RU122117U1

RU122117U1 - FIBER OPTICAL CABLE FOR MEASURING TEMPERATURE DISTRIBUTION IN VARIABLE WELLS

Info

Publication number: RU122117U1
Application number: RU2012131381/03U
Authority: RU
Inventors: Борис Георгиевич Горшков; Дмитрий Владимирович Зазирный; Максим Владимирович Зазирный
Original assignee: Общество с ограниченной ответственностью "ПетроФайбер"
Priority date: 2012-07-23
Filing date: 2012-07-23
Publication date: 2012-11-20

Abstract

1. Волоконно-оптический кабель для измерения температурного распределения в паронагнетательных скважинах, включающий герметичную металлическую трубку, по крайней мере, с одним высокотемпературным оптическим волокном, отличающийся тем, что в герметичной металлической трубке размещен, по крайней мере, один проводник электрического тока в оболочке из высокотемпературного диэлектрика. ! 2. Кабель по п.1, отличающийся тем, что герметичная металлическая трубка имеет бронепокров. ! 3. Кабель по п.2, отличающийся тем, что бронепокров герметичной металлической трубки выполнен из проволоки. ! 4. Кабель по п.1, отличающийся тем, что проводник электрического тока выполнен в виде проволоки. ! 5. Кабель по п.1, отличающийся тем, что проводник электрического тока выполнен из металла с высокой зависимостью электрического сопротивления от температуры, например из меди или никеля. ! 6. Кабель по п.1, отличающийся тем, что содержит два высокотемпературных оптических волокна. ! 7. Кабель по п.1, отличающийся тем, что содержит два проводника электрического тока в оболочке из высокотемпературного диэлектрика. ! 8. Кабель по одному из пп.1-7, отличающийся тем, что в качестве оболочки из высокотемпературного диэлектрика применена стеклоэмаль. 1. Fiber optic cable for measuring the temperature distribution in steam injection wells, including a sealed metal tube with at least one high-temperature optical fiber, characterized in that the sealed metal tube contains at least one electric current conductor in a sheath of high temperature dielectric. ! 2. Cable according to claim 1, characterized in that the sealed metal tube has an armored cover. ! 3. Cable according to claim 2, characterized in that the armor cover of the sealed metal tube is made of wire. ! 4. Cable according to claim 1, characterized in that the electric current conductor is made in the form of a wire. ! 5. A cable according to claim 1, characterized in that the electric current conductor is made of a metal with a high dependence of electrical resistance on temperature, for example, copper or nickel. ! 6. Cable according to claim 1, characterized in that it contains two high-temperature optical fibers. ! 7. Cable according to claim 1, characterized in that it contains two conductors of electric current in a sheath of a high-temperature dielectric. ! 8. Cable according to one of claims 1-7, characterized in that glass enamel is used as a high-temperature dielectric sheath.

Description

Изобретение относится к области нефтедобычи и может быть использовано при добыче вязкой нефти, при воздействии на призабойную зону скважин паром при высоких температуре и давлении, в устройствах для проведения измерений температурного распределения по скважине.The invention relates to the field of oil production and can be used in the production of viscous oil, when exposed to the bottom-hole zone of the wells with steam at high temperature and pressure, in devices for measuring the temperature distribution in the well.

Известен волоконно-оптический кабель, включающий размещенное в герметичной металлической трубке, заполненной наполнителем, покрытое защитной оболочкой оптическое волокно (RU 2017246, 1994).Known fiber optic cable, including placed in a sealed metal tube filled with a filler, an optical fiber coated with a protective sheath (RU 2017246, 1994).

Недостатком известного кабеля является то, что он не предназначен для использования в скважинах и тем более в паронагнетательных (высокие температура и давление).A disadvantage of the known cable is that it is not intended for use in wells, and even more so in steam injection (high temperature and pressure).

