哈里伯顿光纤监测技术
基坑工程BOTDR分布式光纤监测技术
基坑工程BOTDR分布式光纤监测技术近年来，随着城市建设的不断推进，各种高楼大厦、地下交通设施等项目也随之兴起。
而在这些建设过程中，基坑工程成为了大多数城市建设过程中必不可少的环节。
然而，在基坑工程施工过程中，由于受到各种不可预知的因素的影响，常常会出现地基沉降、渗水等问题，直接影响施工的安全性和质量。
为了有效地监测和预警这些问题，各种地质勘察手段层出不穷，其中，BOTDR分布式光纤监测技术备受关注。
1.什么是BOTDR分布式光纤监测技术？BOTDR全称为Brillouin Optical Time Domain Reflectometry, 即布里渊光时域反射技术。
BOTDR分布式光纤监测技术则是通过这种技术，将光纤作为一种传感器来进行基坑工程的监测。
BOTDR 分布式光纤监测系统主要由OTDR仪器和一根灵敏度较高的光纤组成，它们分别负责数据采集和传输。
当系统感受到光纤产生的变化，就会通过OTDR仪器记录下变化的信息并进行传输。
这些变化可以是温度、应力、形变等各种参数的变化，而这些参数的变化又能够反映出地基的沉降、渗水等情况。
2.BOTDR分布式光纤监测技术的应用BOTDR分布式光纤监测技术是一种先进、精准、可靠的地基监测手段，主要应用于各种基坑工程、城市地铁工程等地基工程中。
在基坑工程中，BOTDR分布式光纤监测技术可以精准地监测到基坑的沉降和变形，及时判断出是否存在地基不稳定的情况。
同时，在地铁工程中，BOTDR分布式光纤监测技术也可以监测到地铁隧道和地面之间的变化情况，及时发现并处理地铁工程中存在的风险。
3.BOTDR分布式光纤监测技术的优势相比于传统的地基监测手段，BOTDR分布式光纤监测技术具有以下优势：（1）高精度：BOTDR分布式光纤监测技术能够对地基变化进行高精度的记录和测量，更加具有可靠性。
（2）实时性：BOTDR分布式光纤监测技术能够实时记录地基变化情况，对施工过程中的问题进行及时处理和解决。
国外生产测井新技术
评价。 过套管井地层电阻率一直是国外大型测井公司 竞相发展的高新技术。 现在随着电子技术的进步, 与 套管测量地层电阻率相关的大量设计和测量难题已 被解决。 斯伦贝谢的 CH FR - PLU S 和阿特拉斯的 TCR 是新推出的过套管电阻率仪 , 可以用于寻找未 动油气, 跟踪油藏流体饱和度的变化以及油藏流体 界面的运移情况。 测量方法源于侧向测井 , 可以理解 为跟踪电流从下井仪流出, 流经的路径以及最后到 电路电极的全过程。斯伦贝谢公司通过对其过套管 电阻率测井仪器 CH FR 进行了改进, 推出了一种测 速较快的CH FR - PLU S。 斯伦贝谢的CHFR 仪测量 范围为 1 ～ 1008 m , 纵向分辨率为 0. 6～ 1. 2m , 定 点测速为10m �h。 而改进后的CH FR - PLU S 测速为 61m �h～ 73m �h, 额定温 度和压力 分别为 300° F 和 15000p s i。 相对于 CH FR 仪, CHFR - PLU S 立足于 误差抵消而不是误差补偿, 不必单独测量套管电阻 率补偿量, 测量时间减半, 减少了下井次数, 费用降 阀偏心筒和打捞工具 , Da llad 公司的 H a liburton 能 源服务部开发的油管传输电动气举阀 , 借助于地面 控制设备和套管柱内的金属电缆可以对其进行控制 和调节。 [ 参考文献 ] [1 ] 魏纳等. 排水采气工艺技术新进展 [J ]. 新疆石 油天然气, 2006, ( 2). [ 2 ] 高峰博. 排水采气工艺技术进展及发 展趋势 [ J ]. 内蒙古石油化工 , 2008, (2 ). [ 3 ] 李鹭光. 四川油气田天然气开发新技 术进展 [ J ]. 天然气工业 , 2008, 28(1). [4 ] 黄艳 . 国外排水采气工艺技术现状及发展趋势 [J ]. 钻采工艺, 2005, 28 ( 4). [ 5] 张启汉, 等. 气举排水采气工艺在南翼山凝析 气藏的应用 [ J ]. 钻采工艺 , 2000, 23 ( 4).
