哈里伯顿光纤监测技术
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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。
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。
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。
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。
光纤光栅技术在天然气管道安全监测中的研究进展
田野;赵敏;李坤;杨光;王晓航;刘哲
【期刊名称】《管道技术与设备》
【年(卷),期】2024()1
【摘要】基于光纤光栅的管道安全监测技术具有本质安全和无电磁干扰等优点,适用于易燃易爆环境。
文中介绍了光纤布拉格光栅(FBG)的技术现状,对不同安装方式的FBG传感器实现原理、主要参数及性能特点进行了对比分析,介绍了超弱光纤光栅传感阵列的技术优势和应用场景,提出了基于FBG传感的管道安全监测技术研究难点和发展方向,为构建天然气管道安全监测技术体系提供参考。
【总页数】8页(P27-33)
【作者】田野;赵敏;李坤;杨光;王晓航;刘哲
【作者单位】国家管网集团西部管道有限责任公司;北京声创新技术发展有限责任公司
【正文语种】中文
【中图分类】TE8
【相关文献】
1.基于光纤光栅的输油管道安全监测系统
2.光纤监测技术在天然气管道清管跟踪中的应用
3.光纤光栅传感技术在煤矿安全监测中的应用
4.桥梁安全监测中的光纤光栅传感技术浅析
5.分布式光纤及光纤光栅传感技术在煤矿安全监测中的应用现状及展望
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电缆遥测系统 4 遥测伽玛(D4TG -A)仪器编号:3.74500量纲与额定值电气技术规格机械强度测量点/记录点68.9”伽玛遥测仪(GTET-I )仪器编号:10129021量纲与额定值测量校准3.63”电气技术规格测量点/记录点补偿谱自然伽玛射线仪(CSNG-I TM)仪器编号:101319859量纲与额定值双源距中子测井仪器(DSNT-I TM),insite仪器编号:101291227量纲与额定值校准频谱密度测井仪(SDLT-I TM),insite仪器编号:101291225量纲与额定值校准机械强度测量点双侧向测井仪(DLLT-1)仪器编号:101322326量纲与额定值机械强度微球形聚焦测井仪(MSFL)阵列电阻率补偿仪(ACRt TM)仪器编号:10138722校准时间—温度范围组合井眼补偿仪(BCAS-I),I nsite井眼参数硬件特性机械强度测量点/记录点wavesonic TM-交叉偶极子声波检测器(WSTT-l)井眼参数硬件特性测量机械强度增强显微成像仪(XRMI-B)井眼参数硬件特性机械强度环形水下声波扫描测井仪(CAST-V TM)仪器编号:707,55600(图像模式)量纲与额定值测量测量点环形水下声波扫描测井仪(CAST-V TM)仪器编号:707,55600(套管井模式)量纲与额定值测量校准测量点井孔特性仪(BHPT TM)仪器编号:100136395量纲与额定值井眼参数硬件特性校准膨胀封隔式组合测井仪(ICT)仪器编号:101355467量纲与额定值膨胀系数定向测井仪(IDT-l TM)仪器编号:101355419量纲与额定值测量校准测量点(从仪器底部开始测量)DITS多导体旋转接头测井仪(MCSA-D)仪器编号:707.71628量纲与额定值机械强度井下张力装置(DTD),DITS Version仪器编号:707.31411量纲与额定值DITS 套管接箍定位仪(DCCL-A)仪器编号:3.33969量纲与额定值硬件特性测量井下张力装置(DTD),DITS Version仪器编号:707.31411量纲与额定值DITS 套管接箍定位仪(DCCL-A)仪器编号:3.33969量纲与额定值硬件特性测量。
【趋势】测井技术新进展及测井⾏业发展趋势⽂|王丽忱中国⽯油集团经济技术研究院作为油⽓勘探的重要⼿段之⼀,测井技术具有分辨率⾼、连续性强、节约成本等优势。
随着油⽓勘探开发向着更深更复杂储层的推进,常规测井技术逐渐难以满⾜当前地层评价的需求。
对此,越来越多的⽯油公司和服务公司致⼒于改进、提升测井探测和评价能⼒。
经过近年不懈地研发和试验,成像测井、核磁共振测井、地层测试及油藏监测等领域已取得显著进展。
当前,全球油⽓⾏业正处于调整期,国际油价低位震荡,⽯油需求增速放缓,技术服务市场竞争激烈,全球测井⾏业受这些因素影响,出现了新的趋势和动向。
⽂章通过梳理近年测井技术新进展,研判全球测井⾏业发展趋势,以期更好地把握测井技术的未来发展动向。
