智能完井永久型井下传感系统现状综述
智能完井的发展现状和趋势
智能完井的发展现状和趋势曲从锋 王兆会 袁进平(中国石油集团钻井工程技术研究院)摘要 近几年,智能完井技术发展迅速,因其在优化生产效率和油气采收率方面的巨大潜能,国内外学者都对其加大了研发的力度。
现今国外提出的智能完井技术可以不关井调整生产层位、多层合采控制水气锥进,实现分层开采、分井眼开采,控制不同层位或不同井眼的开采速度,提高水平井/分支井开采的整体效益。
目前,国外拥有智能完井技术的公司主要有W ellDynam ics 公司、Baker 石油工具公司、Schlumberg er 公司、Weathford 公司、BJ Ser vice 公司等;主要智能完井系统有:RM C 、InForce 和InCharge 、SCSFS 等。
关键词 智能完井 分支井 井下控制阀 封隔器DOI:1013969/j.issn.1002-641X 12010171009项目来源:中国石油集团/十一五0科技攻关课题(编号2008A -2305)部分研究成果。
1 引言随着国内油气勘探开发的发展,沙漠、深海油气田越来越多,为有效开发这类油藏/油气田,水平井/分支井增多,储层也变得越来越复杂,采用常规的完井方式已不能满足这些井的要求。
另外,油田开发过程中同一口井不同层位或同一层位不同层段含水不同的情况很多,常规的完井技术无法调整生产层位,不能控制多层合采的水气锥进,开采效果差。
现在很多油田开采已进入高含水后期,油层性质差距大,常规完井技术因不能满足高含水井的正常生产要求而导致关井。
智能完井系统是带有井下传感器,并能实时采集有关数据的遥测与控制系统。
它可从地面实时地对单井多层段油、气生产或对多分支井中单分支井眼的油、气生产进行监测和控制。
智能完井系统减少了油井生产期间所需要的大量修井作业,从而使油层以较少的油井检修工作量而保持最高的采油水平,获得较高的油气采收率[1]。
智能完井代表了完井的发展方向,未来的数字化油气田即是以智能完井技术为基础。
智能钻完井技术研究现状及发展趋势
智能钻完井技术研究现状及发展趋势目录1. 内容概览 (2)1.1 研究背景 (3)1.2 研究目的 (4)1.3 研究方法 (5)2. 智能钻完井技术的发展历程 (6)2.1 早期钻井技术 (7)2.2 传统智能钻完井技术 (8)2.3 现代智能钻完井技术 (9)3. 智能钻完井技术的关键技术 (11)3.1 传感器技术 (12)3.1.1 地磁传感器 (13)3.1.2 地震传感器 (14)3.1.3 伽马射线传感器 (15)3.1.4 其他传感器 (17)3.2 数据采集与处理技术 (18)3.3 通信技术 (19)3.4 人工智能技术 (21)4. 智能钻完井技术的应用案例 (23)4.1 油气勘探开发 (24)4.2 煤炭开采 (25)4.3 水文地质勘查 (27)4.4 其他领域 (28)5. 智能钻完井技术的发展趋势 (29)5.1 深度学习在智能钻完井技术中的应用 (30)5.2 大数据在智能钻完井技术中的应用 (32)5.3 云计算在智能钻完井技术中的应用 (33)5.4 无人机在智能钻完井技术中的应用 (34)5.5 其他发展趋势 (36)6. 结论与展望 (37)6.1 主要研究成果总结 (39)6.2 存在问题与挑战 (40)6.3 进一步研究方向建议 (41)1. 内容概览旨在通过先进的自动化和人工智能能力，提高钻探效率和准确性，降低风险和环境影响。
现有的智能钻井系统通常集成有传感器、监测摄像头、大数据分析工具和自动化决策支持系统，以实时监控和预测钻井过程中可能遇到的问题。
智能技术首先依赖于一套监测和控制井口作业的传感器网络，传感器监测的数据包括了压力、温度、速度、振动水平、流体成分等多维度信息，这些数据在总线上实时共享，从而使操作团队能够及时调整策略，确保井控安全。