中国测井技术的发展方向分析
２ ０ １ ３ 年 第２ ７ 期ｌ 科技 创 新与应 用
中国测井技术 的发技 术学院 ， 辽 宁 盘锦 １ ２ ４ １ ０ ３ ）
摘 要： 我 国经 济 的稳 定 发 展 ， 离不 开 对石 油 资 源的 有 效应 用 ， 为 了保 证 石 油 资 源的 综合 利 用效 率 的提 升 ， 要 针 对 石 油勘 探 过 程 中 的 问题展 开分 析 ， 实现 其 测 井技 术 方案 的 有 效 更 新 ， 无 论 是 哪 种 感应 模 式都 要 保 障 其 实际 应 用性 ， 实 现对 成 像 测 井 仪 的 有 效 应 用， 比如 其新 型 的 过套 管井 测 井仪 器 的应 用 ， 实现 其 电 阻率环 节、 相 关监 测 环 节 的优 化 ， 以满足 油 藏动 态的 变化 需要 。 关键词 ： 新技 术 应 用 ； 成像 管理 ； 地 层 测试 环 节 ； 过 套 管 １关 于 测井 应 用 环 节分 析 价 值 的数 据 。 ２关 于 中 国测 井技 术 发展 方 案 的分 析 １ ． １为了促进我 国石油资源的有效应用 ， 要保证其 石油勘探环 节、 应 用 开 发环 节 的有 效 协 调 ， 实 现其 相 关 油 、 气层的有效控制 ， 保 目前 来 说 ， 经 济 的发 展 ， 世 界 范 围 内的 测 井 技 术 模 式 不 断 得 到 比如斜 井 、 水 平井 等 测井 模 式 的发展 ， 满 足 了实 际石 油勘 测 环 证 其 油 田应 用 体 系 的 健 全 ，以有 效 解 决 实 际 过 程 中的 地 质 应 用 问 优 化 ， 题。 随着 科 学 技 术 的发 展 ， 测 井技 术 模 式不 断 得 到更 新 ， 该 测 井模 式 节 的需 要 。上 述 的这 些 环 节 对 于相 关 机 械 仪 器 的 要 求 也 是 比较 高 起源于国外 ，其实现了对高分辨率阵列感应测井模式 的有效应用。 的， 对 于一 些 应 用 技 术 是 比较 高 的 ， 比如 其 设 备 的耐 温 、 耐磨性 ， 技 该模式 的正常运行 ， 需要保障其各个子阵列的有效应用 ， 实现其接 术的系统化 、 科学化等 ， 上述环节 的开展 ， 离不开其整体应用系统的 收器环节 的正常使用 。 保障其线 圈间距 的有效控制 。 实现工作过程 内部各个环节的协调 ， 促进其配套化水平 的提升。根据 目前测井新 中的频 率 环 节 、 探测 深 度 环 节 等 的协 调 。感应 测 量 模 式 是该 系统 应 技 术 的 发 展模 式 ， 我 们 可 以得 知 ， 实现 其 流 体 成 像 测 井 模 式 及 其 传 是 非 常必 要 的 ， 从 而 促 进 油 田的 动 态 监 测 技术 体 用 过程 中 的一 个重 要 环 节 。为 了 促进 现 实 问题 的 解决 ， 也要 进 行 相 感 器 的 有 效应 用 ， 关 因素 的采 集 ， 比如探 头 温 度 的采 集 、 泥 浆 电 阻率 的有 效 采 集等 。 通 系 的优 化 ， 促 进其 检 测 方案 的健 全 。测 井技 术 的发 展趋 势 井 下 集 成 过 对 电阻 率 成像 测 井模 式 的有 效 应 用 ， 实 现其 相 关 环 节 的优 化 。把 化 、 系 列化 、 组 合 测井 仪 器 的研 发 成 为测 井 技 术 发展 的一 大趋 势 ， 日 由岩性 、 物 性 变 化 以及 裂 缝 、 孔洞 、 层 理 等 引起 的 电阻 率 的变 化 转 化 本 的 Ｔ ｏ ｈ ｏ ｋ ｕ大 学 开 发 了 利 用 井 眼 雷 达 的 直 接 耦 合 进 行 电磁 波 测 为 伪色 度 ，直观 看 到地 层 的岩 性 及几 何 界 面 的 变 化 ，识 别 岩 性 、 孔 井 ， 新仪 器 可 以获 得 雷 达 图像 、 电导 率 和 相对 介 电常 数 。 仪器 分 辨 率 洞、 裂缝等。 为ｌ ｍ， 理 想 情况 下 探测 深 度 为 １ ０ ｍ。 Ｐ ｒ ｏ ｎ ｅ ｔ ａ 开 发 了可 以透过 原 油对 已经 申请 并 获 得 了专 利 。 目 通过对三分量感应测井模式的有效应用 ， 保障其各个地层测井 目标 进 行 高分 辨 率光 成 像 的成 像 技 术 ， 模 式 的应 用 。