光纤传感技术的油井温压同测系统解决方案（方案3）

光纤传感技术的油井温压同测系统解决方案

         分布式光纤传感技术至今已在油田已有20余年应用历史，包括BP、Shell、Chevron、Schlumberger、Weatherford、Halliburton、Baker Hughes等公司均有应用。
         1995年，分布式光纤传感技术首次在加利福利亚油井中实现商业应用，井下温度超过260℃；
         1999年，在BP公司经营的伟琪法姆油田M-17井中安装了DTS正式投产;
         2002年8月，挪斯克海德ASA公司在位于北海挪威区的奥斯堡安装了DTS，提供沿整个井眼的温度数据。
         2002年至今，经过近十年的不断改进，国内外的DTS技术飞速发展，不断推陈出新应用到世界各个油井中。国内的辽河油田、新疆油田等公司开始将DTS应用于稠油热采井井下监测。
         将测温光缆末端串接光纤F-P传感器，结合先进的分布式光纤测温技术和光纤F-P测压技术，仅利用一根光缆即可实现温压同测，可降低光缆采购成本、减少安装作业时间，尤其适合油井井下监测应用。
         分布式光纤测温系统DTS为线型光纤感温探测器，是一种新型的分布式测温技术，具有本质安全防爆、抗强电磁干扰、电绝缘性好、测温精度高、重量轻体积小等优点，尤其适合油井温度监测应用。

分布式光纤测温系统DTS的原理

         分布式光纤测温系统DTS的原理主要依据是光时域反射（OTDR）原理以及光纤的后向拉曼散射光（Raman scattering）温度效应。当一个光脉冲从光纤的一端射人光纤时，这个光脉冲会沿着光纤向前传输，传输过程中因分子振动而产生散射，其中后向拉曼散射光的强度可以反映出散射点的温度；而利用散射光返回入射端的回波时间则可以确定位置信息。
         对于分布式光纤测温系统DTS，属于连续分布式测量，没有测量盲区，目前可最长可实现10公里以上的探测距离；另外，光纤本身就是传感器，安装简单，维护工作量少，可靠性高。但是背向散射信号极其微弱，因此需要多次累加平均以提高信噪比，测量时间相对较长，典型测温精度±0.5℃。因此，分布式光纤测温系统DTS更适合井下温度实时监测。
         以下是分布式光纤传感器与传统的热电偶感温探测器的技术对比：

         上表可以看出，分布式光纤测温系统，具有比较大的优势，但由于分布式光纤测温系统（DTS），维护与施工更加简单，成本也相对较低，光纤本身就是传感器，集传输与传感于一起，传感器本身更加可靠。因此，综合各方面的优缺点，分布式光纤测温系统（DTS）更适合井下温度实时监测。

         光纤F-P腔压力传感器的测量原理
         压力动态资料可以帮助我们了解断层和油藏边界、确定储层连通状况、研究剩余油分布规律、了解地层能量状况、指导油水井增产和增注措施。具体应用可归纳为以下几个方面：
         为滚动开发部署井位提供了有力依据。
         对于注水开发的复杂断块油田, 区块特征十分复杂, 并且变化快。可以借助压力动态监测资料认识开发区块的特点及变化, 了解区块油水边界, 掌握区块注采动态, 分析储量动用情况, 为开发区块整体调剖挖潜提供重要依据。
         应用动态监测资料, 为油田动态分析、措施井选井选层指明方向。
         应用区块油井静压、流压资料, 正确判断油层的能量变化状况, 开展有目的的注采井网调整、动态调水, 搞好油水井跟踪调整。
         应用分层测压资料指导控水稳油, 油井调参提液。
         光纤F-P腔压力传感器的测量原理：当地面激光光源向光纤耦合一束激光，传导到井下的F-P腔光纤压力传感器，当外界的压力发生变化时，F-P腔的尺寸发生变化，从而导致光纤传感器反射的光谱发生变化，通过地面解调仪接收反射光谱，并经过波长解调和标定，得到井下传感器所在位置点的压力。
         光纤F-P腔压力传感器是采用波长解调方式，具有精度高，传输距离远的优点（最远可达30km）。

光纤F-P压力传感系统与分布式光纤温度传感系统组成井下温压同测系统: