调系统1之间的连接均采用光纤传导型结构和元部件。

Claims (2)

1、一种适用于永久性油气生产井光纤测试装置，包括地面解调系统(1)中的光纤、光栅传感器解调系统和分布式光纤温度测试解调系统以及传输光缆(2)、地面防喷管(4)组成；其特征在于：所述的所述的地面解调系统(1)由传输光缆(2)通过防喷盒(3)及防喷管(4)后与井下高温高压光缆(5)连接在一起；传输光缆(2)由三至五条单模光纤(13)、(14)和多模光纤(12)组成。

2、根据权利要求1所述的一种适用于永久性油气生产井光纤测试装置，其特征在于：所述的井下单模光纤(13)、(14)和多模光纤(12)上连接有光纤Bragg光栅温度传感器(8)和光纤Bragg光栅压力传感器(9)。

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