这 需 要应 用 一 系 列 的技 术 ， 比如 声 波 测井 技 术 环 节 的 前 电 缆测 井 占 主要 地 位 ， 随钻 测 井 发 展 比较 迅 速 ， 由 于数 据 传 输 等 应用， 实现声波测量模式的优化 ， 针 对 其 储 层 应 用 及 其 井 眼 模 式 的 技术 不 足 在相 当一段 时 间 内还 是 以 电缆 测 井 为 主 ， 套 管钻 井 测井 是 应用 ， 促进其应力裂缝位置、 孔隙压力环节及其岩性 的有效分析。 声 未来 测 井 发展 的方 向 。 成像 测 井 模式 需 要 应用 到 一 系列 的换 能 器 ， 也 要 积 极 实 现与 计 算 机 这 几 年来 ， 我 国的 测井 技 术 模 式 不 断 发 展 ， 但 是 其 依 旧是 不 成 这与其起步时间也存在一定的联 系 ， 和国外一些 比较成熟 的 的有效 配合 ， 保证其相关信号的有效接 收， 促进其信号的数字化模 熟的 ， 式 的发 展 ， 促 进其 相 关 图像 处理 环 节 的优 化 。核 磁 测井 模 式 也 是 一 技术 仍 然存 在 一 定 的差距 。我 国的相 关 测 井设 备 体 系是 不 完 善 的 ， 种 重要 的应 用模 式 ， 通 过 对 核 磁共 振模 式 的应 用 ， 促 进对 电 子 波 的 缺乏其核心的自主知识应用系统。 由于受到相关设备的 自身性能的 都影响了石油勘测环节的正常运行 ， 比如设备仪器 的精度 问 有效应用 ， 以满足现实工作 的需要。 处于热平衡 的自旋系统 ， 在外磁 限制 ， 场 的作 用 下 磁 化 矢 量 偏 离 静 磁 场 方 向 ， 外磁场作用完后 ， 磁化 矢 量 题、 分辨率问题及其耐温耐磨性等 。上述环节都是现 阶段需要解决 从 而 满足 现 代 化 的测 井 技术 的发 展 需 要 ， 需 要 引起 相 关 领 试 图从 非 平 衡 状 态 恢 复 到 平 衡 状 态 ，恢 复 到平 衡 态 的过 程 叫 做驰 的 问题 ， 永 久 传 感器 应 用 以 引进 为主 ， 自研发 能 力认 识 不 足 。 国内 豫 。核磁共振 Ｎ ＭＲ信号 的驰豫 时间与氢核所处的周 围环境密切相 导 的注 意 ， 关， 水 的纵 向恢 复时 间 比烃 快 得 多 。根据 核 磁 共 振 特性 间 的差 异 指 光纤 技术 研 究 滞后 ， 国 内开 发 的光 纤 传感 器 尚未 应用 。 国 内光学 电 应用 条 件 苛 刻 。 国 内的过 套 管 井 地层 电阻 示含氢密度的高低来识别油层。 共振测井仪主要有哈里伯顿和阿特 视 成 像测 井 仪 功 能不 佳 ， 拉斯采用 Ｎ Ｕ Ｍ Ａ Ｒ专 利 技术 推 出 的 ＭＲ Ｉ Ｌ 、 斯伦贝谢的 Ｃ ＭＲ及 俄 罗 率 、 套 管 井地 层 测 试器 、 过 套 管密 度 仪及 水 流仪 研 究 空 白 。 新 型 的生 斯 的大 地 磁场 型 ＭＫ ９ ２ ３ 。 产测井仪传感器 、 编码及传输方式 的仿造水平较低。套管井损毁测 Ｂ Ｌ ／ １ ． ２ 通 过对 随 钻测 井 技 术方 案 的 有效 应 用 ，可 以满 足井 眼 周 围 井 成 像 仪 落后 国外 ，仿 造 能 力 不足 水 泥 胶 结评 价 测 井 还 是 以 Ｃ 环境应力状态 的有效分析 ， 实现其地质导 向环节的优化 ， 保 障其地 Ｖ Ｄ Ｌ及 国外 引进 为 主 ， 自主研 发 落后 于 国外 先 进理 念 。 层评价体系的健全。在随钻测井应用过程中， 要促进相关数据传输 通 过 对 油 田勘测 环 节 的优 化 ， 以满 足 国家经 济 的稳 定发 展 的需 促进其相关测井技术体 系的健全 ， 实现其相关测井设备 的有效 环节的优化 ， 比如电磁传输速度 、 光纤遥测环节等 的协调 ， 促进其数 要 ， 据传输体系 的健全 ， 在此过程 中， 由于泥浆 脉冲传输模式 的 自身性 更 新 ， 是 满足 其 性 能提 升 的需 要 。 要 针 对 实 际工 作环 节 ， 展 开 油 田勘 质， 泥浆循环是不必要的环节 ， 需要引起相关应用人员的重视。 过套 探环节的优化 ， 降低其勘探 的难度 ， 规范相关油 田工作者的 自身行 满 足 其石 油 勘测 环 节 的正 常运 行 。 