⼀、近⼏年测井技术新进展1电缆测井测量精度⼤幅提升,功能得到扩展近年来,电缆测井技术进⼊平稳发展期,虽未推出⾰命性的系列技术,但在原有电、声、核等测量原理的基础上,发展了许多新的测量⽅法、新技术和新⼯艺,电缆测井技术的测量精度得到⼤幅提升,功能也越来越完善。
新型⾼分辨率岩性扫描成像测井仪Litho Scanner斯伦贝谢公司正式推出了基于14MeV脉冲中⼦发⽣器的新型⾼分辨率岩性扫描成像测井仪Litho Scanner,该仪器可在井场提供⾼分辨率能谱测井数据,实时定量分析复杂岩性地层的矿物成分及有机碳含量。
主要技术特点包括:1)准确的总孔隙度定量分析和储层质量量化评价;2)俘获谱和⾮弹性伽马谱成功组合使⽤,精确确定总有机碳TOC参数;3)提供准确的镁含量,区分⽩云岩和⽅解⽯;4)仪器的测量值不受岩芯标定和复杂解释模型限制。
Litho Scanner较之前的岩性识别技术ECS具有明显优势(见下表)。
新型多分量多阵列感应测井仪MCI多年来,阵列感应测井在改善常规和⾮常规储层评价⽅⾯发挥着重要作⽤,这类技术主要采⽤多频单阵列或单频多阵列⽅式进⾏测量。
为了满⾜不断增加的各向异性储层评价需求,哈⾥伯顿公司研发了新型多频多阵列MCI仪器,该仪器具有1组发射线圈(轴向线圈和正交线圈)和6组接收线圈,在12~84千赫范围多个频率上顺序激励每个发射线圈(X、Y、Z⽅向),测量每个接收线圈的信号。
经典技术与装备展示,设计师的世界你可懂?全球海洋油气资源丰富,近十年发现的大型油气田,海洋领域约占60%,世界新增储量的70%来自海洋,海洋油气勘探开发技术还处于初期阶段。
海洋油气勘探技术按勘探阶段可分两类,第一类主要有海洋地球化学勘探、海洋拖缆地震勘探、四维勘探、可控源电磁勘探以及微生物勘探技术,第二类以勘察船为主的探井技术以及光学传感器技术;海洋油气开发技术以各种海上平台为主,包括浅海钻采的固定平台、自升式平台,深海钻采的半潜式平台、钻井船和FPSO,以及起重铺管船、定位系统、外输系统、水下设备和工程船舶技术等。
海洋油气勘探开发技术向深海技术发展是必然趋势,发达国家的油气勘探开发技术日渐成熟。
图1 深海概念1.浅海勘探技术及装备油气目标地球化学探测。
海洋油气目标地球化学探测技术主要应用于勘探目标区,其目的是识别目标区可能存在的海底油气渗漏,查明目标区的油气潜力,进而为钻探井位优选提供依据。
在对目标地球化学探测发现的海底油气渗漏异常进行分析的基础上,要进一步开展地质、地球物理和地球化学结果综合评价,把海底表面渗漏与深部含油气系统结合起来,从烃类生成、成熟、运移和演化入手,揭示含油气系统信息,在此基础上,对主要目标区和局部构造进行排序,选取最有利的位置,提出井位建议。
海洋拖缆地震技术。
海洋地震勘探在水深大于3~5m时,采用地震工作船施工,激发系统采用多枪气枪激发,接收系统采用压电检波器,按不同需要固定在海上拖缆上,工作船引导拖缆按测线方向前进,形成边行驶,边激发,边接收的工作方法。
海洋地震勘探需要精确的实时卫星定位系统,随时记录激发点和接收点的准确位置,包括海水流向造成的拖缆不同偏移方位。
因此海洋地震勘探与陆地相比,其方法和装备都要复杂得多(见下图)。
图2 海上拖缆地震勘探工作海上地震拖缆模式主要应用在采集二维、三维以及四维地震数据上,由于其数据采集的高效性,海上拖缆地震采集模式被广泛使用,海上拖缆地震勘探模式不受水深的限制,在浅水水域和深水水域都可以进行地震数据采集。
世界石油工业World Petroleum Industry第27卷 第6期 2020年12月V ol.27 No.6 Dec., 202049科技综述T echnologies ReviewT2020国外测井技术进展与趋势侯亮(中国石油集团经济技术研究院,北京 100724)摘要:受新冠肺炎疫情及低油价的影响,2020年全球测井服务市场业务大幅下滑,降本成为测井公司运营的主要目标之一。
通过追踪国外测井技术的最新动态,梳理出电缆测井、随钻测井、生产测井和其他测井新进展等四大研发方向。
2020年测井技术发展整体放缓,仅出现10余种新型或改进型测井技术,如斯伦贝谢公司基于DELFI 平台的Symphony 实时井下油藏测试技术,Acoustic Data 公司的SonicGauge 远程井下声波监测系统,TGS 公司的基于机器学习的测井曲线预测技术ARLAS ,Well-SENSE 公司的基于可溶光纤的Active-FLI 单点测量技术等,这些新型测井技术均可有效降低作业成本,提高作业效率与安全性。