Известен волоконно-оптический кабель для проведения измерений в скважинах, включающий размещенное в герметичной металлической трубке, покрытое защитной оболочкой оптическое волокно (US 6148925, 2000).Known fiber optic cable for measurements in wells, including optical fiber coated in a sealed metal tube, sheathed in a protective sheath (US 6148925, 2000).

Недостатком известного кабеля являются ограничение по температурным возможностям его эксплуатации (окружающая температура до 250°C) и отсутствие возможности повышения точности измерений температурного распределения.A disadvantage of the known cable is the limitation on the temperature capabilities of its operation (ambient temperature up to 250 ° C) and the lack of the ability to improve the accuracy of temperature distribution measurements.

Известен волоконно-оптический кабель для измерения температурного распределения в паронагнетательных скважинах, включающий оптическое волокно с защитным покрытием, размещенное в металлической трубке, при этом оптическое волокно с защитным покрытием свободно уложено во внутренней металлической трубке, которая размещена во внешней металлической трубке. Толщина внутренней металлической трубки в пределах 0,15-0,5 мм, а ее внутренний диаметр в пределах 2,0-4,0 мм. Отношение внешнего диаметра внутренней металлической трубки к внутреннему диаметру внешней металлической трубки меньше, чем 2/3 (RU 2010125303, 2011).Known fiber optic cable for measuring the temperature distribution in steam injection wells, including an optical fiber with a protective coating, placed in a metal tube, while the optical fiber with a protective coating is freely laid in the inner metal tube, which is located in the outer metal tube. The thickness of the inner metal tube is in the range of 0.15-0.5 mm, and its inner diameter is in the range of 2.0-4.0 mm. The ratio of the outer diameter of the inner metal tube to the inner diameter of the outer metal tube is less than 2/3 (RU 2010125303, 2011).

Недостатком известного кабеля является высокая металлоемкость - две концентричные металлические трубки и отсутствие возможности повышения точности измерений температурного распределения.A disadvantage of the known cable is the high metal consumption - two concentric metal tubes and the lack of the ability to improve the accuracy of temperature distribution measurements.

Известен принятый в качестве наиболее близкого аналога волоконно-оптический кабель для измерения температурного распределения в паронагнетательных скважинах, включающий размещенное в герметичной металлической трубке, заполненной наполнителем, покрытое защитной оболочкой оптическое волокно. Защитная оболочка представляет собой слой металлизации, прилегающий к оптическому волокну, и охватывающую его оплетку из стеклонити, при этом в качестве наполнителя применен инертный газ. Металлическая трубка выполнена из нержавеющей стали, толщина стенки металлической трубки составляет около 1 мм (RU 2238578, 2004).Known adopted as the closest analogue is a fiber optic cable for measuring the temperature distribution in steam injection wells, including an optical fiber coated in a sealed metal tube filled with filler, and a protective sheath. The protective sheath is a metallization layer adjacent to the optical fiber and a braid of glass fiber covering it, while an inert gas is used as a filler. The metal tube is made of stainless steel, the wall thickness of the metal tube is about 1 mm (RU 2238578, 2004).

Недостатком известного кабеля является отсутствие возможности повышения точности измерений температурного распределения.A disadvantage of the known cable is the inability to improve the accuracy of temperature distribution measurements.

Технический результат - создание возможности повышения точности измерений температурного распределения.The technical result is the creation of an opportunity to increase the accuracy of temperature distribution measurements.

Технический результат достигается тем, что в волоконно-оптическом кабеле для измерения температурного распределения в паронагнетательных скважинах, включающем герметичную металлическую трубку, по крайней мере, с одним высокотемпературным оптическим волокном, согласно предложению, в герметичной металлической трубке размещен, по крайней мере, один проводник электрического тока в оболочке из высокотемпературного диэлектрика.The technical result is achieved in that in a fiber-optic cable for measuring the temperature distribution in steam injection wells, including a sealed metal tube with at least one high-temperature optical fiber, according to the proposal, at least one electrical conductor is placed in the sealed metal tube current in a shell made of high-temperature dielectric.

