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光纤传感器在测井上的研究进程——储层参数监测

光纤传感器在测井上的储层参数监测分为以下两种:

1.压力监测
      由于开发方案的需要,对油藏压力的管理需要特别谨慎,这样做的目的是减少因在低于泡点压力的状态下开采所造成的原油损失,减少在注气过程中因油藏超压将原油挤入含水层所造成的原油损失。传统的井下压力监测采用的传感器主要有应变压力计和石英晶体压力计,应变式压力计受温度影响和滞后影响,而石英 压力计会受到温度和压力急剧变化的影响。在压力监测时,这些传感器还涉及安装困难、长期稳定性差等问题。井下光纤传感器没有井下电子线路、易于安装、体积小、抗干扰能力强等优点,而这些正是井下监测所必需的。
       opsens 公司的在光纤压力监测研究方面处于前沿,我们的科研人员发现了布喇格光纤光栅传感器对压力的线性响应。已开发的传感器能够工作到 175℃,200℃和稍高温度的产品正在开发,250℃是研发的下一个目标。不同温度和压力下的压力测量误差,在测试范围(0MPa-34.5MPa) 内,均小于±6.89kPa,相当于电子测量系统的蕞好的水平。目前, opsens 公司的光纤传感器的指标为:测程0-103MPa,过压极限 129MPa,准确度±41.3kPa,分辨率2.06kPa,长期稳定性±34.5kPa/yr(连续保持150℃),工作温度范围25℃~175℃。 1999年该公司在加利福尼亚的Baker油田进行了压力监测系统的试验,结果表明该系统具有非常高的精度,目前已经交付商业销售。2001年本公司的压力传感器在英国BP公司的几口井下安装,监测应力变化,结果表明其具有足够的可靠性。
       opsens 公司Doll研究中心的TsutomuYamate等人对用布喇格光纤光栅传感器实行井下监测进行了长期的研究,他们研制成一种对温度不敏感的侧孔布喇格光纤光栅传感器,蕞高工作温度为300℃,蕞高测量压力82MPa,在蕞高测量压力下,对温度的灵敏度极小,可以适用于井下的压力监测。
2.温度监测
      分布式光纤温度传感器具有通过沿整个完井长度连续性采集温度资料来提供一条监测生产和油层的新途径的潜力。因为井的温度剖面的变化可以与其它地面采集的资料(流量、含水、井口压力等)以及裸眼测井曲线对比,从而为操作者提供有关出现在井下的变化的定性和定量信息。传统的测温工具只能在任何给定时 间内测量某个点的温度,要测试全范围的温度,点式传感器只能在井中来回移动才能实现,不可避免地对井内环境平衡造成影响。光纤分布式温度传感器的优势在于光纤无须在检测区域内来回移动,能保证井内的温度平衡状态不受影响。而且由于光纤被置于毛细钢管内,因此凡毛细钢管能通达的地方都可进行光纤分布式温度传感器测试。

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