在開采過程中,井下溫度是必不可少的測量參數,準確的井下溫度測量對于地質成分解釋和油井監測都具有重要的作用。尤其在重質油熱采工藝中,需要監測井下溫度變化情況。在傳統的測量井溫過程中,使用紅外測溫儀、紅外熱成像儀、溫度傳感器陣列等設備,但由于井下惡劣環境對測試儀器產生的影響很大,很容易造成測試誤差,且對于溫度場的測量有很多不足。而分布式光纖感溫系統具有測量點多,精度高,輕巧且能承受井下惡劣環境等優點,可以獲取整個光纖分布區域的溫度場的信息。目前感溫光纖探測器已經實現井下溫度場等參數的測量,在重質油熱采過程中溫度場的測量具有廣闊的應用前景。
感溫光纖探測器技術原理:
感溫光纖探測器DTS是基于光纖拉曼散射現象。激光器光源發出的光脈沖與光纖分子相互作用,發生散射,散射光有多種類型,如:瑞利(Rayleigh)散射、布里淵(Brillouin)散射和拉曼(Raman)散射等;其中拉曼散射是光纖分子的熱振相關聯的,因而對溫度有敏感,可以用來進行溫度測量。在光纖中,散射信號是連續的,通過使用高速信號采集技術測量入射光和拉曼散射光之間的時間間隔,可以得到拉曼散射光發生的位置,由于拉曼散射光對溫度敏感,所以可以沿著光纖測量到相應的溫度分布。
感溫光纖探測器優勢與特點:
光纖本身為傳感器,同時傳輸信號和感知溫度。
感溫光纖主機安裝方便,只需將光纜敷設在隧道頂部。
分布式連續測量,一條光纖測量上千點溫度。
光纖使用壽命長,幾十年免維護。
沿光纖全線測量溫度,誤報、漏報率很小。
光纖能在惡劣的環境下工作,系統穩定可靠。
光信號測量,抗電磁干擾,絕緣,防雷,防爆。
多路溫度測量:1-8路。
靈敏度高,測量準確,定位精度到1m。
測量速度快,1KM距離的最小測量時間僅5秒。
感溫光纖探測器是一種實時測量空間溫度場分布的新興技術,由于它在測量分布式溫度上的獨特之處,該技術在油田油井溫度場測量有很大的應用前景。使用感溫光纖探測器進行溫度探測,能實時、有效地對油田油井內等區域的溫度、火災進行可靠的監視及預警、報警,盡可能將火災消除在萌芽狀態,避免或降低災害情況下造成的人員和財產損失。感溫光纖探測器可以直接接入消防監控系統,通過數據接口直接讀取測溫主機的實時溫度信息。監控區域火災情況下,將由消防監控系統統一協調各相關系統進行救災。
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