看好光纖傳感技術(shù)在石油等工業(yè)中的應用前景

        【訊石光通訊咨詢(xún)網(wǎng)】光纖傳感技術(shù)是20世紀70年代伴隨光纖通信技術(shù)的發(fā)展而迅速發(fā)展起來(lái)的新型傳感技術(shù)，國外一些發(fā)達國家對光纖傳感技術(shù)的應用研究已取得豐碩成果，不少光纖傳感系統已實(shí)用化，成功替代傳統傳感器。國內方面，近日，由西北油田分公司信息中心組織實(shí)施的塔河油田光傳輸工控專(zhuān)網(wǎng)擴建項目工程竣工，并且一次性投運成功。這是在同一條光纖上實(shí)現了多種業(yè)務(wù)信息的專(zhuān)用傳輸，改變了光纖的使用模式，大幅增強了工控生產(chǎn)的安全性。

光纖傳感技術(shù)在石油工業(yè)中的應用優(yōu)勢明顯

        在油田的開(kāi)發(fā)過(guò)程中，人們需要知道在產(chǎn)液或注水過(guò)程中有關(guān)井內流體的持性與狀態(tài)的詳細資料，這就要用到石油測井，其可靠性和準確性是至關(guān)重要的，而傳統的電子基傳感器無(wú)法在井下惡劣的環(huán)境諸如高溫、高壓、腐蝕、地磁地電干擾下工作。光纖傳感器可以克服這些困難，其對電磁干擾不敏感而且能承受極端條件，包括高溫、高壓以及強烈的沖擊與振動(dòng)，可以高精度地測量井筒和井場(chǎng)環(huán)境參數，同時(shí)，光纖傳感器具有分布式測量能力，可以測量被測量的空間分布，給出剖面信息。而且，光纖傳感器橫截面積小，外形短，在井筒中占據空間極小。光纖傳感技術(shù)的應用優(yōu)勢明顯高于現有技術(shù)。

        光纖傳感器以其獨特的優(yōu)勢，可以廣泛應用于石油天然氣井下的儲層參數監測(包括溫度、壓力和多相流)、聲波檢測和激光光纖核測井之中，極大地豐富了石油和天然氣公司對儲層的了解，便于優(yōu)化油氣田開(kāi)采和維護。值得一提的是，該系統能夠及時(shí)得到注采的注水壓力和溫度，從而判斷壓力是否超標，從而預防由于壓力超標導致的套管損壞。

光纖傳感器在測井上的研究進(jìn)展

        由于開(kāi)發(fā)方案的需要，對油藏壓力的管理需要特別謹慎，這樣做的目的是減少因在低于泡點(diǎn)壓力的狀態(tài)下開(kāi)采所造成的原油損失，減少在注氣過(guò)程中因油藏超壓將原油擠入含水層所造成的原油損失。分布式光纖溫度傳感器具有通過(guò)沿整個(gè)完井長(cháng)度連續性采集溫度資料來(lái)提供一條監測生產(chǎn)和油層的新途徑的潛力。因為井的溫度剖面的變化可以與其它地面采集的資料(流量、含水、井口壓力等)以及裸眼測井曲線(xiàn)對比，從而為操作者提供有關(guān)出現在井下的變化的定性和定量信息。

　　目前的光纖溫度、壓力傳感器的最主要的缺點(diǎn)之一就是溫度壓力交叉敏感特性，如何消除或者利用這種交叉敏感特性是研究的熱點(diǎn)?！　?/p>

        美國CiDRA公司挖掘了光纖傳感器內在的優(yōu)勢，開(kāi)發(fā)了井下光相多相流傳感器。目前的樣品只局限在測量準均勻流體：如油、水兩相或油、水、氣三相(氣相體積份數小于20%)。

光纖傳感技術(shù)的應用前景廣闊

        與過(guò)去相比，勘探開(kāi)發(fā)公司如今面臨更大的風(fēng)險和更復雜的鉆井環(huán)境，因此獲得準確的地層構造圖和油藏機理具有重要意義?；诠饫w的井下地震檢波器系統能夠解決這些問(wèn)題，它能提供整個(gè)油井壽命期間永久高分辨率四維油藏圖像，極大方便了油藏管理。這種井下地震加速度檢波器能接收地震波，并將其處理成地層和流體前緣圖像?！　　?/p>

        激光技術(shù)和光纖技術(shù)可以用于研制井下傳感器，用于在充有原油和泥漿等非透明流體的井中進(jìn)行測井。激光光纖核傳感器是在光纖通信和光纖傳感器的基礎上產(chǎn)生的，它利用了光致?lián)p耗和光致發(fā)光等物理效應，比常規核探測器具有更多的優(yōu)越性，是典型的學(xué)科交叉。

        目前，全世界各大石油生產(chǎn)和服務(wù)公司都投入了巨資來(lái)研究和開(kāi)發(fā)光纖傳感器在儲層評價(jià)中的應用，還有相當多的光纖傳感器研發(fā)機構也致力于這一新興領(lǐng)域的工作?？梢栽O想，下一代光纖傳感器在克服自身的缺點(diǎn)和劣勢以后，將大面積推廣，能更有效地幫助實(shí)時(shí)了解油氣開(kāi)采動(dòng)態(tài)的水平。各大油田公司能夠充分利用這些有利的信息，實(shí)現和維持油田的最優(yōu)化生產(chǎn)，從而使油藏達到最高的采收率。同時(shí)，由于因特網(wǎng)的飛速發(fā)展，光纖監測的井況參數可以及時(shí)傳遞，這使得石油行業(yè)相關(guān)的生產(chǎn)和服務(wù)公司能夠更有效地分析和評價(jià)全世界的資產(chǎn)。

        另外，光纖傳感技術(shù)不僅僅可以應用在石油行業(yè)中，還可以應用在鋼鐵冶煉行業(yè)，通過(guò)分布式光纖溫度傳感系統，實(shí)時(shí)監測鋼鐵冶金場(chǎng)所的煉鋼爐、儲能室、輸配電線(xiàn)路的溫度信息、火情信息。并可將監測來(lái)的數據傳給現場(chǎng)重要監控系統進(jìn)行數據分析和處理，使得鋼鐵冶金現場(chǎng)的安全性、可靠性大大增強。甚至，光纖傳感器未來(lái)還將可能應用在地震監測上，未來(lái)，光纖傳感技術(shù)的工業(yè)應用前景不可限量。