光纤井下探测技术

    过去，石油工业只能利用现有的技术开采油气储量，常常无法满足快速投资回收和最大化油气采收率的需求，并导致原油采收率平均只有35%左右。井下系统供应商预测，通过利用智能井技术可以使原油采收率提高到50%~60%。  

    在开发井中传感器之前，收集井下信息的唯一方法是测井。测井方法虽然能提供有价值的数据，但作业成本高，并有可能对井产生损害。因此，需要更好的井下技术提高无干扰流动监测和控制。  

    可以共同提高采收率的技术有：  

    ·电子井下传感器，提供定点温度和压力监测；  

    ·流量和含水量传感器；  

    ·井下电-液压操控流动控制系统；  

    ·基于实时油藏动态数据；  

    ·优化油藏模拟；   

    ·高温光纤井下传感器；  

    ·电子与光纤井口湿式连接系统。  

    过去几年，传感器技术愈来愈多地从其它行业转向海上和井下，特别是光纤传感器技术。光纤传感器极大地提高了高温系统的可靠性。近期，大型井下设备供应商经常与光纤探测技术专业公司合作或收购这类公司，充分证实了这项技术的潜力。  

    光纤传感器系列包括3项被证实的核心技术和1项待开发的技术：  

    ·分布式温度探测（DTS）。该项技术凭借一定长度的光纤监测不同位置上温度的变化。其温度分辨率为0.1oC，位置分辨率为1m（光纤长度大于10000 m）。  

    ·光纤点源探测器，通常称为布拉格光栅（FBG）。这项技术是将一段光纤经过处理的光纤置于探测头内，测量时向光纤施加小的应力，造成光纤探测器长度的微小变化，从而引起反射频率的微小但可以探测到的变化。其优点之一是，允许同一根光纤上含有不同工作频率的传感器。目前的技术限制每根光纤可以含大约10个传感器，但不限制传感器的位置，因此传输范围并不是问题。通常，探测灵敏度可以达到0.1oC。  

    ·光纤还可以作为直接读值的机械点源传感器。最简单的形式，可能只是一个空腔，随外部压力改变长度，入射到空腔的光信号强度随空腔长度而下降。光纤传送设备允许在一根光纤上组合多个传感器，测量不同物理变量。  

    ·化学探测。专业光纤的开发与工业应用正在增长，它们对化学物质的存在和丰度比较敏感。这种技术还不太先进，但很有发展潜力。