锦45块Ⅱ类稠油蒸汽驱先导试验区光纤测温技术的应用

分布式光纤测温技术利用光纤后向喇曼散射光谱的温度效应和光时域反射技术实现温度测量,它是一种利用既是传输介质,又是传感介质的光纤进行实时测量空间温度场分布的传感系统.文章介绍了分布式光纤测温系统进行井温测量的工作原理、系统构成及在稠油热采井中进行测量的测试工艺和现场应用.该系统具有良好的测量精度和分辫率,可以在不影响温度场原始分布的情况下实现实时快速的测量.     

光纤传感技术在稠油热采中的应用

光纤传感测试系统具有良好的温度性能,在不影响原始温度场、压力场分布,及不影响油田正常生产的情况下,实现实时多点温度、压力或连续的温度分布快速测量。尤其是光纤永久测量技术以其独特的安装方式,可以对水平井进行实时监测,解决以往水平井测量难的难题。从而实现直井、大斜度井、水平井的实时测试。本文主要介绍了光纤光栅传感技术、F—P腔传感技术、光纤分布测温技术,就其技术原理、构建方法及其在辽河油田的应用情况进行了综合评述。     

光纤传感测试技术在稠油热采中的应用

与传统的电子式油藏动态测试技术相比,光纤传感器具有体积小、不含电子设备、信号传输不受电磁辐射、可靠性好、抗电磁干扰、抗腐蚀等优点。利用光纤既可以作为传输媒体,又可以作为传感媒体的特点,及该系统具有的良好温度性能,真正实现了高温、高压测试,可以在不影响原始温度场、压力场分布,及不影响油田正常生产的情况下,实现实时多点温度、压力或连续的温度分布快速测量。尤其是光纤永久测量技术以其独特的安装方式,可以对水平井进行实时监测,解决以往水平井测量难的难题。从而实现直井、大斜度井、水平井的实时测试。本文主要介绍了光纤光栅传感技术、F-P腔传感技术、光纤分布测温技术,就其技术原理、构建方法及其在辽河油田的应用情况进行了综合评述。     

分布式光纤压裂监测技术应用及效果分析

分布式光纤测量技术近年来逐步应用到油田开发中，通过全井筒的实时连续状态监测，实现研判产层压裂监测效果、产液量及流体性质，准确分析井筒生产状况，成为评价生产井生产动态的新方法新技术。分布式光纤利用下入井筒的光纤，以实时、全井段、长时间监测的方式，测量整个井筒温度场变化来监测井筒的动态生产状况，其实时监测的优势，远优于常规测井方式。在此介绍了分布式光纤测温原理和解释原理，研究了生产井的测温测量方法及解释流程。基于压力和温度数据，采用解释模型对压裂监测实测光纤数据进行处理评价，以及与油藏地质情况进行对比分析，试验结果验证了分布式光纤在产液剖面压裂监测方面的适用性和技术优势，试验中形成的苏里格地区一套分布式光纤测温解释流程和方案，助力油田公司实时优化调整开发方案，实现增产上产。     

基于OTDR技术的光纤式输油管道安全预警系统

提出一种基于光时域反射原理(0DTR)和分布式光纤传感原理实现输油管道泄漏安全实时监测的技术.当输油管道发生泄漏时,使光纤所处的温度场发生变化,利用光纤后向喇曼散射的温度效应测量该处的温度变化来判断管道泄漏;当发生人为破坏(盗油)事件时,所产生的振动、压力等扰动信号使在光纤中传输的后向瑞利散射光产生明显的变化特征,通过测量其光强的变化来检测管道是否受到扰动或破坏.用ODTR技术实现对光纤测量点的定位.实验结果表明,系统已达到的主要技术指标:光纤长度5 km(可延长),测温范围0-90℃(可扩展),温度测量偏差小于 5℃,对扰动外力和温度的定位偏差小于15 m.该检测技术可以有效地提高输油管道泄漏监测和防盗油水平.     

分布式光纤传感技术在集油系统工程中的应用

本文就分布式光纤传感技术在塔里木油田分公司某集油系统工程中的应用基础上,分析了油气工程中的周界防范和集油管道全天候实时安全监测的需求,分析分布式光纤系统结构原理和应用,将应用效果与传统技术对比,验证了分布式光纤传感系统在油气工程周界防范与管线测温方面的优势。结论认为,分布式光纤传感系统运行稳定,可靠性高,能有效对油气工程周界情况,集油管道工况进行实时监控,降低了运行过程中的安全及环保风险。     

基于分布式布里渊光纤散射传感的海底动力电缆监测技术研究

针对海底动力电缆出现故障而寻找电缆监测的技术与方法,分析渤海湾不稳定海域的海底动力电缆多次出现短路和断路故障的原因与机理,提出基于布里渊散射原理的分布式光纤传感技术监测电缆所受外力变化和监测电缆内部温度变化的方案和方法,进行三相高压电缆截面温度场和电缆外部受力变形的数值模拟分析,通过室内模拟实验和海堤沉降段电缆敷设后的光纤传感监测数据及水准仪观测监测数据对比分析,得出光纤传感器检测数据趋势与水准仪器测量结果吻合。模拟和现场测试结果表明,基于光纤布里渊散射原理的分布式光纤传感技术可有效实现海底动力电缆的温度和变形监测。     

埋地管道夏季泄漏土壤温度场及原油分布数值计算

基于分布式温度光纤传感技术检测管道泄漏机理,研究了埋地管道泄漏传热特点,并采用有限容积法建立了管道泄漏多孔介质流固耦合换热控制方程,针对夏季埋地热油管道不同位置泄漏前后大地温度场的变化及原油在土壤中的分布规律进行数值计算,得出了管道正上/下方穿孔泄露后土壤温度场及原油分布随时间的变化关系.研究表明:夏季泄漏初期管道周围土壤温度场变化剧烈,泄漏位置对土壤温度场分布影响较大,检测管道发生泄漏可以使用分布式温度传感技术.     

