光纤温压测试技术国产化柳暗花明

　  截至2010年3月，胜利油田第一口进行智能分测分采试验的油井已运行11个月，光纤温度压力测试正常，另一口井孤东N13-250井自首试光纤温度压力测试技术以来，光纤测出的数据准确地调控该井生产状态，成功运行接近1年，后因其他原因检泵中断。 

       2008年11月15日，此项尖端技术首次在胜利油田孤东采油厂N13-250井实施现场应用获得成功。该项技术隶属胜利油田采油院承担的中国石化重点课题项目“固定式光纤温度压力测试技术研究”。之后不久，该课题成果得到中国石化科技开发部组织的专家组的充分肯定，顺利通过现场测试验收。该项技术的现场成功应用，打破国外公司在该领域的技术垄断，填补了国内空白，为进一步开展智能完井技术研究打下坚实基础。

渐行渐近的“智能化测试手段”

         当前，油气开发研究的主要方向正在向完善油藏动态、实施优化采油方向发展。为实现这一目标，一个重要的技术手段就是对油井井下的生产动态实施多参数监测。这就需要固定式井下温度压力监测系统。当前，世界各大石油公司正在大力发展的光纤测试技术以其独特而优越的性能，正在被积极研究和应用，并获得巨大收益。 

         近20年，国外石油公司在光纤传感器，尤其是在油田监测应用领域的研究上取得长足进步，部分已经商用，并取得极大经济效益。光纤井眼测试系统是世界上第一套安装在井内使用的光纤压力、温度测试系统，于1993年应用在荷兰的油田上。它的传感器采用的是一种光纤微机械化的共振器，而不是现在的布拉格光栅原理，尽管如此，光纤井眼测试系统的应用，证明光纤测试系统是一种可行的数据采集方法，能适应恶劣环境，具有较长寿命。 

         1993年以来，油井内测试传感器技术研究多次取得进展，这些传感器与早期传感器相比更加稳定可靠，其中布拉格光栅传感器是新技术的核心。目前，世界上已有600多口油井安装使用光纤传感系统。

        国内对光纤测试技术的研究在非石油开采领域起步较早，已经开发温度、应变、压力、位移等多种功能的测试系统，并在桥梁、大坝、大型建筑、石化、电力、钢铁、飞机船舶制造、医疗等领域应用。但还没有一种成熟光纤测试技术能适用于高温高压多腐蚀的极恶劣的井下油气工矿条件。国内为石油井下测试研究开发的大部分产品，目前处在室内研究阶段，未见有关应用于现场的报道。

无可比拟的光纤温压测试 

        油藏和开发工程师是油气田开发的“医生”，而井下测试仪器就是这些医生的“眼睛”和“耳朵”。通过井下测试，可以掌握油气储层在采油过程中的动态变化信息，对所测得的信息进行综合分析，可以掌握油气水在油藏的分布状态，了解整个油区的开发动态，为调整、优化油田开发方案及提高原油采收率提供科学依据。 
        
        油田最早使用的机械式井下压力计精度低，一般只用来测取井下静压，现在已很少使用。电子压力计由于测试精度高、操作简单，现在正被广泛使用。但它们在高温、高压、腐蚀性的油气井下环境中，电子产品的长期稳定性和可靠性极其有限，测试精度大受影响。胜利油田采油院针对胜利海上油田研发应用的毛细管压力测试技术，虽然可以满足长期实时监测要求，但其功能单一，只能测压力，不能满足多参数测试要求，多层测试时需安装多根管线，且不能应用于水平井。 

        相对以上各种测试技术，光纤温度压力测试技术显出无可比拟的优势。光纤测试技术由于不含电子元件，温度适应性强，可用于高温油井，具有无源、化学惰性、天然稳定、抗电磁干扰等优点，本质安全，适合于极恶劣环境。光纤传输的信息量大，一根光纤可同时串接十多级传感器，便于分层和全井筒测试，并且可固定式安装，使用寿命长，可获得分层、连续、实时井下数据。

       2002年8月，威特福公司的光纤测试技术在业内首次实现智能化采油。其光纤传感器的最大连续作业温度和压力分别达到零下50摄氏度～320摄氏度和140兆帕。 
      
       资料表明，该技术适用于各种单、多油层常规采油井、稠油蒸汽驱油井，高温井、大位移水平井、分支井，可广泛应用于油、气、水井的生产测试和其他试井工作。

重新立项进行攻关

        早在2001年，胜利采油院就在光纤测试领域展开攻关，当时研究的是光纤分布式测温技术，并在一口稠油注蒸汽井中进行现场试验，但在试验中发现一些问题，研究走入死胡同。2005年，在充分的经验积累和广泛调研的基础上，胜利采油院的科研人员重新立项进行攻关。 

        经过3年多研究，胜利采油院光纤项目组一举完成光纤温度压力测试传感器这一核心部件的研究，并且创新设计了同一传感器内双温度补偿结构，使光纤传感器的温漂更小、性能更稳定、测试精度更高。这是目前国内唯一下井试验成功的传感器，在国内光纤压力测试传感器研究方面处于领先地位。 

        除此之外，他们还完成油田井下专用光缆研制，这也是国内第一条满足固定测试要求的井下专用铠装光缆，在技术指标上满足长期耐温200摄氏度、承压80兆帕的条件，完成光缆测试专用绞车的研制，通过采用光滑环技术解决了光缆下井中光波信号的实时传输与数据采集处理问题，完成了地面数据采集系统研制，实现了井下测试数据的实时监控，最终整合实现了光缆连接、井下光纤测试与井下生产设备等的应用配套技术一体化。 

        为更好地配合试验与研究，胜利油田采油院还专门建设配套的光电实验室，并成功进行2口井的前期现场试验。 

        去年4月份，胜利采油院首次在孤东6-28-495井进行智能分测分采工艺试验，这也是该项技术在国内的第二次现场应用，配合分采工艺技术共同完成国内首例智能分测分采试验，标志着该项技术国产化之路柳暗花明，开国内作业井智能分测分采之先河。