吁樂峰:很榮幸和大家做一個(gè)光纖傳感技術(shù)在
油氣藏監(jiān)控中的應(yīng)用。隨著70年代儀器的70年代打印機(jī)輸出,惠普就開始從事打印機(jī)的業(yè)務(wù),在1999年的時(shí)候,電子傳感部門分離出來,我們公司的前身是光纖傳感事業(yè)部,成立了一個(gè)專門的公司,專注于光纖傳感技術(shù),我們?cè)谌蚨加修k事處和分公司。我們科技和卓越的光學(xué)技術(shù),和高精度的光學(xué)儀器生產(chǎn)能力。我們從2004年到現(xiàn)在,超過12年持續(xù)的不斷改進(jìn)我們技術(shù),不斷創(chuàng)新我們的產(chǎn)品。我們提供完整的工程項(xiàng)目和技術(shù)支持。
簡單說一下我們分布式光纖,我們產(chǎn)品利用光纖可以溫度和熱量,光纖有非常多的優(yōu)勢,第一電磁干擾是免疫,第二是實(shí)現(xiàn)長距離,30公里、40公里的同步探測。它能夠安裝到非常難安裝的地方,能夠抵御惡劣環(huán)境的影響。能夠抵御數(shù)十年的免維護(hù)。
如何實(shí)現(xiàn)溫度探測。簡單來說在光線內(nèi)傳輸?shù)臅r(shí)候,打一個(gè)比方當(dāng)我們打開一個(gè)手電筒的時(shí)候,手電筒向前傳輸,就能看見光是因?yàn)楣獾念w粒性和粒子發(fā)生碰撞會(huì)回來,一樣當(dāng)光射到光纖之后,部分的光子反射回來,反射回來的強(qiáng)度跟溫度成正比。我們利用這個(gè)原理就能實(shí)現(xiàn)光纖作為一個(gè)溫度的傳感器。同時(shí)我們利用OTTI技術(shù)來一個(gè)地位,它會(huì)激發(fā)反射光,會(huì)攜帶溫度的信號(hào),返回到儀器的內(nèi)部,將這反射信號(hào)是一個(gè)溫度的信號(hào),當(dāng)外界給了光纖一個(gè)振動(dòng)的時(shí)候,光纖會(huì)通過振動(dòng)產(chǎn)生微笑的形變,或光的波長是納米級(jí),所以說外界的一個(gè)震動(dòng)能夠改變向位的檢測,我們通過向位的檢測,能夠?qū)崿F(xiàn)外界震動(dòng)世界的探測。
這是一個(gè)壓力波,可以看到我們可以通過在管道上面的安裝的光纖能夠清晰的知道壓力波的走向和速度,能夠正確的探測到。簡單介紹一下我們?cè)谟蜌庑袠I(yè)的應(yīng)用,F(xiàn)在對(duì)我們?nèi)騺碚f油氣行業(yè)的開采越來越難。都需要一些輔助性的設(shè)備,傳統(tǒng)的設(shè)備已經(jīng)不夠了。使得油層具有良好的流動(dòng)性才能被生產(chǎn)。在油氣監(jiān)測中我們提供功能有生產(chǎn)優(yōu)化、量化生產(chǎn)、注入井的優(yōu)化。人工氣舉的監(jiān)測
水平井的剖面,對(duì)分布式高密度的地震波監(jiān)測。
光纖的安裝在井有幾種方式,有一種可回收的安裝,在可回收安裝中電纜和鋼絲任何的工作井內(nèi)。有半永久的安裝,固定在油井內(nèi),測量完成之后并不是永久在井下。用的最多是永久安裝,可以在水泥里面用來做井底的泄露這些工作。
光纜安裝可以清晰的看到,光纜是安裝在油管和外側(cè),每隔一段距離進(jìn)行一個(gè)固定,每隔一百米固定一個(gè)點(diǎn),直接隨著油管直接安在井下。
