DTS分布式光纖測(cè)溫系統(tǒng)應(yīng)用復(fù)雜環(huán)境

DTS，分布式光纖測(cè)溫系統(tǒng)也稱為光纖測(cè)溫，依據(jù)光時(shí)域反射原理和喇曼散射效應(yīng)對(duì)溫度的敏感從而實(shí)現(xiàn)溫度監(jiān)測(cè)，全系統(tǒng)采用光纖作為敏感信息傳感和信號(hào)傳輸?shù)妮d體，具有連續(xù)測(cè)溫、分布式測(cè)溫、實(shí)時(shí)測(cè)溫、抗電磁干擾、本征安全、遠(yuǎn)程監(jiān)控、高靈敏度、安裝簡(jiǎn)便、長(zhǎng)壽命等特點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于市政綜合管廊、管道、隧道、電纜、石油石化、煤礦等行業(yè)。

水力壓裂是非常規(guī)油氣藏和干熱巖高效開(kāi)發(fā)的一種關(guān)鍵技術(shù)。通過(guò)水力壓裂對(duì)儲(chǔ)層進(jìn)行改造，在儲(chǔ)層中形成縫網(wǎng)結(jié)構(gòu)，可以有效提高油氣井油氣產(chǎn)量和強(qiáng)化地?zé)嵯到y(tǒng)(EGS)產(chǎn)熱量，因此水力壓裂形成的人工裂縫是儲(chǔ)層壓裂改造效果的直接體現(xiàn)，也是評(píng)價(jià)水力壓裂井產(chǎn)能的重要依據(jù)。目前，通常采用微地震監(jiān)測(cè)、生產(chǎn)測(cè)井等方式進(jìn)行水力壓裂過(guò)程和壓后生產(chǎn)過(guò)程監(jiān)測(cè)，這些方法實(shí)施費(fèi)用較高、操作較為復(fù)雜，難以較為準(zhǔn)確地對(duì)多級(jí)壓裂人工裂縫的造縫過(guò)程和生產(chǎn)過(guò)程進(jìn)行監(jiān)測(cè)，并且微地震監(jiān)測(cè)屬于遠(yuǎn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)，受外界干擾因素多，準(zhǔn)確性較差。因此，尋求一種近場(chǎng)監(jiān)測(cè)方法且能同時(shí)實(shí)現(xiàn)水力壓裂過(guò)程和壓后生產(chǎn)過(guò)程的監(jiān)測(cè)方法顯得尤為重要。

隨著分布式光纖溫度監(jiān)測(cè)(DTS)和分布式光纖聲音監(jiān)測(cè)(DAS)技術(shù)的發(fā)展，為水力壓裂過(guò)程實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和壓后生產(chǎn)監(jiān)測(cè)提供了一種重要手段。DTS技術(shù)的主要原理是利用光纖的反射原理和光纖的反向Roman散射的溫度敏感性，依靠光在光纖中傳播時(shí)與光纖介質(zhì)周圍溫度變化的定量關(guān)系來(lái)確定光纖介質(zhì)所在位置處的溫度。DAS技術(shù)的主要原理是利用相干光時(shí)域反射測(cè)量的原理，將相干短脈沖激光注入到光纖中，當(dāng)有外界振動(dòng)作用于光纖上時(shí)，由于彈光效應(yīng)，會(huì)微小地改變纖芯內(nèi)部結(jié)構(gòu)，從而導(dǎo)致背向瑞利散射信號(hào)的變化，使得接收到的反射光強(qiáng)發(fā)生變化，通過(guò)檢測(cè)井下事件前后的瑞利散射光信號(hào)的強(qiáng)度變化，即可探測(cè)并精確定位正在發(fā)生的井下流體流動(dòng)事件，從而實(shí)現(xiàn)井下生產(chǎn)動(dòng)態(tài)的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。由于光纖具有抗電磁干擾、耐腐蝕、實(shí)時(shí)性好等特點(diǎn)，使得其在井下生產(chǎn)動(dòng)態(tài)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)方面具有更大的優(yōu)越性。