获取的数据通过高级算法进行分析，比如机器学习、深度学习及预测算法。
这些模型可以进行数据分析，预测井下的复杂情况，比如地层的潜在孔隙和水力断裂的可能性，并预警可能发生的事故。
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。
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。
智能井井下仪器研究现状及应用前景
下 的传 感器 高压 密 封 和光 纤 保 护 问题 。 目前 ， 传 感 该
器 已成 功地 应用 于辽 河油 田曙光 采油 场油井 下的 压 力
其 方法总 结 为两类 ： 类 是 光纤 传 感 器 ＋光 缆 的 光纤 一 系统 ； 另一 类是 压 敏传 感 器 ＋电缆 的 电子 系 统 。 两种 方 法各有 其优 势 ， 者保 持有 很高 的准 确性 的 同时 ， 前 也 能 保证稳 定性 和长 期可靠 性 。但是 其 昂贵 的价格 另许 多 中小油 田望 而却 步 ， 以光 纤 系统 大 多使 用 在 海 上 所
降， 长期 的高 温环境 对 电子 元 件 和 电路 提 出 了严 峻 的
现 性 能 使 之 成 为 智 能 井 永 久 监 测 装 置 的首 选 ， 如 例
Ｂ ｋ ｒ ｕ ｈ ｓ 司 的智 能井 系统 Ｉｃａｇ ａｅ ｇ ｅ 公 Ｈ ｎｈ ｒｅ和 Ｉｆｒｅ就 ｎ ｃ ｏ
考验 。相对 而 言 ， 井 仪器 中 的 电子 电路 需 要 承 受 的 测 只是 瞬时 高 温 ， 智 能 井 井 下 仪 器需 承 受 长 期 高 温 。 而 因此 必须 寻求一 种有 别于传 统 电子 系统 的高温 电子 线
技术 的基础之上 ， 开展对 高温 电子系统设计 ， 高温 高压测试技术 ， 恶劣环境下的永置式传感 器、 电液传动装置等方 面的研 究， 有利于实现智能完井仪 器的国产化 ， 加快智能完井仪器的 自主研发 ， 降低成本、 对 推广智能井技术有重要意义。
关 键 词 ：智 能 井 ；永 久监 测 ；压力 温 度 ；高温 电 子 中图 法 分类 号 ： ６ １ ８ Ｐ ３ ． １ 文 献标 识 码 ： Ｂ 文 章 编 号 ：１０ —１４ ２ １ ）ｌ０４ —３ ０４９ ３ （０ １Ｏ 一０ ６０
智能完井技术综述
ｏｎ
ｔｈｅ ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ
ｐｌａｎｅ ａｎｄ ｉｔｓ ｆｕ—
ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ｐｏｔｅｎｔｉａｌ．
Ｋｅｙ
Ｗｏｒｄｓ：Ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔ Ｗｅｌｌ Ｃｏｍｐｌｅｔｉｏｎ Ｓｙｓｔｅｍ；Ｔｒａｎｓｄｕｃｅｒ；Ｍａｊｏｒｉｚａｔｉｏｎ ｏｆ Ｏｉｌ
Ｄｅｐｏｓｉｔ；Ａｐｐｌｉｃａ—
ｔｉｏｎ
技术发展的机遇与挑战［刀．石油地质与工
程，２００９，２３（２）：７６－－－７９．
№］
曲从锋，王兆会，袁进平．智能完井的发展现状
和趋势［Ｊ］．国外油田工程，２０１０，２６（７）：２８～
３１．
Ｓｕｍｍａｒｙ ｏｆ Ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔ Ｗｅｌｌ Ｃｏｍｐｌｅｔｉｏｎ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ
丁【，Ｍａｎ