這是蒸汽突破的事例,有高壓氣體會(huì)釋放到低壓的井桶內(nèi)。這樣就會(huì)產(chǎn)生溫度的急劇下降。右邊這張圖會(huì)有氣體流入溫度會(huì)有不停的下降,通過溫度下降能夠清晰的了解到井下氣體的流入。
這是一個(gè)液體流入跟氣體流入相反,當(dāng)液體流入能知道當(dāng)前的溫度上升是多少,能夠通過這樣溫度的變化,能夠了解到當(dāng)前的油層的油管情況。
能夠通過井下安裝的光纜,地?zé)崽荻取囟葴y量以及每個(gè)區(qū)域的總產(chǎn)量。這是一個(gè)
壓裂微敵陣的監(jiān)測,通過地表安裝若干個(gè)傳感光纜,能夠清晰的測量得到井下壓裂情況。通過對(duì)整個(gè)壓裂震動(dòng)波的實(shí)時(shí)監(jiān)測,上萬個(gè)點(diǎn)的監(jiān)測,通過后臺(tái)的分析軟件,了解到整個(gè)壓裂的走向,壓裂的大小以及方向。
我簡單介紹一下我們?cè)趹?yīng)用事例,這是克拉瑪依的項(xiàng)目,這項(xiàng)目用了我們?cè)O(shè)備之后,通過在注入井加裝一個(gè)傳感光纖,當(dāng)300光纖注入的時(shí)候,不斷的驅(qū)動(dòng)流層,可以看到這個(gè)圖清晰的了解到整個(gè)井桶的分布,這時(shí)候蒸汽的注入開始生產(chǎn),到生產(chǎn)一定之后,熱量不斷的進(jìn)行循環(huán),能夠提高整個(gè)的油井的生產(chǎn)效率。
上面的井是注入井,下面是生產(chǎn)井,能夠清晰的通過光纖的傳感技術(shù)能夠了解得到。這是油鹽度的變化的剖面。這是一個(gè)誤審旗天然氣井漏點(diǎn)的探測。通過將大概一千八百米的光纜打入氣井內(nèi),在氣井內(nèi)注入水,每一層的溫度會(huì)逐漸下降,可以看到這是一個(gè)井下的溫度分布,隨著井深溫度是逐漸上升,剛開始的環(huán)境溫度是10攝氏度左右,實(shí)時(shí)的把水注入之后,我們可以看到隨著注入的時(shí)間溫度會(huì)迅速下降,在500米、1500米的溫度你可以下降8.1度、14.2度。如果當(dāng)井下有漏點(diǎn)的時(shí)候,會(huì)容納更多的水,正常情況是水固定,只有有漏點(diǎn)的情況下所容納的水更多。在停止注入之后水的溫度就是井桶內(nèi)的溫度會(huì)逐漸上升,如果是正常情況下,井桶上升會(huì)非?,在有漏點(diǎn)能容納更多的水,它的溫度回升速度就比較慢,我們從右邊這個(gè)圖就可以看到在1884米的時(shí)候,它的溫度回的速度明顯要慢于正常情況下。
這是時(shí)間Y軸是溫度,可以看到水溫柱兩個(gè)是同步下降,而在1884米的時(shí)候,它的溫度回升明顯滯后,因?yàn)檫@個(gè)地方有漏點(diǎn),容納更多的水它的回溫會(huì)更慢一點(diǎn)。
這是我們一個(gè)架構(gòu),產(chǎn)品的解決方案的架構(gòu),我們通過多臺(tái)的儀器我可以測量溫度,可以測量震動(dòng),聲音的頻率,整合到我們內(nèi)進(jìn)行實(shí)時(shí)的數(shù)據(jù)采集和分析。包括可視化數(shù)據(jù)接口的協(xié)議。我們有配備中央的數(shù)據(jù)庫,能把所有的數(shù)據(jù)存在所有的數(shù)據(jù)庫內(nèi)。專家的分析軟件,能夠清晰的了解到油層的發(fā)育情況,比如說氣井的溫度下降的幅度,能夠計(jì)算出氣體的流入量,決定是否停止壓力這些功能。這是軟件里不同時(shí)刻的對(duì)比,以及多個(gè)位置點(diǎn),隨著時(shí)間變化的一個(gè)情況。