并 且经 济 的不 断 发展 ， 必 然 会 管测井技术现代测井技术的发展可以在套管井 中确定地层参数 ， 在 为 ， 油藏动态描述 中， 国外 近 几 年 主要 采 用 脉 冲 中子 仪 、 过 套 管 地 层 测 推 动 各种 测 井技 术设 备 的进 步 ，相 关 石油 单 位 要 紧跟 时 代 的 潮 流 。 阵列化、 功 能 多 样 化及 组 合 化是 发 展 的需 要 ， 一 试器 、 过 套 管地 层 电 阻率 及 永 久监 测 技术 。 过 套 管 电 阻率 测 井 、 偶 极 井 下 仪器 的集成 化 、 横 波 成像 测 井 、 过 套 管地 层 测试 器 和 脉 冲 中子 可 以提 供 下 套 管后 的 只组 合 了多 个传 感 器 的仪 器 能确 定 多 种岩 石 物 理 性质 ， 可使 储 量 估 地层孔 隙度 、 体积密度 、 岩性 、 含水饱 和度 、 声 波特性 、 渗透率估算 算 更 准确 、 油 藏监 测 得 以优 化 、 作 业 方 式得 到改 进 。一 段 时 间 内 ， 裸 眼测井 、 套管测井 、 随钻测井及井下永久传感器监测技术将共存。 值、 地层压力和地层流体采样。 通过对井下永久传感器 的有效使用 ， 保证永久井下监测环节 的 ３结束语 优化 ， 方便现实生产环节 的发展 ， 促进其相关信息的有效应用。 在此 通 过对 中 国测井 技 术 的发 展 方 向 的��
光纤传感网络在海底环境监测中的应用
光纤传感网络在海底环境监测中的应用随着科技的发展和人们对海洋生态环境的日益关注，海洋环境监测成为了当下热门的话题之一。
而光纤传感网络作为一项新兴技术，其在海底环境监测中的应用受到了越来越多的关注。
本文将从光纤传感网络的基本原理、在海底环境监测中的应用、优势和存在的问题等多个方面进行探讨。
一、光纤传感网络的基本原理光纤传感网络是基于光纤传输信号的传感器网络系统。
它通过光纤对环境物理量的感应和传输，实现对环境参数的监测和智能分析。
其基本原理可以归结为两点：一是基于光波信号的传输，通过设备的接口将光波传输至光纤信号传输的网络中，二是对传输信号进行数字信号处理的分析。
在光纤传感网络中，传感头具有检测环境信号的作用。
当环境条件改变时，传感头会接收到相应的变化信号，并将信号传输至接口设备中。
此时，光纤辐射能够捕获和传输到传感头，将光信号转换成电信号，实现对物理量的监测和分析。
光纤传感网络与传统的监测设备相比，具有测量精度高、响应速度快等优点，使其在海底环境监测中得到广泛的应用。
二、光纤传感网络在海底环境监测中的应用1.海洋温度监测海洋作为地球上最大的生态系统之一，温度是影响海洋环境的重要因素之一。
过高或过低的水温都会影响海洋中的动植物、海洋循环、物理化学过程等，导致生态系统被破坏。
光纤传感网络可以通过温度探头，对海洋中的温度值进行监测和分析，及时发现异常现象。
2.海水深度和压强监测海洋中水深、水压等参数不仅对海洋动物的生存繁衍有着重要的影响，也是海洋环境监测中比较重要的参数之一。
为了对海洋深度和压强进行监测，光纤传感网络可以利用传感头对海底下的在线深度和压强进行实时测量，提前掌握相关信息，为海洋工程建设、资源勘探等提供支持。
3.海底地质监测海底地质是海洋中不可忽视的一部分。
由于海底环境的复杂性，传统的海底地质勘测存在着较大的时间和成本压力。
利用光纤传感网络对海底地质进行监测，可以实现投资成本的有效控制，提高工作效率，让人们对海底地质变化有更加明确的认识，为深海矿产资源的开发提供可靠数据。
随钻测量技术的发展现状及前景展望_孟耀华
数；b.钻进参数；c.地层评价参数；d.安全钻井参数。 界上已经商业化并且该项技术主要被 Schlum－
2005 年北京海蓝公司自主研发生产的电子
2 国内外随钻测量研究及应用情况
berger、Halliburton 和 Baker Hughes 三大公司所 单多点测斜仪、有线随钻测斜仪、无线随钻测斜仪
2.1 国外 MWD 研究发展现状。国际上的 垄断。
在精度、耐温、测量成功率、使用方便性等方面都
MWD 制造公司主要有八家，生产约 20 个系列的
