井下高温高压测不了？分布式光纤正在改写油井监测

油井温度是石油生产中一个绕不开的参数。温度测得准不准，直接关系到地质资料解释和油井动态监测。我国重油资源主要分布在胜利、辽河、河南、新疆等油田，眼下大部分稠油油藏已经进入中后期开发，重油开采也从蒸汽浸泡驱动转向水平动态调整。蒸汽腔在时间和空间上都需要连续监测，蒸汽驱动过程中井下温度监测的需求，比过去更大。

现场比较头疼的是，传统井温测量短板不少。井下常用的点式电子传感器，耐高温和安全性都有限，很难在高温高压环境下长时间连续工作；它一次只能测一个点，达到热平衡还要等较长时间；想连续监测全井段温度变化，就得把仪器提回来，原来的井下温度场分布也会跟着受影响。

泽沃电子的油井温度在线监测系统，由分布式光纤线型感温探测器和耐高温感温光缆组成。系统用感温光缆做探测和传感单元，在不影响原始温度场、压力场和正常生产的情况下，可以较精确地测量全井温度分布。

1.系统简介

分布式光纤线型感温火灾探测器是集成光学、电子、机械和软件算法等组成的复杂系统，具有多项专利。产品完全自主研发、生产，模块化设计、性能稳定、功耗低，使用公司自行研制的优质光放大器、低噪音高带宽信号处理电路及高速数据采集系统，具备业界领先的空间分辨率等优良的性能指标和友好的用户界面。

传感系统以感温光缆为测量和信号传输媒介，具有监测距离长、全域分布无盲点、定位精确、无源防爆、抗干扰、对环境要求低、使用寿命长、安装维护 简单、智能融合便捷等优势， 可广泛应用于电力电网、海底电缆、油气管道、核电装置、热力管网等易爆、 高压、高干扰、高危场所的实时在线、连续的温度监测，和隧道交通、市政管廊、石油储罐、仓储堆场、楼宇工厂等公共消防的火灾预警、报警。

2.测量原理

利用光在光导纤维中传输时产生的自发拉曼（Raman）散射和光时域反射（OTDR）原理来获取空间温度分布信息： 如果在光纤中注入一定能量和宽度的激光脉冲，激光在光纤中向前传播时将自发产生拉曼散射光波，拉曼散射光波的强度受所在光纤散射点的温度影响而有所改变， 通过获取沿光纤散射回来的背向拉曼光波，可以解调出光纤散射点的温度变化。

该系统的技术难点在于窄脉冲激光产生的背向拉曼散射信号微弱， 而泽沃电子通过设计独有的低噪声高带宽微弱信号检测电路，有效解决了上述难点， 达到了业界领先的空间分辨率和测量精度。

测温光缆：

典型测温光缆采用的感温光纤为多模 50/125 或 62.5/125 微米（纤芯/包层）圆形渐变折射多模光纤， 光纤损耗：≤2.3dB/km（波长 850nm），0.7dB/km（波长 1300nm）；整个系统衰减小于 10 dB，护套采用高质量的不锈钢/PVC/LSZH 等材料。

消防专用感温光缆结构示意图

3.系统结构

光缆敷设：

4.技术参数

注：带 * 行的参数根据不同产品型号有所不同。

5.软件界面：

分布式光纤温度监测应用软件界面友好、操作简单。该软件主要包括： 温度监测、历史数据查询、 火灾报警、可视化显示等功能模块。

分布式温度显示曲线

单点历史温度变化曲线 报警模块

可视化显示模块

对胜利、辽河、河南、新疆这些已经进入中后期开发的稠油区块来说，温度数据的分量只会越来越重。蒸汽腔往哪走、注采节奏怎么调，很多时候都要靠井下温度这条线索来判断。这套分布式光纤在线监测系统，把过去点式、间断、需要提放仪器才能完成的测量，变成沿井筒连续分布的温度感知，既不干扰正常生产，也尽量不破坏原始温度场和压力场。井下温度不再是偶尔测一个点、看一个数，而是能持续追踪的一条曲线，这对稠油油藏的动态监测来说，可能比单纯多测几次更重要。