這是一個(gè)二維的,這是深度,這是一個(gè)時(shí)間,這邊用顏色表示溫度,一張圖能夠顯示出時(shí)間跟空間溫度的變化,能夠清晰了解到我們井下的情況。這種光纜能夠承受三百度以上的溫度,比如說注入內(nèi)抗壓的到146.8千克每千米的重量,能夠達(dá)到967.7克,非常強(qiáng)的一個(gè)強(qiáng)度。
地表若干個(gè)的傳感器,達(dá)到不同的時(shí)間,通過這時(shí)間的對(duì)比,在壓力的裂門的走向,我們這光纖是分布式,不像傳統(tǒng)一個(gè)點(diǎn)一個(gè)點(diǎn)的去安裝,它是一個(gè)分布式的光纖,能夠分布的監(jiān)測,每兩米一個(gè)震動(dòng)的監(jiān)測。可以通過若干個(gè)的方程更精確的求得地震波的位置,以及震動(dòng)源泉和角度。你這成功了沒有。
提問:如果成功了你這是怎么布這線。
吁樂峰:大概80深的深度。
提問:這有成功的例子嗎?
吁樂峰:在國外有的。
提問:好的謝謝。
主持人:還有其他問題嗎?
提問:就是說你們光纖傳感器還是光纖?
吁樂峰:光纖是被動(dòng)的傳感器,而需要儀器來采集這信號(hào),但是儀器發(fā)送一個(gè)激光脈沖,以及一些震動(dòng)的信號(hào),這些向位的變化包括儀器內(nèi)部進(jìn)行分析和處理,才能得到溫度和振動(dòng)。光纖是一樣,這是不可避免的,光纖不是完美的,它會(huì)反射回來,我們剛好利用在通信上不想發(fā)生的事情,我們本身的特性來做一個(gè)傳感器。
提問:我問最后一個(gè)問題,就是說你們光纖地面監(jiān)測的時(shí)候,地面干擾是怎么處理的?
吁樂峰:敵陣波這個(gè)嗎?
提問:就這個(gè)。
吁樂峰:因?yàn)槲覀冇腥舾蓚(gè)點(diǎn),點(diǎn)數(shù)越少干擾越強(qiáng)。
提問:里面對(duì)各個(gè)進(jìn)行疊加排除干擾嗎?
吁樂峰:是。
提問:我還有一個(gè)問題,就是您剛才講這到一塊,裂縫的生長方向和長度有一個(gè)預(yù)測嗎?
吁樂峰:是的。
提問:可以實(shí)時(shí)監(jiān)測?
吁樂峰:不是實(shí)時(shí)就是壓力一測進(jìn)行一個(gè)判斷。
提問:據(jù)我們了解一般壓力的監(jiān)測要求是一個(gè)比較及時(shí)的現(xiàn)場反應(yīng),那我們兩到三天給一個(gè)結(jié)果,能滿足他們的要求?
吁樂峰:基本上現(xiàn)在還沒有特別像你想想應(yīng)用的階段。
提問:我還有一個(gè)問題就是剛才那位先生問到,就是你野外施工的時(shí)候,我看到你這圖片非常密集,上萬個(gè)點(diǎn)在野外布置,你這野外布置線是怎么來進(jìn)行?
吁樂峰:你可以看到這張圖,可以理解為一根光纖到底,可能有五千個(gè)光纖是同步測量的
提問:我可以理解就在一個(gè)項(xiàng)目上,你需要監(jiān)測一次這樣的現(xiàn)場,監(jiān)測完了你需要全都收回,或者是不要了?