Целесообразно, чтобы герметичная металлическая трубка имела бронепокров, выполненный, например, из проволоки.It is advisable that the sealed metal tube had an armor cover made, for example, of wire.

Способствует получению технического результата то, что:Contributes to obtaining a technical result that:

- проводник электрического тока выполнен в виде проволоки из металла с высокой зависимостью электрического сопротивления от температуры, например, из меди или никеля;- an electric current conductor is made in the form of a wire of metal with a high dependence of electrical resistance on temperature, for example, of copper or nickel;

- в качестве оболочки из высокотемпературного диэлектрика применена стеклоэмаль.- glass enamel is used as a shell of a high-temperature dielectric.

В частных случаях кабель может содержать два высокотемпературных оптических волокна и два проводника электрического тока в оболочке из высокотемпературного диэлектрика.In special cases, the cable may contain two high-temperature optical fibers and two electric current conductors in a sheath made of high-temperature dielectric.

На чертеже приведена конструкция кабеля в поперечном сечении.The drawing shows the design of the cable in cross section.

Кабель включает герметичную металлическую трубку 1, заполненную наполнителем, с одним или двумя высокотемпературными оптическими волокнами 2 и с одним или двумя проводниками 3 электрического тока, каждый из которых помещен в оболочку из высокотемпературного диэлектрика, например, стеклоэмали (не показана).The cable includes a sealed metal tube 1 filled with a filler, with one or two high-temperature optical fibers 2 and with one or two electric current conductors 3, each of which is placed in a sheath made of a high-temperature dielectric, for example, glass enamel (not shown).

Герметичная металлическая трубка 1 имеет бронепокров 4, выполненный из проволоки. Проводники 3 электрического тока представляют собой проволоку и выполнены из металла с высокой зависимостью электрического сопротивления от температуры, например, из меди или никеля.The sealed metal tube 1 has an armor cover 4 made of wire. Conductors 3 of the electric current are a wire and are made of metal with a high dependence of electrical resistance on temperature, for example, copper or nickel.

Кабель в процессе изготовления наматывается на транспортный барабан, либо на барабан подъемника. Спуск кабеля в скважину и его расположение в ней осуществляются известным образом.The cable in the manufacturing process is wound on a transport drum, or on a lift drum. The descent of the cable into the well and its location in it are carried out in a known manner.

Измерение температурного распределения в скважине осуществляется с помощью известной аппаратуры известным методом. Рабочая температура - до 350°C. Измеряется сопротивление проводника электрического тока, результат делится на два, определяется средняя температура проводника, в измеряемое температурное распределение вводится соответствующая коррекция, что позволяет повысить точность измерений температурного распределения.Measurement of the temperature distribution in the well is carried out using known equipment by a known method. Operating temperature up to 350 ° C. The resistance of the electric current conductor is measured, the result is divided into two, the average temperature of the conductor is determined, the corresponding correction is introduced into the measured temperature distribution, which allows to increase the accuracy of temperature distribution measurements.

Claims

1. Fiber optic cable for measuring the temperature distribution in steam injection wells, including a sealed metal tube with at least one high-temperature optical fiber, characterized in that at least one electric current conductor is placed in a sealed metal tube in a shell of high temperature dielectric.

2. The cable according to claim 1, characterized in that the sealed metal tube has armor cover.

3. The cable according to claim 2, characterized in that the armor of the sealed metal tube is made of wire.

4. The cable according to claim 1, characterized in that the conductor of electric current is made in the form of a wire.

5. The cable according to claim 1, characterized in that the electric current conductor is made of metal with a high temperature dependence of electrical resistance, for example, copper or nickel.

6. The cable according to claim 1, characterized in that it contains two high-temperature optical fibers.

7. The cable according to claim 1, characterized in that it contains two conductors of electric current in a sheath of high-temperature dielectric.

8. The cable according to one of claims 1 to 7, characterized in that glass enamel is used as a sheath of a high-temperature dielectric.