看好光纤传感技术在石油等工业中的应用前景

        【讯石光通讯咨询网】光纤传感技术是20世纪70年代伴随光纤通信技术的发展而迅速发展起来的新型传感技术，国外一些发达国家对光纤传感技术的应用研究已取得丰硕成果，不少光纤传感系统已实用化，成功替代传统传感器。国内方面，近日，由西北油田分公司信息中心组织实施的塔河油田光传输工控专网扩建项目工程竣工，并且一次性投运成功。这是在同一条光纤上实现了多种业务信息的专用传输，改变了光纤的使用模式，大幅增强了工控生产的安全性。

光纤传感技术在石油工业中的应用优势明显

        在油田的开发过程中，人们需要知道在产液或注水过程中有关井内流体的持性与状态的详细资料，这就要用到石油测井，其可靠性和准确性是至关重要的，而传统的电子基传感器无法在井下恶劣的环境诸如高温、高压、腐蚀、地磁地电干扰下工作。光纤传感器可以克服这些困难，其对电磁干扰不敏感而且能承受极端条件，包括高温、高压以及强烈的冲击与振动，可以高精度地测量井筒和井场环境参数，同时，光纤传感器具有分布式测量能力，可以测量被测量的空间分布，给出剖面信息。而且，光纤传感器横截面积小，外形短，在井筒中占据空间极小。光纤传感技术的应用优势明显高于现有技术。

        光纤传感器以其独特的优势，可以广泛应用于石油天然气井下的储层参数监测(包括温度、压力和多相流)、声波检测和激光光纤核测井之中，极大地丰富了石油和天然气公司对储层的了解，便于优化油气田开采和维护。值得一提的是，该系统能够及时得到注采的注水压力和温度，从而判断压力是否超标，从而预防由于压力超标导致的套管损坏。

光纤传感器在测井上的研究进展

        由于开发方案的需要，对油藏压力的管理需要特别谨慎，这样做的目的是减少因在低于泡点压力的状态下开采所造成的原油损失，减少在注气过程中因油藏超压将原油挤入含水层所造成的原油损失。分布式光纤温度传感器具有通过沿整个完井长度连续性采集温度资料来提供一条监测生产和油层的新途径的潜力。因为井的温度剖面的变化可以与其它地面采集的资料(流量、含水、井口压力等)以及裸眼测井曲线对比，从而为操作者提供有关出现在井下的变化的定性和定量信息。

　　目前的光纤温度、压力传感器的最主要的缺点之一就是温度压力交叉敏感特性，如何消除或者利用这种交叉敏感特性是研究的热点。　　

        美国CiDRA公司挖掘了光纤传感器内在的优势，开发了井下光相多相流传感器。目前的样品只局限在测量准均匀流体：如油、水两相或油、水、气三相(气相体积份数小于20%)。

光纤传感技术的应用前景广阔

        与过去相比，勘探开发公司如今面临更大的风险和更复杂的钻井环境，因此获得准确的地层构造图和油藏机理具有重要意义。基于光纤的井下地震检波器系统能够解决这些问题，它能提供整个油井寿命期间永久高分辨率四维油藏图像，极大方便了油藏管理。这种井下地震加速度检波器能接收地震波，并将其处理成地层和流体前缘图像。　　　

        激光技术和光纤技术可以用于研制井下传感器，用于在充有原油和泥浆等非透明流体的井中进行测井。激光光纤核传感器是在光纤通信和光纤传感器的基础上产生的，它利用了光致损耗和光致发光等物理效应，比常规核探测器具有更多的优越性，是典型的学科交叉。

        目前，全世界各大石油生产和服务公司都投入了巨资来研究和开发光纤传感器在储层评价中的应用，还有相当多的光纤传感器研发机构也致力于这一新兴领域的工作。可以设想，下一代光纤传感器在克服自身的缺点和劣势以后，将大面积推广，能更有效地帮助实时了解油气开采动态的水平。各大油田公司能够充分利用这些有利的信息，实现和维持油田的最优化生产，从而使油藏达到最高的采收率。同时，由于因特网的飞速发展，光纤监测的井况参数可以及时传递，这使得石油行业相关的生产和服务公司能够更有效地分析和评价全世界的资产。

        另外，光纤传感技术不仅仅可以应用在石油行业中，还可以应用在钢铁冶炼行业，通过分布式光纤温度传感系统，实时监测钢铁冶金场所的炼钢炉、储能室、输配电线路的温度信息、火情信息。并可将监测来的数据传给现场重要监控系统进行数据分析和处理，使得钢铁冶金现场的安全性、可靠性大大增强。甚至，光纤传感器未来还将可能应用在地震监测上，未来，光纤传感技术的工业应用前景不可限量。