（Ｃｏｌｌｅｇｅ ｏｆ Ｐｅｔｒｏｌｅｕｍ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｙａｎｇｔｚｅ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ）
以钻穿多个储层。＠油井的自动优化及自动控制井 和处理设施。④设计过程基于最佳系统而非组件．即 井下海底生产设备同地面设备与基本设施实现良好 的匹配。＠可靠性大于９５％，安装后的有效工作寿命
为１０年。 ４结语
囝２
ＩｎＣｈａｒｇｅ系统
目前国外油田智能完井设备生产商有油井动态 公司（ＷｅｌｌＤｙｎａｍｉｃｓ）、斯伦贝谢（Ｓｃｈｌｕｍ ｂｅｒｇｅｒ）公 司、贝克石油工具公司（Ｂａｋｅｒ ｏｉｌ ｔｏｏｌｓ）、森萨公司 （Ｓｅｎｓａ）等。他们提供的产品与服务有简单的水利控 制阀、井下数据采集和流量管理系统、地面控制与敬 据连接、无级控制阀等。至今全世界已安装了１００多 套智能完井系统，并且每年正以３０％的速度增长。但 现今智能完井技术最完善和最齐全的是ＷｅｌｌＤｙ— ｎａｍｉｃｓ公司。ＷｅｌｌＤｙｎａｍｉｃｓ公司是Ｈ ａｌｌｉｔ Ｂｕｒｔｏｎ 专门用于研发智能井系统的子公司，在１９９７年就推
智能完井技术发展概述
设 计 出一 种能 提供 监测 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 。 这 种阀 的构 造设计 具备 了井 下开 关和 变位 节流 功能 ， 这 些 功 能一 般都 采用 液压 、 电力 或 电动液压 激活 系统 来完 成 ， 而后进 行 的新 技术 开 发工作 促成 了具 有抗 冲蚀 功 能节流 装置 的 问世 ， 并且 其结 构可 耐高 的压差 ， 除
发展 、 智 能控 制 系统 的成功 运用 以及各 种 永久性 置人 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
现在 已投入 应用 的智 能完井 系统 采用 了监 测与 流量控 制设备 之间 的 闭环 链 接技 术 ， 通过将 油 藏状态 传感 器得 到 的数据 ， 同油 藏模 拟分 析得 到的 数据进 行对 比分析 ， 然后 来 改进与 完善 智能 完井 系统 ， 这就 意 味着现 有 的智能 完井 系
１ ．概 述
４ ．智 能完 井 系统 的主 要功 能及 其技 术优 点
智能 完井 系统 被称 作是 井下永 久 监测控 制 系统 ， 它是一 种 能够 采集 、 传 输 和 分析 井 下生产 状态 、 油藏状 态和 整体 完井 管柱 生产 数据 等资料 ， 并且 能够 根 据 油井 生产 情 况 ， 以远程 控 制的方 式及 时对 油层 进行 监测控 制 的完井 系 统。 通 过在 油气 生产井 或注 入井 中安装 的各种 传感器 如温度 、 压力、 流量等 ， 实 时动态
学、 更 简化 地管 理 非均质 油 藏 。 （ ３ ） 消除了 关井 时横 向流 动的影 响 ， 可 以进行 每个产 层地压力 升 降分析 ； 消 除 了多层合 采混合 流动分析 所引 起的误差 ， 更容易进 行物质 平衡 计算且更 加精
智能完井技术
智能完井技术姓名: 学号: 专业年级:摘要介绍了当今世界上一项新的石油技术成果—智能完井。
它作为一项新型的完井技术，对石油开采提供了一种更智能化、更灵活的管理，因此正受到人们越来越多的关注。
有些国外专家曾指出，本世纪的石油工业将广泛应用智能技术进行井下管理和维护。
智能完井在井下引入永久监测控制系统，它不仅能够实现多层同采，也能单独开采其中的某一层，具有采集、传输及分析井眼生产数据、油藏数据和全井生产链数据能力，以远程控制方式改善对油藏动态和生产动态的监控。