2.2 国内 MWD 技术的应用开发。国内 MWD 达到并且有些已明显优于国外同类产品。国内许
8 种产品，可测量 30 多种参数，基本能满足各种定 技术的引进应用与研发也在不断进展中并已经取 多油田服务公司，例如大庆油田，中海油服都逐渐
关于在二松堤防回水堤修建防洪闸必要性问题的浅析李明玉1舒兰市河道堤防管理站吉林舒兰1326002舒兰市水土保持监督管理办公室吉林舒兰132611近几年来国家对大江大河的治理工作十分重视并对这些工程投入了大量资金给主要江河堤防工程加固及险工险段治理提供了前所未有的契机
科技论坛
随钻测量技术的发展现状及前景展望
波随钻测量系统很好的解决了泥浆脉冲无法传送 开始了 MWD/LWD 国产化研究工作，并成功地研 变化,其发展变化主要为以下两个方向：
信号的问题，康普乐公司的 EM-MWD、斯伦贝谢 制出了具有自主知识产权的新型正脉冲 MWD、随
a.随钻测量信息数字化。在钻井过程中,井下
公司的 E 脉冲电磁遥传系统、俄罗斯 ZTS-MWD 钻自然伽玛测量仪和感应电阻率测量仪。应用该 地质参数、钻井参数、流体参数 （下转 362 页）
2004 年以来大庆油田在原有 YST 系列有线
智能完井综述
智能完井综述摘要：智能完井作为一种年轻的完井技术，是技术上的一种创新，同时也是对过去宝贵的完井理论和经验的荟萃和继承。
本文从智能完井理念入手，调研总结了国内外的智能完井技术。
通过对比分析，提出了智能完井系统的技术难点和发展趋势。
特别地，为我国的智能完井技术发展指明了方向。
引言：智能完井最重要的作用就是改善油藏管理。
在避免由不同地层压力导致窜流这一情况下，智能完井能够在一个井眼内独立控制多个储层的开采量，使一口井同时独立开采多个油层成为可能。
智能完井另一个重要的作用在于节省物理修井时间。
在多油层、多分支井的开采后期，由于某个油层（井眼）的含水率升高而导致整个井的产量下降。
而智能完井则是通过远程控制关闭或节流含水率较高的油层（井眼），更加方便快捷地重新分配各油层（井眼）的产量，避免了针对该水层的修井作业。
尤其是在滩海和深海平台上，由于作业时间限制和修井费用昂贵，更能体现出智能完井系统的优越性。
1 智能完井系统的概念智能完井技术其实质是油藏监测和控制技术，主要是为了控制气、水和油窜。
随着技术的不断提高，智能完井技术已经能够提供连续监测井下动态。
适用于海底油井智能完井技术，高度非均质油藏井、深水井、多分支井、多储混合井的横向延伸井下油水分离及处理，它集井下监测，层段流体控制和智能化的油藏管理技术为一体。
2 智能完井技术的发展历史20世纪80年代末，智能完井技术通常只限于对采油树和油嘴附近的地面传感器进行远程监控、对地下安全阀进行远程液压控制、对采油树阀门进行液压或电动液压控制。
最初利用计算机辅助生产主要两个方面：一是对采油树附近的油嘴进行远程控制，实现气举井生产优化；二是抽油机井进行监控。
随着该技术的发展和智能控制系统的成功运用以及各种永久性置入传感器可靠性的提高，经营者开始考虑对井筒流体进行直接控制，以便获得更大的商业利润，这就要求设计出一种能提供检测和控制功能的高水平智能系统。
在初期阶段，智能完井井下液流控制装置是基于常规的电缆起下滑套阀的工作机理而设计的。
国内外气藏排水采气最新技术
毛细管技术也有其自身的局限性。 首先, 该技术的初 期投资介于柱塞举升和提速管柱之间 , 投资相对较 大。 此外, 如果井下注入的泡沫量过大, 则地面脱水 单元和压缩机系统就会出现携液问题。 最后, 如用毛 细管除垢、 防蜡、 防盐时, 化学剂有可能将毛细管堵 塞 [ 2]。 3 天然气连续循环采气工艺 天然气连续循环采气技术是针对以往应用柱塞 举升或速度管柱实施气井排液采气时存在的缺点而 研究推出的。 如果气井出砂 , 那么柱塞举升便不能够 正常工作; 如果生产管柱口径较小, 会对生产作业造 成困难。 天然气连续循环采气工艺则克服了以上困 难。 德克萨斯州 C rocket t 县境内的O zona 气田 1 号 井 , 在安装 C GC 系统之前采用间歇气举装置, 天然 气产量为 130～ 180 M cf �d , 而安装了 C GC 系统之 后 , 产量提高到 245M cf �d。当采用柱塞举升设备替 代 C GC 系统时, 产量下跌到 160 ～ 180M cf �d。 4 组合排水采气工艺 组合排水采气工艺是将成熟的单项工艺有机地 结合在一起 , 以充分发挥各单项工艺技术的优势, 扩 大单项工艺的适用范围, 实现优势互补, 增加举升系 统的效率。 特别是气举 + 泡排组合工艺, 其组合优势 在实际应用中得到了充分体现 [3 ]。 气举 + 泡排组合工艺是采用专用井口装置, 从 地面向井内注入高压气的同时注入一 定量的起泡 剂 , 使气水混合后泡沫化, 减小液体在垂管流动中单 位体积的重度, 减小流动中的滑脱损失, 降低井底流 压 , 增大生产压差 , 达到强排和增产的目的。 5 超声波排水采气 该方法的 核心是在井下建立人工 功率超声波 场 , 使地层积水的局部产生高温高压、 并快速雾化 , 高效率雾化后的地层积水伴随着天然气生产气流沿 采气油管排至地面, 从而能有效地提高采气油管的
基于分布式光纤声传感的油气井工程监测技术应用与进展
基于分布式光纤声传感的油气井工程监测技术应用与进展摘要：为保障油气井全生命周期全井段实时监测，引入了分布式光纤传感技术。
根据分布式光纤传感技术基本原理将其分为分布式光纤温传感(DTS)技术和分布式光纤声传感(DAS)技术，并对二者进行了对比，指出DAS技术具有高精度、长距离监测、高信号强度等优点。
介绍了分布式光纤声传感技术的监测原理、光纤结构和安装方式，调研了DAS技术在石油领域−−地震、油气井生产和注入、水力压裂、生产出砂、管柱泄露、井筒完整性等领域的研究和应用，提出DAS技术将有望成为一种可实时监测油气井全生命周期的经济型监测技术。
该研究可为制定合理的开采方案、提高作业的安全性、降低油气田开发成本提供借鉴。
关键词：分布式光纤传感；分布式光纤声传感；油气井；监测技术1 DAS传感技术在油气井工程监测中的应用1.1地震监测DAS地震监测是通过DAS光纤监测获得光瀑图(相位-时间-位置)后，通过机器学习算法，如外差解调算法，将光信号转换为地震振动信号，然后对信号进行降噪处理(如反褶积等)，最后通过Landmark等软件对该地震数据进行解释，获得目的层段岩石类型等信息。
2009年壳牌公司首次使用DAS地震监测系统获取了垂直地震剖面图，论证了DAS在地震监测领域的可行性。
2013年Mateeva将DAS监测系统应用在墨西哥湾，得到了高质量的垂直地震剖面图。
2015−2017年斯伦贝谢公司将外差分布式振动传感系统应用于巴西、比利时以及卡塔尔海地震监测中，发现DAS技术较传统监测技术具有效率高、准确性高以及成本低的优点，但仍然存在信噪比低的问题。
2018年李彦鹏等在华北油田进行DAS地震监测，并与检波器监测结果进行了对比，验证了DAS地震监测的可行性以及成本优势，同时指出光缆布设及其与井壁和地层耦合的问题。
2019年中国地质大学(北京)郑伋从分布式光纤接收信号极性振幅响应及数值模拟的角度验证了DAS监测系统代替地震检波器的可行性及趋势，虽然DAS监测具有监测范围广与成本低的优点，但是监测信号具有方向性且易受噪声信号的影响。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
油井监测的新阶段
光纤传感技术代表了油井监测的未 来，光纤传感先进技术可以提供完 整、实时的井底情况且不干扰油井 作业。光纤安装到井中，作业者不 再需要传统的生产测井、示踪剂测 井或 VSP 测井的地震检波器等。现 在，一根光纤获得的多重诊断结 果，可以帮助降低作业风险减少作 业费用。
FiberWatchSM Service
完井/增产
生产/注入
井的完整性 重复改造
FlowWatch
井的建设
监测服务
StimWatch®
增产改造
监测服务
FlowWatch
生产/注入
监测服务
FlowWatch
井的完整性
监测服务
StimWatch®
增产改造
监测服务
光纤的其他应用
管线泄露监测 电力系统过载监测 液化天然气工厂监测 工厂火灾监测
2
光纤监测技术
阶段 2
直接接触光纤
压裂液体未改造到的区域
施工阶段三 地层正在进液
分布式温度实时监测 DTS
StimWatch 可以显示出近井 筒区域的液体流动、未改造 井段部分（白色椭圆）以及 压裂施工阶段三期间的封隔 器泄露。
施工排量增加
3
光纤监测技术
FlowWatch®实时生产监测
FlowWatch® 监测与诊断服务利用分布式光纤监测生产期间的全井动态信息，帮助作业 者识别各层产量、监测人工举升、发现油管内结垢或沉积等 问题来了解井的生产情况。 我们能够准确地将井底的温度及声波变化与每一层液体和气体的产出位置与产量相关联， 为作业者对井的产量、完井效果、油藏丰度等做出关键决定时提供坚实的基础数据。
8
光纤监测技术
DTS 的工作原理
分布式温度监测技术（DTS）利用问答机向光纤内发送激光脉冲，光的一部分因光纤非绝对 纯净而被反射回来，其中的反向散射光的反斯托克斯波光强对温度敏感而斯托克斯波光强基 本不受温度影响，通过分析反向散射光的特点便可以得出整个光纤长度上的温度剖面。
DAS 的工作原理
分布式声波监测（DAS）技术利用问答机向光纤内发送两簇激光脉冲，光的一部分因光纤非 绝对纯净而被反射回来，反向散射光的瑞利波受声波影响会产生相位变化，即两个瑞利波峰 间距会受声波的影响产生相应的变化，通过分析与计算可以确定每米光纤上的声波幅度。 9
PINNACLE 的 SensorTran AstraTM 问答机使 用传统的单波长激光系统，可以获得出色 的光纤监测效果，而价格却只是其他复杂 解决方案的一小部分。
我们提供世界上唯一的海 底 DTS 问答机
Neptune DTS 问答机可 以 在 10000 英尺的水底工作 ，甚至达到其他系统无法 到达的地方，提供给作业 者清晰的井况。
案例分析 Barnett 页岩增产改造监测
作业者在两口邻井部署了微地震监测仪器，并在压裂 井套管外永久式部署了光纤。StimWatch 被用于实时监 测储层的进液点，并与微地震监测所得的裂缝形态进行 比较。这使作业者全面地了解了近井筒区域的完井效 果，以及它如何影响裂缝在储藏中的延伸。
阶段 3 膨胀封隔器
能够帮助确定套管变形位置与严 重程度，或提供增产改造期间射孔段 处产生的应力情况。
实时 DTS 数据显示
5
FiberPointTM 传感器
FiberPointTM 传感器是被设计应用于地球 上最恶劣环境下的最精密的测量工具。不 同于传统的传感器，FiberPoint 传感器没 有内部电子元器件，而后者在恶劣环境下 极易损坏，因此，FiberPoint 开启了更大 范围井底环境测量的新可能。 FiberPoint SolarOpticTM 传感器能够精确 地测量温度与压力这两个对作业者来说最 关键的信息。另外，Pinnacle 正努力开发 其他的 FiberPoint 传感器以便为井底测 量创造新的机会，包括化学传感器、三分 量地震检波器及倾斜仪等等。
气井实时 DTS 监测可以帮助作业者识别出产量最大的的层段以帮助确定后继开发水平井的 部署位置。
4
光纤监测技术
单点式与分布式监测
光纤传感分为两个类型：分布式（光纤本身）与单点式（非光纤本身的）传感器。分布式监测 是利用光纤自身来监测全井筒长度上的温度、声波及形变。Pinnacle 的 FiberPointTM 单点式传 感器，特点是小巧、耐用、高精度，以高带宽光缆连接并部署在井里。这些单点式传感器能够 沿光纤地部署在井筒的关键位置从而帮助整条光纤取得一个准确的分布式的温度剖面结果。
FiberViewTM 软件
沿光纤长度上有大量测量数据点，收集、 储存并分析这些数据将是一个及其困难的 复杂任务。PINNACLE 的 FiberView 软件可 以将这些大量的数据转换到可视化平台并 通过算法自动解释以便工程师们能够专心 于做出决策。FiberView 软件可兼用于分 布式及单点式温度监测数据的处理。
油管内（可回收式）
油管外（永久式）
套管外（永久式）
表层套管
表层套管
表层套管
生产套管 油管
生产套管 油管 过接箍保护卡 光纤
生产套管 油管 过接箍保护卡 光纤
光纤
井底温度和 压力计及其 载体
管尾可延长 至的射孔段 以下
井底温度和 压力计及其 载体
井底温度和 压力计及其 载体
部署选择 基于不同的工作需求，光缆光纤可以通过多种方法部署到井中。永久地安装在套管或油管外是油气井 全生命周期监测的最优选择。短期监测可以通过使用钢丝、连续油管、牵引车甚至泵送的方法将光纤 部署到井中。
它是 PINNACLE 光纤技术、软件、 诊断系统与服务等综合业务的总 称。它包含了作业者所需要的全部 信息，带给作业者对井底及储层新 的认识。
应用
/ FlowWatch
数据显示
问答机
光缆
传感器
Distributed Sensing & FiberPoint Sensor
优化作业贯穿井的生命周期
井的建设
Production Enhancement
光纤监测技术
——从油气井监测到油藏管理
光纤监测技术
来自世界领先服务商 的尖端光纤技术
PINNACLE 是哈里伯顿公司专业从事油藏与压裂监 测的部门，是光纤产品开发与应用行业领导者。 PINNACLE 在微地震监测与微变形监测方面已经取得 了行业领导地位，我们正在促进光纤传感技术与解决 方案的革新，使其达到同样卓越的水平。
先进的光缆设计与安装技术保证了光缆安全下入井中。同时，为确保光缆长时间可靠的工 作，我们为每根光缆选择最匹配的 SensorTran 问答机，并使用 PINNACLE 达到 ISO 认证标 准的内部的工程与制造设备对整个系统进行校准。客户信任 PINNACLE 的技术、经验和专 注，PINNACLE 帮助客户选择最优化的光缆应用于稠油开采、非常规油藏及深水井开发等。
当作业者想要确保长期的监测作业而不用 去考虑诸如弯曲损失或氢损等有害作用而 导致的衰减影响时，PINNACLE 双激光问 答机可以帮助实现这个目标。哈里伯顿的 专利技术 PerfectVersionTM 双激光系统利 用特殊的激光波长自动补偿氢损导致的衰 减 。 PerfectVersionTM 系 统 可 以 在 GeminiTM 及 NeptuneTM DTS 问答机中使 用。
StimWatch®增产改造实时监测
StimWatch® 是 PINNACLE 注液剖面分析 服务。通过监测井的温度分布我们能够准 确地识别液体在井筒的什么位置进入地 层。这对于多段完井非常有帮助，作业者 可以据此判断是否所有目的层都被改造 到。这些数据被可被实时地传输到地面， 这是 StimWatch® 拥有其他任何系统都没有 的优势：
提高蒸汽利用效率：实时监测 SAGD 及 CSS 井蒸汽驱动情况及盖层完整性等，优化 采收率、提高蒸汽利用效率。
其他：确定层间窜流、预警定位窜水位置、实时监测固井质量、确定封隔器效果、 识别井下工具工作情况。
停泵后记录时间 15：10 - 15：32 井底压力-1338psi
无天然气产出 可以看到 4 个层段中有 3 个在产气 地温曲线
光纤监测不需要使用极端环境下极 易损坏的电子元器件，使其在高温高压 环境应用中成为一个完美的选择，比如 地热井及稠油井等。
6
光纤监测技术
RedTraceTM 高性能光缆
光纤是一种光可在其中间传输的透明玻璃制品，其粗细与人类发丝相当。不同于普通的通 讯光缆，为监测油气井设计的光纤采用了特殊的化学工艺、涂层及制作技术以使其能够抵御 井底的恶劣环境。多年来，PINNACLE 专注于研究与测试以选出最适合于油气井的光纤，成 就了独具优势的 RedTraceTM 光缆。
技术，它能够精确测量光纤上每米的 温度，最高工作温度达到 300℃，精确 到 0.1℃，分辨度 0.01℃。
分布式声波监测 DAS 可以看做为有效地将光纤转变为一串 地震检波器（或麦克风），以识别流 体密度、流体运移、套管泄露或设备 磨损和故障的早期探测。DAS 也是传统 VSP 测井的高性价比替代技术，DAS 可 以提供数以千计的感应点及重复的时 移分图布像式。形变监测 DSS
确定各层产量：了解各层段的产量贡献，如各层油气日产量，确定见水位置及产水 量等，使作业者能够将其与施工设计、地质与储藏属性等关联起来。
提高经济性：光纤能够嵌入到油管中以获取生产剖面信息。我们的可回收式光纤服 务不需要修井钻台即可操作，大幅地降低了获得生产测井数据所需的综合费用。
监测井的动态：随着储层衰竭，或者当井部署人工升举系统时，产量如何变化呢？ 利用 DTS，我们可以确定这口井生产周期内的流体力学、各层产量贡献、流体相位 改变等信息。
优化施工效果：对液体分布的认识 可以帮助作业者了解如何提升完井 效率及施工设计。
提高经济性：准确了解裂缝起裂位 置可以帮助作业者对施工做出相应 的调整，使液体转移到未被改造到 的储层区域。