基于光纤传感技术的结构应力监测试验研究

基于光纤传感技术,对张力腿平台典型结构型式的模型进行应力监测试验研究,测量并分析施加不同载荷作用产生的结构应力.将光纤监测模型试验结果与有限元仿真结果进行对比分析,探讨光纤传感技术在海洋平台结构应力监测方面的适应性和可行性.研究结果表明,光纤传感器布设方便灵活,由光纤监测和有限元仿真得到的结构应力数据相对误差较小.在控...     

基于分布式光纤声传感的油气井工程监测技术应用与进展

为保障油气井全生命周期全井段实时监测,引入了分布式光纤传感技术。根据分布式光纤传感技术基本原理将其分为分布式光纤温传感(DTS)技术和分布式光纤声传感 (DAS)技术,并对二者进行了对比,指出DAS技术具有高精度、长距离监测、高信号强度等优点。介绍了分布式光纤声传感技术的监测原理、光纤结构和安装方式,调研了DAS技术在石油领域——地震、油气井生产和注入、水力压裂、生产出砂、管柱泄露、井筒完整性等领域的研究和应用,提出DAS技术将有望成为一种可实时监测油气井全生命周期的经济型监测技术。该研究可为制定合理的开采方案、提高作业的安全性、降低油气田开发成本提供借鉴。     

光纤传感技术在昭通山地页岩气勘探开发实践中的应用进展

光纤既是传输介质又是传感器,具有体积小、重量轻、抗电磁干扰、耐腐蚀和高灵敏度等先天优势,因其分布式/准分布式监测的特性而适用于油气井的多参数实时评估和动态监测。基于分布式光纤传感技术,主要介绍了分布式声波传感(DAS)和分布式温度传感(DTS)在昭通国家级示范区页岩气勘探开发中的应用进展,包括了VSP井地联采和DAS/DTS动态监测技术,系统分析了井下光纤采集处理解释的特殊性和优势。实际应用结果表明,在VSP井地联采中,相对于传统检波器接收,光纤DAS接收具有高密度、全井段等优势,可以准确地提取地层的吸收衰减系数以及井驱参数,从而有助于地面地震高精度成像;同时,由于光纤能长期布设于井中,因而可以动态监测生产井的温度和声波响应变化,进而指导页岩气的开发和生产,具有很好的应用前景。     

基于分布式光纤传感技术实现的小道距海上拖缆地震数据采集系统

分布式光纤声波传感利用单根光纤作为传感单元,可实时捕捉光纤沿线的声波信号,是一种新型的空间连续声波采集技术。首次提出了基于分布式光纤传感技术的小道距海上光纤拖缆地震数据采集系统,拖缆中采用单根光纤依次缠绕在多个水听器骨架上进而形成水听器阵列,不需要添加额外的分离器件,大大简化了采集系统的复杂度和制造工艺。最终实现的光纤拖缆道间距为1 m,系统的声压噪声本底优于-40 dB ref■。驻波管标定结果表明,该技术实现的水听器具有较好的声压响应一致性,声压灵敏度约为-157.8 dB ref rad/uPa。湖上测试结果进一步验证了该采集系统的性能,可以清晰地采集到初至波以及由于多种界面连续反射产生的续至波。该光纤拖缆地震数据采集系统为海上地震采集提供了一种新的技术方案,小道距可以实现更精细的海底矿体成像分辨率,促进了海域天然气水合物勘探开发技术的发展。     

埋地输油管道泄漏影响区内大地温度场的数值模拟

基于分布式光纤温度传感技术在输油管道检测中的应用机理,采用有限容积法建立管道泄漏多孔介质流固耦合换热数学模型,利用Fluent软件数值模拟了埋地输油管道不同位置泄漏前后大地温度场的变化。通过对管道泄漏前后大地温度场的对比,结果表明：管道泄漏后,一定时间内管道周围土壤温度变化剧烈,随着泄漏时间的延长,热影响区范围继续扩大但逐渐趋于平稳。在管道周围一定范围内布置光纤传感器,应用分布式光纤温度传感技术检测管道泄漏是可行的。     

海底管道串联分布式光纤监测系统

介绍了一种海底管道健康监测系统．该系统利用分布式光纤传感技术对海底管道应变进行实时监测，采用波分复用技术以光纤传感器串联形式来解决单个传感器监测距离短的缺点，实现长距离海底管道健康监测，系统具有预警功能，能够在海底管道面临危险时发出警报，确保海底管道安全运行。系统不仅可以用于海底管道．还可以用于陆上管道、桥梁、大坝等结构物的健康监测，具有广阔的应用前景。     