关键词:测井技术;降本增效;发展展望中图分类号:TE151 文献标识码:ADevelopment and trend of foreign well loggingtechnologies in 2020HOU Liang(CNPC Economics and Technology Research Institute, Beijing 100724, China)Abstract: Due to the impact of COVID-19 epidemic and low oil prices, the global logging service market business will decline significantly in 2020, and cost reduction has become one of the main targets of logging companies. By tracking the latest research and development trends of foreign logging technology in 2020, this paper has sorted out four research and development directions ,such as wireline logging, logging while drilling, production logging and other new developments. Logging technology development overall slowdown in 2020, a total of more than ten kinds of new type or advanced logging technology, such as Schlumberger DELFI based platform introduced a Symphony underground reservoir real-time testing technology, Acoustic Data company launched SonicGauge downhole remote monitoring system, TGS company launched ARLAS logging curve prediction based on machine learning technology, Well-SENSE company launched a soluble fiber based Active-FLI agreed single point measurement technology, etc. All these new logging techniques can effectively reduce operating cost and improve operating efficiency and safety. Keywords: logging technology; reducing cost and increasing efficiency; development prospect受新冠肺炎疫情及低油价的影响,2020年全球测井服务市场业务大幅下滑,降本成为测井公司运营的主要目标之一,能有效降低测井成本的智能化测井技术获得较快发展。
光纤传感技术在海底环境监测中的应用第一章:引言光纤传感技术在海底环境监测中的应用已成为近年来光纤领域中的热点话题。
随着人类经济社会的快速发展,海洋经济日益成为各国竞争的重点领域之一,其中海洋石油开发、深海矿产资源开发及海底光缆铺设等众多海洋工程领域对海洋环境的监测和保护提出了更高要求。
利用光纤传感技术在海底环境中实现安全可靠的实时监控显得尤为重要。
第二章:光纤传感原理光纤传感技术是基于光纤传输介质和信号传输原理实现的一种测量技术。
光纤传感技术主要有两种类型:分布式光纤传感技术和点式光纤传感技术。
分布式光纤传感技术利用一根长光纤,通过测量光纤中光信号的强度变化或时间延迟等参数实现测量。
这种技术的主要优点是可以在同一条光纤上同时实现多参量测量。
分布式光纤传感技术通常有拉曼散射和布里渊散射两种形式,其中拉曼散射技术可以实现高温和高压等极端环境下的测量。
点式光纤传感技术则是利用光纤传输介质完全包裹着测量目标的原理,将测量光纤连接到目标区域内部,在光纤与目标物之间的接触面上感应出光的微小变化,进而可测量目标的物理参数。
由于点式光纤传感技术对传感器制造要求很高,通常应用范围相对较为狭窄。
第三章:海底环境监测中的应用海底环境监测是海洋科学领域中的重点研究领域之一。
海底环境监测的主要目的是在发现问题、分析问题的基础之上,提供可靠的数据支持,从而更好地保护海洋环境,维护人类和海洋生态可持续发展。
在海底环境监测中,光纤传感技术可以应用在水下地质灾害监测、海底生物物种监测、水质污染监测、海洋温度变化监测、海底声学信号监测等多个领域。
通过铺设光纤传感器网络,可以实现海底水下地质灾害时的灾害动态监测和预警,提高海洋科学家对于近海地震活动和海底滑坡等灾害的预判和预防。
同时,光纤传感技术可实时监测和预测海底生物迁移繁殖情况,为区域生态环境保护与管理提供支持。
通过在海洋底层铺设光纤传感器节点,可以实现对水质污染的实时监测,避免石化等化工企业排放油类、有机酸、酚、氰化物等有害物质造成的海洋污染。