目前，智能完井技术在国外已经应用到水平井、大位移井、分枝井、边远井和水下采油树井及多层采油井和注水井。
关键字：智能完井、油气采收率、应用随着油田开发的进一步深入，隐蔽油藏、边际油藏等难动用油藏开发日趋重要。
随之而来的是钻井技术的飞速发展，钻井技术经历了经验钻井、科学钻井和自动化智能钻井三个发展阶段，钻井新技术、新工艺和钻井新设备不断发展和完善，丛式井、水平井、小井眼侧钻水平井、大位移井、分支井等复杂结构不断出现、发展和成熟，这些都迫切需要与之相适应的完井工艺技术，以便提高这些井的完善程度，达到延长油井寿命、提高开采效益的目的。
近几年来，国外几家大公司都在积极地致力于智能完井系统的开发及应用，并将该技术视为21世纪在石油领域将有重大发展的新技术之一。
从技术角度讲，采用智能完井技术可以实时获得生产信息，提高了井下数据信息的采集质量。
测控新技术以国防及工业领域中的测试测量与控制技术为核心，涉及多个学科领域，如计算机技术、电子技术、自动控制技术、传感器及仪表技术、网络与通信技术、自动测试技术和虚拟与仿真技术等。
由于避免了关井期间的层间窜流，而使更层段的压力恢复或降压分析成为可能，同时避免了根据混合流量分析引起的误差，能获得大量以前难以准确测得的井下流动特性参数。
通过遥控预制在井下的气举阀和生产节流器，在地面就可以调节各生产（注入）井段的流量，这种实时的井下测量控制，可以调整生产剖面，达到优化生产的目的。
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正常工作 5 年以上的集成电路，后来这种集成电路
被广泛应用于井下永久型测量仪和航空燃气涡轮发
动机中。 同年，巴西石油公司在海上深井和超深井
方面的技术革新，启动了全电子智能完井系统的研
究。 到 2003 年 8 月 3 日，由巴西石油公司和贝克石
油工具公司联合安装完成的世界上第一口全电子海
底深水井智能完井系统，标志着全电子智能完井系
2012 年第 6 期
安徽电子信息职业技术学院学报
No.6 2012
第 11 卷穴总第 63 期雪 ＪＯＵＲＮＡＬＯＦ ＡＮＨＵＩ ＶＯＣＡＴＩＯＮＡＬ ＣＯＬＬＥＧＥ ＯＦ ＥＬＥＣＴＲＯＮＩＣＳ ＆ ＩＮＦＯＲＭＡＴＩＯＮ ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ General No.６3 Vol.11
眼文章编号演 1671－802Ｘ穴2012雪06－00５１－0４
统技术开始逐步走向成熟，在其安装后不到一年的
时间里，该系统以其较好的可靠性逐步获得了越来
越多的用户的接受。 目前斯伦贝谢公司和贝克石油
工具公司也已各自开发研制出自己的全电子控制井
下操作系统。
二、国外现状
井下光纤传感系统能提供连续、高精度、高可靠
性的实时数据测量。 在过去几年中，永久井下光纤
52 ＸＵＥＢＡＯ
动，并且没有井下电子线路、体积小等特点，特别适
用于油井下的长期连续监测，近年，新一代油气井光
纤监控系统使用了光纤布拉格光栅技术， 在测量波
长时环境的变化造成了测量结果的不规则波动，因
绝对波长与光源强度或振幅毫不相关， 排除了连接
点损失问题。布拉格光栅传感器不受电磁干扰，比较
稳定，耐高温，并且可以用于高辐射环境。 但同时由
感器技术。
但是由于光纤传感器的成本较高，人们并没有
放弃对电子类传感器在井下应用的研究，尤其是近
年来随着汽车电子及航空技术的发展，高温电子也
得到了进一步的发展。 早在 1999 年霍尼韦尔固态
电 子 学 中 心 （Honeywell Solid State Electronics
Center）就已经研制出能在温度高达 225℃的环境下
２０12．12．２０
ＸＵＥＢＡＯ 51
技术应用
靳海英———智能完井永久型井下传感系统现状综述
第６期
于光纤，所以有很多共同的特点，比如抗电磁干扰可
应 用 于 恶 劣 环 境 ( 没 有 加 入 电 磁 过 程 )， 传 输 距 离 长
（光纤中光衰减慢），使用寿命长， 结构小巧等等。 不
少光纤传感系统已实用化，成为替代传统传感器的
于光纤光栅的温度-压力交叉敏感性不能长期耐受
高温环境，使得它在高温、高压油井中长期可靠的应
用受到限制， 且起高昂的成本也限制了它的进一步
发展。
对于电子类传感器来说， 由于按照工业标准普
通 的 电 子 器 件 使 用 的 温 度 范 围 是-40℃到 85℃，即
使 是 军 品 电 子 器 件 其 使 用 温 度 也 不 过 是 -40℃ 到
各石油公司光纤分布式温度传感器参数表
公司名称 测量范围 美国 CIDRA 0℃~175℃
公司
误差 ±1℃
哈里伯顿能 源服务公司
2
±0.5℃ 垂直分辨率: 0.2 m~1 m
将光纤转换为压力传感器的方式有多种， 目前 使用的两种是光纤 Bragg 光栅(FBG)和 Fabryperot 干 扰测量术。
125℃，远 远 不 能 满 足 在 油 田 井 下 高 温 高 压 振 动 的 恶
劣环境中使用的要求， 故能在高温高压下可靠工作
的电子元器件就成了制约电子传感器的发展瓶颈。
为了打破温度壁垒， 许多国际知名公司着手开发高
温电子器件， 早在 1999 年霍尼韦尔固态电子中心
（Honeywell Solid State Electronics Center） 就已经研
一、发展历程 早期的井下压力和温度装置多是电子式的，传 感器主要有应变压力计和石英晶体压力计，以石英 电子晶体或应力传感器为代表的井下电子部件装置 PDM(井 下 永 久 型 监 测 系 统)，该 装 置 的 代 表 产 品 是
CRC 的 ESP- 1800 型 压 力 温 度 监 测 装 置 和 PPS 公 司的 PDMS 井下永久监测系统， 均以应变式传感器 为技术核心(包括高分子压力温度传感器)。 但应变 式压力计受温度影响和滞后影响， 而石英压力计会 受到温度和压力急剧变化的影响。在压力监测时，这 些传感器还涉及安装困难、长期稳定性差等问题，且 在某些油田的生产过程中， 尤其是稠油或沥青的生 产过程中， 为了提高产量需要对油井注入高温蒸汽 (SAGD)， 使 得 井 下 温 度 高 达 300oF， 压 强 达 到 30 Mpa （石油行业把那些井底压力超过 10000 lb/in2、 井底温度超过 300oF 的井定义为高温高压井），过高 的井下温度对常规电子仪表提出了严峻的挑战，传 统的电子式压力、温度传感器在高温、高压环境中的 可靠性、 抗干扰和短寿命均不能满足井下测量的需 要。
Micron Optics Int 公司的 OS600- 200 型 深 井 光 纤 ，
压 力 温 度 传 感 器 和 PORM ORE 公 司 的
PROFLOWDP 型压力温度流量计为代表产品， 采用
了美国瑞达(Reda)和 Centrilift 公司生产的电位计式
测 压( 压 力 盒 铂 丝 电 位 器 测 压 )， 热 敏 电 阻 测 温 的 传
智能完井系统的初始投资费用各不相同，一套 永久型智能完井系统的投资为 20 万美元，而特定的 多层遥控智能完井系统的初始投资甚至达到 300 万 美元。 由于投资巨大，要体现智能完井系统真正的 价值，永久型井下传感系统必须在整个油井寿命期 内能够正常工作，如果井下仪表损坏过早，在油田开 发后期采用控制井内流量来调节及优化油藏开采的 能力就会下降，故其寿命和可靠性就成为了其应用 时需要考虑的重要方面。
于 2011 年在辽河油田下井成功，解决了高温环境下
的稠油热采时传感器的高压密封和光纤保护问题。
其他还有中国科学院西安分院组织专家鉴定委员会
通过的“晶体吸收式光纤温度传感器”项目、西安维
纳仪器有限公司生产的高温井下压力传感器 WYG2
等。
四、展望
光纤传感器由于对电磁干扰不敏感而且能够承
受极端条件， 包括高温、 高压以及强烈的冲击与振
三、国内现状 我国在 70 年代末就开始了光纤传感器的研究， 其起步时间与国际相差不远。 目前已有上百个单位 在这一领域开展工作，如清华大学、华中理工大学、 武汉理工大学、重庆大学、核工业总公司九院、电子 工业部 1426 所等。他们在光纤温度传感器、压力计、 流量计、液位计、电流计、位移计等领域进行了大量 的研究，取得了上百项科研成果，其中相当数量的研 究成果具有很高的实用价值，有的达到世界先进水 平。 但与发达国家相比，我国的研究水平还有不小 的差距，主要表现在商品化和产业化方面，大多数品 种仍处于实验室研制阶段，不能投入批量生产和工 程化应用，远远满足不了市场需求。 近几年，国内有许多油田和科研单位进行了光 纤传感器方面的试验研究， 也取得了一些成果，如 2007 年 8 月天津大学李恩邦教授 研发出 了 高 灵 敏 度多模光纤应变传感器，并已申请 4 项国家发明专 利。 2009 年蔚蓝仕公司推出了分布式光纤系统，并
威德福公司的光学多相流量计采用布拉格光栅 （FBG）和光学多路传输技术 ，并结合 了声 纳解释算 法。 流量计是全光学的，无插入件，具有高度的测量 精度和可靠性。 其井下光纤传感系统用干海洋深井 油层压力和温度的测量。 该系统以全纤维结构为基 础，传感器和连接电缆都用光纤制成，传感器采用标 准单波型纤维技术制作， 通过波导结构的光根据井 下压力和温度的变化而改变。
QuantX 井眼仪表公司 开发出 一 种 适 用 于 高 温 和强震动恶劣井下环境中的永久电子测量系统— ——
技术应用
靳海英———智能完井永久型井下传感系统现状综述
第６期
WellGUARD， 用于井眼温度和压力的永久监测，其 技 术 规 范 要 求 永 久 井 下 电 子 温 度 /压 力 计 能 在 175℃、20000psi 的井 下 环 境 中 至 少 连 续 工 作 5 年 。 当应用的井下环境温度较低时，电子温度/压力计的 使用寿命应该更长。 2001 年 7 月，该公司在安哥拉 海上的几口注入井和生产井成功地安装了永久井下 电子温度/压力计（WellGUARD）。该地区的井下温度 达 150℃， 永久井下电子温度/压力计为目前正在实 施的一个油藏监测项目提供连续的测量数据，使得 作业者将与传统电缆传送压力计相关的作业时间和 作业风险降低到最小程度。
制出能在温度高达 225℃的环境下正常工作 5 年以
上的集成电路， 后来这种集成电路被广泛应用于井
所取得技术成果，展望了下未来的传感器系统。
［关键词］ 永久型井下传感系统; 光纤传感器; 压力测量; 温度测量; 高温电子
［中图分类号］ ＴＰ２１２
［文献标识码］ Ａ
永久型井下传感系统是智能完井中用于井下监 测的部分，主要由多种传感器构成，其中多相流流量 测量采用普通传感器；井下温度和压力的测量目前 多采用光纤传感器； 井筒和油藏中流体的粘度、组 分、相对密度的评估采用微电子传感器。
智能完井永久型井下传感系统现状综述
靳海英 （山西机电职业技术学院电子电气工程系， 山西 长治 046011）
［摘 要］ 为了提高采收率，智能完井得到了广泛的应用，其中永久型井下传感系统作为长期用于井下
的监测设备，其可靠性也越来越得到人们的重视。 本文主要介绍了永久型井下传感系统的发展历程及现状，
从电子类传感器到光纤分布式传感器的更替应用情况， 及国内外主要石油公司在石油和天然气的应用方面
商品。 最初的光学传感系统价格昂贵，安装复杂，而