新型测井光缆研制及应用

分布式光纤测井将井下光缆作为传感器,一次测量就可以获取整个光缆覆盖区域内的温度、声波等信号。作为分布式光纤测井传感器使用的光缆,除了要具有优秀的抗拉强度外,还必须具有耐高温、耐高压、抗腐蚀等特性。详细介绍了新型测井光缆的光纤选型原则和光单元封装流程。根据光纤声波传感与温度传感的不同特性,结合光纤本身的材料特性,选取G.652D型单模光纤作为声波传感光纤,选取OM1多模光纤作为温度传感光纤。同时,根据不同井下温度条件选用相应的光纤涂覆材料。分析了高温纤膏选型条件,选取了与光缆材料有较好相容性、可作为光纤缓冲材料、防水能力强、密封性好的光纤纤膏。通过将中心管式传感光缆作为基本组成单元,形成了完整的新型测井光缆产品序列。根据光纤测井不同的应用环境选择相应的传感光缆可以防止井下事故发生,提高作业效率。     

检测水泥环密封性的光纤传感技术试验研究

水泥环密封失效将导致地下流体窜槽和井口环空带压,影响油气井产能和生产作业安全,光纤传感系统能够通过检测水泥环中不必要的油气确认水泥环密封性是否失效。为了推动检测水泥环密封性的光纤传感技术的发展,介绍了DTSS数据采集装置的工作原理,设计了光纤校准试验装置,测试了电缆淹没在不同测试液中的应变值,分析了电缆对各种液体的敏感性。分析结果表明:光纤传感技术采用分布式温度和应变传感(DTSS)数据采集装置,以及最新设计的能够检测水泥环中油气的光纤传感电缆实现了水泥环密封性的实时、原位、连续和非破坏性监测,节约了成本,降低了风险。所得结果为光纤传感系统的进一步研究和现场应用奠定了基础。     

水力压裂分布式光纤传感联合监测技术研究进展

水力压裂分布式光纤传感监测技术已成为非常规储层开发的重要技术之一，为使业界进一步明确和了解不同类型传感技术的物理机理、技术特性和理论模型，促进该技术更加快速有效地推广和应用，本文针对分布式温度传感（DTS）、分布式声波传感（DAS）和基于瑞利频移的分布式应变传感（DSS-RFS）3种技术在水力压裂监测中的应用情况，从不同传感技术的物理机理和主流安装方式出发，系统地总结分析了各类传感技术现场应用的典型案例和技术特点，以及对应的监测解释理论模型的研究现状。最后结合水力压裂监测矿场实验的最新实例，总结了未来开展水力压裂分布式光纤联合监测的技术思路。研究结果表明：(1)水力压裂分布式光纤传感联合监测技术能够在压裂工艺设计、裂缝扩展反演、邻井干扰监测和压后效果评价等诸多方面提供重要的实时数据和解释结果，不同类型传感器所对应的理论模型有不同程度的发展；(2) DTS本井温度监测是水力压裂光纤监测和评价的重要组成部分同时具有一定程度的多解性，DAS邻井应变率监测和DSS-RFS本井应变监测能够直接反馈裂缝扩展和裂缝演化过程中的相关应变，今后将成为水力压裂裂缝评价的重点发展领域；(3)分布式光纤传感技...     

光纤传感技术改善油气井监测

介绍了光纤传感技术的新进展。分布式温度传感器的测量精度和可靠性不断提高,其在注入和产出剖面测量及油藏监测与管理中得到了越来越多的应用;壳牌公司和贝克休斯公司联合研发了分布式应力传感器,这种传感器能够在井的整个寿命期内监测套管柱的微小变化;其他光纤传感技术,像分布式声波传感技术和分布式化学传感技术取得了显著进步,预计几年之后会投入商业应用。光纤传感技术能够实时提供比较完整的井眼流体信息,无需对井进行干预,具有良好的发展前景。     

分布式光纤传感技术在海底管道健康监测中的应用

分布式光纤传感技术由于能够获得被测量信息沿空间和时间上的连续分布,非常适用于线形海底管道的健康监测.介绍分布式光纤传感技术及该技术在海底管道健康监测中的应用情况和面临的问题,对该技术在海底管道健康监测中应用前景进行了展望.     