在水力壓裂過(guò)程中，由于大量低溫壓裂液進(jìn)入高溫地層，導(dǎo)致壓裂層段周圍溫度下降；同時(shí)，壓裂液進(jìn)入壓裂層段壓開(kāi)地層造縫、裂縫延伸以及壓裂液在裂縫中流動(dòng)時(shí)，會(huì)產(chǎn)生大量噪聲。壓裂層段形成的裂縫越大，溫度下降越高、噪聲幅值越大，利用高靈敏度和高精度的分布式光纖溫度和聲音傳感技術(shù)能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)測(cè)到地層壓開(kāi)的位置、壓開(kāi)的數(shù)量以及進(jìn)入壓開(kāi)地層的壓裂液體積，進(jìn)而可以推斷出裂縫的近似幾何參數(shù)。
在壓后生產(chǎn)過(guò)程中，儲(chǔ)層中大量的流體通過(guò)裂縫而非儲(chǔ)層基質(zhì)流入井筒中，流體流過(guò)致密的儲(chǔ)層基質(zhì)和流過(guò)充填支撐劑的裂縫時(shí)，由于介質(zhì)的物理差異，會(huì)產(chǎn)生不同頻率的噪聲，而且噪聲的強(qiáng)度與流速有關(guān)；此外，由于儲(chǔ)層地溫差異、油水熱學(xué)特性差異以及油水密度差異，當(dāng)不同流量和組成的流體從不同位置處的裂縫流入井筒和在井筒中流動(dòng)時(shí)，將呈現(xiàn)出不同的溫度差異和聲速差異，利用高靈敏度和高精度的分布式光纖溫度和聲音傳感技術(shù)可以感知這種溫度差異和聲速差異，再結(jié)合相應(yīng)的數(shù)學(xué)模型進(jìn)行解釋，即可獲得壓裂井的生產(chǎn)剖面，進(jìn)而判斷有效壓裂層段、評(píng)價(jià)壓裂效果。

DAS分布式光纖聲波振動(dòng)傳感主機(jī)系統(tǒng)特點(diǎn)

華光天銳DAS分布式光纖聲波振動(dòng)安防傳感探測(cè)系統(tǒng)，可以精確定位發(fā)生地點(diǎn)，精度高，響應(yīng)時(shí)間快、免疫電磁干擾、電絕緣、光纖本質(zhì)并且防爆等特點(diǎn)，因此可以直接用于各種不同等級(jí)的周界安防需求的環(huán)境。

華光天銳DAS光纖周界安防傳感系統(tǒng)由分布式光纖主機(jī)、探測(cè)光纜等構(gòu)成，分布式傳感系統(tǒng)應(yīng)用廣且價(jià)格合理。

DAS分布式光纖聲波振動(dòng)傳感主機(jī)系統(tǒng)產(chǎn)品功能

1. 可長(zhǎng)距離監(jiān)測(cè)振動(dòng)，定位精度高，系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行；

2. 24小時(shí)實(shí)時(shí)在線無(wú)需人工值班自動(dòng)監(jiān)測(cè)，超過(guò)預(yù)警上下限自動(dòng)報(bào)警或者啟動(dòng)裝置，實(shí)現(xiàn)高效率；

3. 培訓(xùn)時(shí)間短，軟件操作方便；

DAS分布式光纖聲波振動(dòng)傳感主機(jī)產(chǎn)品特點(diǎn)

1. 華光天銳DAS光纖解調(diào)儀采用自主研發(fā)的的高級(jí)芯片，運(yùn)算處理速度快、可靠性高、功耗能耗??；

2. 光纖傳感器本身具有電絕緣、免疫電磁干擾等特點(diǎn)，可以直接用于石油化工等危險(xiǎn)品場(chǎng)合；

3. 不易受外界環(huán)境影響。

傳統(tǒng)的測(cè)溫傳感器容易受到雷電的影響，尤其是電類的溫度傳感器尤為嚴(yán)重。分布式光纖傳感器完全電絕緣，可以抵抗高電壓和高電流的影響；

4. 光纖傳感器的鋪設(shè)密度可自有設(shè)置，滿足各種測(cè)溫?zé)狳c(diǎn)的實(shí)際需要；

DAS分布式光纖聲波振動(dòng)產(chǎn)品應(yīng)用領(lǐng)域

天然氣管道泄漏在線監(jiān)測(cè)

石油管道泄漏在線監(jiān)測(cè)等。