吁樂峰:是的一般收回。
提問:這施工一次需要多長時(shí)間
吁樂峰:這就很難說,根據(jù)施工量,多少個(gè)人多少個(gè)施工量。
提問:好謝謝。
提問:這邊。我兩個(gè)問題一個(gè)地面監(jiān)測一個(gè)徑向監(jiān)測。
吁樂峰:在地面監(jiān)測我們一般壓力在兩千米左右。太深的話這個(gè)信號(hào)傳遞上來是有問題。
提問:水平點(diǎn)都行嗎?
吁樂峰:是的,壓力兩千點(diǎn)左右。
提問:井下的話?
吁樂峰:還是比較困難的。
提問:就是選井比較困難。
吁樂峰:對(duì)。
提問:臨近井面呢?
吁樂峰:這個(gè)還沒有做研究,我們主要集中在井上。
提問:好的謝謝。
提問:你好我想問一下聲管是放內(nèi)外面還是外表面?
吁樂峰:有的油管下面加壓的方式,高壓液體的方式帶入到油管的內(nèi)部,兩種方式都有。
提問:就是放在井下面的高溫和高壓性能的話。
吁樂峰:是這樣,一種在井下一種是井蓋。我們現(xiàn)在新疆成功的案例是耐溫耐壓都做到,現(xiàn)在有一種鍍金的光纖到7220攝氏度。就是火區(qū)井內(nèi)。
提問:這傳遞信號(hào)就是井人,如果加了它的工作狀況,就是說正常的工作狀況的話,如果用光纖傳遞的話,它的信號(hào)包括高溫的高壓再震動(dòng)的復(fù)雜情況下它的信號(hào)傳遞的穩(wěn)定性有沒有這方面的一些?
吁樂峰:是這樣的。我們主要到井下,我們這不是做通訊,我們是做傳感使用。它對(duì)通信最大的會(huì)有誤碼。對(duì)我們來說進(jìn)行傳感使用,所以不太受這方面的影響,我們是反射信號(hào)做傳感使用的。
提問:好。
吁樂峰:并不會(huì)出現(xiàn)底下大的震動(dòng),不會(huì)出現(xiàn)這種情況的。
提問:好謝謝。
提問:你好,像這個(gè)光纖監(jiān)測的話,其實(shí)是可以比較高端的技術(shù),我想問一下咱們可不可以利用光纖部署一根光纖到底下的時(shí)候直接測量壓力?
吁樂峰:如果有光纖壓力傳感器,但是沒有分布式,分布式傳感是非常困難,現(xiàn)在做光纖傳感器是安裝在井壁上面的。像我們這種分布式它做一個(gè)壓力探測是非常困難,因?yàn)槿绾伟惭b光纜非常困難。
提問:也就是說單點(diǎn)的井底壓力?
吁樂峰:對(duì)。
提問:光纖壓力有沒有一個(gè)參數(shù),比如說我們能夠測量多大的壓力范圍?
吁樂峰:我是說有這產(chǎn)品,我們并不專注于做這事情。
提問:咱們這一塊不做?
吁樂峰:是,是有光纖傳感器,或者是有別的方式。
提問:還有您剛才說的地面上部署光纖,通過它來監(jiān)測的信號(hào),比如說一個(gè)兩公里的光纖監(jiān)測出來,我們?cè)诘孛嫔喜渴鸸饫w的半徑達(dá)到多少呢?
吁樂峰:什么?
提問:就是光纖地面上半徑是很大的范圍,這范圍肯定是有一個(gè)半徑的吧,我想問一下這半徑大概是多少?
吁樂峰:你是說光纖布置的半徑。
提問:對(duì)。
吁樂峰:一般是100米×100米。
提問:應(yīng)該是光纖部署的整體一個(gè)測量范圍?
吁樂峰:對(duì)。因?yàn)樗饫w震動(dòng)傳感器。所以它通過探測時(shí)間差來進(jìn)行探測嘛,就是橫波和縱波的時(shí)間差。
提問:我的意思咱們地面上部署的時(shí)候,從井口到最遠(yuǎn)端的光纖,大概的一個(gè)距離是多少?100×100井口50米的概念是嗎?
吁樂峰:1差不多。
提問:謝謝。
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