光纤式永久温压监测系统在大北204井的应用

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1、钻采工艺2014年1月·108·DRILL1NG＆PRODUCTIONTECHNOLOGYJan．2Ol4光纤式永久温压监测系统在大北204井的应用刘军严，杨向同，刘洪涛，高文祥，周鹏遥，巴旦(中国石油塔里木油田分公司油气工程研究院)刘军严等．光纤式永久温压监测系统在大北204井的应用．钻采工艺，2014，37(1)：108—110摘要：大北204井是塔里木盆地库车坳陷克拉苏构造带上的一口评价井。塔里木盆地库车山前高压气井井况复杂，普遍具有井深(6000—8000m)、高温(150~C～170℃)、高压(气藏压力11

2、0—125MPa)、高二氧化碳含量(含量0．3％～1．O％，分压大，腐蚀性强)等特点，常规的电子压力计不能满足该地区的温度和压力测试的需要，迫切需求一款新产品来适应该地区的测试。因为光纤式永久温压监测系统具有很强的适应性、抗腐蚀性和寿命长等特点，塔里木油田选择在大北204井进行先导性实验，并取得了良好的施工效果，这不仅可以对该井井底温度和压力进行实时监测，为开发方案的调整提供科学依据，也为该地区在温压检测手段上有了一个全新的突破。关键词：光纤式；温压监测系统；实时监测；温度压力计；测并；油田开发DOI：l0．3969

3、／J．ISSN．1006—768X．2014．O1．32目前，随着勘探的不断深人，井越来越深，温度和压力越用和频分复用结合，实现对串接在单个光纤上多个传感器的来越高，井下作业的环境也变得越来越恶劣，光纤式测试技正确解调功能，实现了分布式温度压力测量。通过对光纤刻术由于在极端环境下适应性较强，具有无源、化学惰性、天然蚀技术、光纤熔接技术、传感器热处理工艺技术的研究及传稳定、抗电磁干扰、使用寿命长等特点，使得光纤式永久温压感器结构的研究，大大提高了整个系统对温度和压力的测量监测系统越来越受到重视。精度。布拉格光栅是内置式

4、传感器元件，可以通过紫外线辐射一、工艺原理及组成成像这一过程将布拉格光栅写在光纤内芯里面。光栅是光光纤法布里一帕罗(FiberFabry—Perot)技术的传感器纤内芯某一小部分的折射信号的具有一定周期的调制分布。原理和光纤光栅技术原理，是实现具有同时测量温度压力两当一宽的组合光谱的光束被集束沿着光纤传播，光栅就会产参数功能的传感器的重要原理，它突破了高温高压环境下的生一条窄的反射光，这条反射光的波长与折射光的调制信号温度监测的局限，首次把井下压力测量实用化。基于光谱复成比例，如图1所示。光信号。⋯⋯反射光信号——睁

5、张力■—一图1传感器元件刻在光纤内芯的布拉格光栅当布拉格光栅受到张力的影响时，例如，由于温度或者够测量多种井下参数。压力变化，反射光波长将变化，波长变化量与光栅处的张力光纤式永久温压监测系统主要由井下光纤压力温度传成比例。因此，光栅就能够被当作记录光纤所受张力的一种感器、井下信号传输光缆、井口信号调制解调器、显示终端等形式。从而，通过准确地预先设置和标定，布拉格光栅就能四部分组成。高精度光纤压力温度传感器获取井下温度、压收稿日期：2012—07—11；修回日期：2013—10—1O作者简介：刘军严(1982一)，工程

6、师，2006年毕业于成都理工大学资源勘查工程专业，现从事试油完井工作。地址：(841000)新疆库尔勒金泰大厦B座3104，电话：0996—2134205，13999621508，E—mail：li~uny—tim@petroehina．corn．cn第37卷第1期钻采工艺V0lJ37No．1DRILLING＆PR0DUCT10NTECHN0LOGY·109-力的动态信息，并通过传输光缆传导至地面，通过专用的调(4)模拟通井。选取与多功能管柱中封隔器、光缆保护制解调仪分析处理后，最后显示在终端计算机上，供操作人器等大

7、尺寸工具外径相近的管柱结构进行模拟通井，确保多员参考使用。通过其获取的井下压力温度数据，开采技术人功能管柱能一次性成功人井。员可以掌握油气储层在采油过程中的动态变化信息，并对所1．2工具准备测得的信息进行综合分析，可以得到油气水在油藏的分布状(1)射孔枪。枪型：89枪，弹型：PJOMEGA3506PYX弹态，由此了解整个油区的开发动态，从而为调整、优化油田开(超高温、超高压弹)，相位：72。，孔密：20孑L／m。发方案及提高原油采收率提供科学依据。(2)封隔器。大北204井采用该地区使用成熟的0139．7mmMHR封

8、隔器，该封隔器在该地区的使用成功率二、在大北204井的应用很高。性能参数见表1。大北204井井深6170m，预测大北204井地层压力为(3)光纤式永久温压监测系统。大北204井使用的光纤96MPa，地层温度为140℃。光纤式永久温压监测系统是第式永久温压监测系统是经过多次论证，并最终决定在该井进一次在塔里木油田应用，也是为大北、克深(库车山前)