分布式光纤测温系统的实时校准

为消除温度标定系数变化而造成的测温误差,提出一种实时校准型分布式光纤测温系统。给出测温原理、系统结构和解调流程。测温实验结果表明:实时校准技术能够消除温度标定系数变化而引起的测量误差,保证系统温度解调的准确性,系统测温精度可达±0.05℃。     

分布式光纤测温系统及其在化工园区的应用

阐述了分布式光纤温度测量原理、系统构成、特点,以及在实际应用中的选型依据。详细介绍分布式光纤测温系统在万华工业园电缆桥架监测中的应用。实际应用表明:该系统测量稳定可靠、技术优势明显。     

分布式光纤测温技术研究现状及发展趋势

综述了分布式光纤测温技术。阐述了基于散射光的分布式测温系统的原理,简述了依据传输光的分布式测温技术,并对所涉及的技术进行了比较。介绍了各分布式光纤测温技术的研究现状,最后展望了分布式光纤测温技术的发展趋势。     

基于DSP和CAN的光纤液位监测仪研究

针对传统液位电测量存在潜在危险的局限性,基于数字信号处理器(DSP)和局域网控制器(CAN)技术,提出了光纤液位监测仪的实现方案,并进行了工程实现.介绍光纤液位测量原理,并从A/D数据采集电路、数字信号处理模块及CAN总线通信三个方面阐述了光纤液位监测仪的核心电路模块,同时给出软件数据处理流程.实验表明该监测仪简化了设计,具有本质安全、精度高、数据传输稳定等特点.     

基于RBF网络的油气管道侵入事件识别方法研究

研究一种用于油气管道安全分布式光纤预警系统的侵入事件识别方法.该预警系统基于Mach-Zehnder光纤干涉仪原理,沿管道同沟敷设光缆,利用其中的三条单膜光纤构成分布式微振动测试传感器.系统实时地检测管道沿途振动信号,采用基于小波包分析的"能量-状态"法获取振动信号特征,并通过RBF神经网络进行判断是否有侵入事件发生,随后对事发点进行定位.现场实验数据验证了该识别方法的有效性.     

FREEZE DRYING WORLD UPDATE IN DRYING TECHNOLOGY

Spectral Sciences, Inc. is developing a multipoint humidity monitor for drying application in the pulp and paper industry. The humidity is measured by monitoring near-infrared optical absorption in the process stream atmosphere. An array of sensor heads distributed throughout the plant is linked by fiber optic cables to a single source/readout device which can be located in a control room hundreds of meters away. The sensor heads and cables are modular. allowing for raid installation and reconfiguration of a distributed sensor system in process control applications. The method used for quantifying the optical absorption provides substantial stability, accuracy, and signal processing advantages over standard wavelength scanning or band pass techniques. The laser diode's output wavelength is actively locked to the center of a water absorption line, thereby providing a constant monitor of water vapor concentration which is insensitive to all other species in the process stream. Wavelength modulation and second harmonic detection techniques are used to quantify the water vapor concentration. A simultaneous temperature measurement then permits an output of the absolute humidity or humidity ratio for process monitoring or control     

MULTIPOINT FIBEROPTIC HUMIDITY MONITOR

Spectral Sciences, Inc. is developing a multipoint humidity monitor for drying application in the pulp and paper industry. The humidity is measured by monitoring near-infrared optical absorption in the process stream atmosphere. An array of sensor heads distributed throughout the plant is linked by fiber optic cables to a single source/readout device which can be located in a control room hundreds of meters away. The sensor heads and cables are modular. allowing for raid installation and reconfiguration of a distributed sensor system in process control applications. The method used for quantifying the optical absorption provides substantial stability, accuracy, and signal processing advantages over standard wavelength scanning or band pass techniques. The laser diode's output wavelength is actively locked to the center of a water absorption line, thereby providing a constant monitor of water vapor concentration which is insensitive to all other species in the process stream. Wavelength modulation and second harmonic detection techniques are used to quantify the water vapor concentration. A simultaneous temperature measurement then permits an output of the absolute humidity or humidity ratio for process monitoring or control     

用于承压构件的在线光纤监测技术研究

分析了分布式光纤检测系统和光纤光栅检测系统在实验室材料疲劳试验中的应用。基于光纤在线监测的试验研究,分析了该方法的优缺点,提出了应用于在役压力容器和工业管道系统的光纤监测实施方法。     

挤出过程聚合物停留时间分布的在线测量新系统

提出一种新型的物料停留时间分布(RTD,Residence Time Distribution)在线测量装置。基于光纤传感器对熔融聚合物内颜色浓度变化的响应,在稳定挤出后脉冲加入色母粒示踪剂,对光纤传感器的输出实时采集,得到RTD曲线。还对光纤传感器输出与示踪剂浓度的线性关系、RTD测量系统的重现性进行了验证。