分布式光纤传感技术在国内油田应用浅谈

文章介绍了分布式光纤测温系统进行井温测量的方法,该系统是一种实时测量空间温度场分布的光纤传感系统.同时介绍了分布式光纤传感技术在油田应用的方向、技术发展情况及技术特点.最后探讨了分布式光纤传感器在石油工业生产中的发展前景.     

分布式光纤传感技术在海底管道健康监测中的应用

分布式光纤传感技术由于能够获得被测量信息沿空间和时间上的连续分布 ,非常适用于线形海底管道的健康监测。介绍分布式光纤传感技术及该技术在海底管道健康监测中的应用情况和面临的问题 ,对该技术在海底管道健康监测中应用前景进行了展望     

光纤传感器在石油行业中的应用

光纤通信技术在20世纪70年代开始迅速发展,同时带动着相关技术得到快速应用,其中光纤传感技术就是典型的例子。目前,国际上在光纤传感技术领域已经取得丰硕的成果,很多已经得到广泛应用。本文主要介绍光纤传感器在石油领域的应用。     

井下光纤传感系统

井下光纤传感系统用于海洋深井汕层压力和温度的测量。该系统以全纤维结构为基础，传感器和连接电缆都用光纤制成。传感器采用标准单波型纤维技术制作。通过波导结构的光根据井下压力和温度的变化而改变。传感器放在井底，光电仪器和信号处理设备都在地面。传感系统由地面仪器发送光束，光束经过光纤电缆传到井底传感器。在传感器处，光通过光纤定向偶合器分成两条光经。一条光经是一段单波型纤维，它作为参考支路并可用来测定温度；另一条光经包括非下压力传感器装置、配备一个光纤偏振器，尾随一段专用的双折射纤维和一个镜于终端。双折射…     

光纤Bragg光栅地震检波器传感头

光纤Bragg光栅地震检波器传感头由光纤Bragg光栅制成，其采集的传感信息包含在波长上，直接对波长进行调制解调，与常规检波器相比，具有分辨率高、精度高、抗干扰能力强、频带宽等优点。文章描述了光纤布拉格光栅的结构及其传感和检测外界被测参数的原理，介绍了光纤布拉格光栅地震检波器传感头的设计原理、结构组成。     

分光技术用于有源光纤传感器概述

文章总结了光纤传感技术在石油测井领域的应用，提出了将光学分光技术综合应用于有源光纤传感器的设想，从有源光纤传感器的光源入手，分别就不同的光源传感器的设计和测量方法进行了阐述和改进，并展望了将分光技术辅助应用于成像测井的前景。     

油罐计量中的光纤传感检测系统

介绍了利用光纤传感技术研制的一种新型油品储罐液位和温度测量系统。该系统通过力的平衡原理测量液位,利用光纤特性随温度变化的原理测量温度,采用光纤传感器探测和传输信号,能够对油罐群进行多点、多参量(液位、温度、油水界面等)、在线、高精度、数字化和远距离传输测量。现场应用表明,该系统的各项性能指标符合生产要求,运行稳定,性能可靠。该系统的应用改变了油品储罐液位和温度测量靠人工读数工作效率低、误差大,而且无法实现自动化控制和管理的状况。     

基于弱光栅的输油泵机组在线监测系统

大容量弱光栅技术不但具有光纤传感探测灵敏、现场无源等优点,而且可分布式组网和监测距离长,非常适用于石油化工领域,可实现高效地对输油泵机组关键状态自动检测、判断和处理。利用弱光栅传感技术实时监测输油泵机组的温度和振动状态,一旦温度异常会立刻报警提醒;还能通过分析振动信号时域和频域提取关键特征,借助模式识别算法对异常振动予以识别、预警以及判定其发生的位置和类型,助力维护人员及时发现输油泵机组的故障。     

一种新型光纤光栅感温火灾探测系统的研制及应用

光纤传感技术是一种新型的传感技术，目前已受到国内外广泛重视而得到高速发展。光纤光栅感温火灾探测系统具有高精度、高可靠性、不受电磁干扰等优点，特别是在防火防爆要求非常高的石油、天燃气管道、化工、电力、仓储、军工、核工业等场所领域，它的无电检测、光信号传输完全消除了不安全的因素，为易燃易爆场所提供了安全可靠的感温火灾探测系统。