光纤技术在油气田开发中的应用及发展前景

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1、钻采工艺2009年1月·98·DRILLING＆PR0DUCT10NIECHNOL0GYJan．2oo9光纤技术在油气田开发中的应用及发展前景杨克礼，熊继有，曹新予，蒲克勇，李涛(西南石油大学)杨克礼等．光纤技术在油气田开发中的应用及发展前景．钻采工艺，20o9，32(1)：98—100摘要：人类进入2l世纪，油气田开发难度越来越大，如何利用当今科技发展的成果，最大效益地开发老油气藏，实现对边远、复杂油气藏的管理，成为摆在我们面前的重大课题。光纤是现代通讯传感领域中最具有发展潜力的技术，其性能优良，可靠性高，适应性强，传输

2、数据输率快；还可以用作高精度，灵敏度好的传感器件。它能实现地面网络化，井下可视化的油气田高速率数据传输与实时连续监控，在油气田开发中起着越来越重要的作用。为此，阐述了引领油气田开发智能化的光纤技术应用及发展。关键词：油气田开发；光纤技术；传输传感；应用；发展前景中图分类号：TE323文献标识码：B文章编号：l0o6—768x(2009)叭一oo98—03人类跨进21世纪，世界石油天然气工业即将步人中年类型。1993年在荷兰的陆上采油井中安装第一个井内压力时期。根据在用的储量定义，石油天然气开采量很快就会达和温度测量仪。这个

3、系统成功地运行了5年多的时间。到目前世界探明储量的1／2。中东以外地区大型油气田的开通过服务公司和传感系统开发商的大力投资，更广泛的商业发会越来越少。石油天然气工业的环境在不断变化，油气田光纤传感产品和服务已经进入油气市场。开发过程中面临着系列挑战。过去10年，世界范围内平均二、光纤在油气田开发中的应用产油速度下降了接近两倍。同时，油气藏变得越来越复杂，油气藏更小，更致密，储藏更深。结果，油气藏采收率不到1．光纤测量地面监测系统35％。要最大化地开采油气藏，提高采收率，基于数字化、信随着光纤技术的发展，基于光纤非线性效应的

4、全分布式息化的油气田开发新技术已成为油气田技术进步的发展趋光纤传感系统已经市场化。在赖曼散射分布式传感系统已势。经得到广泛应用的基础上，基于布里渊时域反射(B0TDR)的传感系统正在快速发展。它采用标准的通讯单模光纤作一、油气田开发智能化的发展回顾为传感元件，能同时提供温度和应力的探测能力；而相位调第一代的智能完井技术由一系列集成的电或电一水力制光纤传感器由于采用干涉技术而具有很高的检测灵敏度，系统组成，具有传感和控制能力。这种系统很复杂、昂贵，而对温度为106md／m·℃，对压力为10一racL／m·Pa，对应变且在早期

5、运用时以失败居多，导致了第二代产品的开发：关(轴向)为l1．4rad／m·m。相当于每米光纤的检测灵敏度注全水力方案来减缓风险；在海底油气井中采用简单的开／对温度为10℃，对压力为10。Pa，对应变为10～m⋯“。关式控制来避免井下干预。第三代产品，使用永久性安装的这些传感系统在油罐、油管、油库的压力、温度、流量、设备安井下电子装置，提供来自部署在砂层的测量计的压力和温度全状况的监测方面性能卓越。测量。但油田环境，特别是井下温度对电子设备提出根本的2．光网络地面信息传输系统挑战。温度每增加1O℃这些电子设备失效速度会加倍。

6、油田地面信息通过中心站的高速同步光网(S0NET)连由于它们的可靠性低，这些设备运行效果不很理想。另外，接到油田基地。中心站直接连接到中央数据处理中心。经介入式的测井技术间期性地测量各种参数，包括压力、温度、授权的用户可以通过密码访问永久性的存储信息，中央处理和流量。尽管它提供了有价值的信息，但存在内在的高昂代中心和现场数据。电信人员具体策划通过宽带的互联网络价和井下介入操作的风险。所以一般情况下不常测井。这连接。在当前的试验设备中，服务器可以使用点对点网络设种缺乏及时的数据经常令优化产能大打折扣。对这些局限备对测试现场的

7、数据进行必要的连接和检索。在测试现场，性的认知导致了光纤传输传感系统的运用。光纤技术不仅数据处理服务器负责收集各种传感器的信息，通信服务器负克服了这项缺陷，而且扩展了传输、测量性能和有效的测量责接收远程联络和传输数据⋯。收稿日期：2008—10—15基金项目：国家自然科学基金资助项目(编号：9o610ol3)部分研究成果。作者简介：杨克礼(1973一)，西南石油大学石油工程专业2oo6级研究生，研究方向为光纤传输传感在油气田开发中的应用研究。地址(61O5oo)成都市新都区，电话：136834O2305，E—mail：ya

8、“gkeli_20o8@hotmaiI_com第32卷第1期钻采工艺VoI．32N0．1DRILLING＆PRODUCT10NTECHN0LOGY·99·3．井下压力和温度测量且已经校准到±0．25％；在多相流中，实验测试，在油、水、气在20世纪80年代晚期引入光纤通信系统的同时，也正体积分数的整个范围