光纤光栅石油测井系统项目可行性研究报告081 009
测井设备项目可行性报告范文参考
测井设备项目可行性报告范文参考可行性报告一、项目背景测井设备是石油勘探和开采过程中必不可少的工具,能够对井孔内部的地层岩性、含油气性、流体性质等进行实时监测和分析。
目前市场上的测井设备主要由国外企业垄断,价格昂贵,技术封锁严重,给国内石油行业带来了很大的困扰。
因此,研发一套具有自主知识产权的测井设备,具有重要的意义和广阔的市场空间。
二、项目概述本项目旨在研发一套可靠、高效、低成本的测井设备,具备以下基本功能:1、实时监测井孔内部地层属性的变化,包括岩性、含油气性、渗透性等指标,并以图形化方式显示。
2、通过传感器和信号处理技术,实现对流体性质(如油水比、水含量等)的测量和分析。
3、提供数据存储和远程传输功能,以备后续数据分析和决策使用。
三、市场分析测井设备是石油勘探和开采过程中必备的工具,市场需求巨大且稳定。
目前国内市场上,绝大部分测井设备依赖进口,国内测井设备企业相对较少,竞争压力较小。
同时,随着国内石油产量的不断增加,石油勘探技术不断发展,测井设备和技术也在不断升级,对市场提供了更大的需求。
根据市场调研数据,国内测井设备市场规模达到每年10亿元以上,且增长率保持在10%以上。
因此,本项目有着广阔的市场前景和良好的盈利空间。
四、技术可行性本项目的技术可行性主要体现在以下几个方面:1、核心技术:核心技术是测井设备的关键,通过自主研发,可避免技术封锁和知识产权侵权风险。
2、传感器技术:传感器是测井设备的重要组成部分,利用先进的传感器技术,可以实现地层属性和流体性质的准确测量。
3、信号处理技术:测井设备采集的数据量庞大,通过有效的信号处理技术,可以对数据进行实时分析和处理,提高工作效率。
由于项目的技术可行性较高,我们有信心通过技术研发和创新,打造出具有自主知识产权的测井设备。
五、经济可行性基于市场需求和技术可行性,本项目具有良好的经济可行性。
根据初步估算,投资金额约为5000万元,预计在3年内能够实现投资回报和盈利。
光纤光栅传感技术在油田监测中的应用
光纤光栅传感技术在油田监测中的应用随着社会的不断发展和经济的快速增长,对能源的需求也越来越大,而油田开采作为一种强制性和必要性的生产活动,对于公共经济的发展起到了至关重要的作用。
在油田开采过程中,监测油井的运行状态,提高采油效率和安全运营,成为了主要的问题。
而光纤光栅传感技术则为油田监测提供了一种有效的解决方案。
一、光纤光栅传感技术简介光纤光栅传感技术是一种基于光纤光栅的传感技术,它是利用光纤光栅的光纤传感节点监测物理量,如温度、压力、应力、形变等,经过数据处理和分析,得到要求的检测值或预警结果。
光纤光栅传感技术主要由光栅传感器和信号处理器两个部分组成。
光栅传感器通过光栅芯片在光纤内部的反射和折射,将光信号转换成物理信号。
而信号处理器则将物理信号转换成数字信号,并对数字信号进行处理、分析和输出。
二、1、油井压力监测油井压力是油田开采过程中的一个重要指标,它决定了油井采油能力和油井运行稳定性。
在过去,油井压力的监测主要依靠传统的机电式压力传感器。
但这种传感器面临着易损坏和数据传输复杂等问题。
而光纤光栅传感技术可以通过光纤传感节点,直接监测油井压力变化,实现了高精度、高可靠性的监测结果。
利用光栅传感器可以同时监测多个井筒的压力情况,更准确地了解油井的动态变化,为油井开采的管理提供了可靠的数据支撑。
2、油井温度监测油井温度也是油田开采过程中一个重要指标,它是影响采油效果和环保要求的关键因素。
油井温度监测的传统方法主要是利用温度测量电阻或热电偶进行测量。
但是油井温度在很多情况下存在不均匀性和动态性问题,传统的监测方式会出现数据精准度、周期不一致等一系列问题。
而采用光纤光栅传感技术,可以通过光纤传感节点,设置适当的温度检测点,实时监测不同位置的油井温度变化,得到更精准的温度变化数据。
同时,光栅传感器在温度快速变化时也能保持数据线性,并且具有高抗干扰能力,从而消除了噪声对数据准确性的影响。
3、地下油管泄漏监测在油田开采过程中,管道泄漏是造成能源资源浪费、环境污染的主要原因之一。
光纤光栅传感技术在油田中的应用
光纤光栅传感技术在油田中的应用随着全球能源需求的增长,油田作为能源生产的重要来源,越来越受到关注。
而随之而来的是油田开采和勘探技术的不断提升和创新。
其中,光纤光栅传感技术的应用在油田中备受关注。
这种技术利用光纤的光学和力学特性,实现对油田工程复杂环境下的测量和监控。
下面来介绍一下光纤光栅传感技术在油田中的具体应用。
1. 工艺流程监控油田开采涉及到诸多工艺流程,包括注水、采油、压裂、控制施工等等。
这些流程的正常实施和监控对于保证油田作业的安全和稳定具有至关重要的意义。
然而,传统的监控手段往往难以满足这些需求。
而基于光纤光栅传感技术,可以实现对这些工艺流程的温度、压力、流量、位移等参数的实时监控。
通过对这些参数的在线监控,可以帮助工程师及时发现问题,并及时作出调整。
2. 管道安全检测油田中有着庞杂的管道网络,管道安全检测是保证油田作业安全的必要措施。
而光纤光栅传感技术可以通过对管道的振动、温度、压力、应力等参数的实时监测,来判断管道的安全性。
同时,在管道发生破裂或者泄漏的情况下,传感器也可以立刻发出报警信号,使工程师能够及时采取措施,确保工作人员和设备的安全。
3. 油井底部压力监测油井底部压力是气藏内部流动状况的指示器之一,其准确测量对于优化油田的生产和开采具有重要意义。
而传统的测量方式往往会受到环境和物理条件的影响。
而光纤光栅传感技术则可以通过在油井中布设光纤光栅传感器,实现对油井底部压力的准确测量,同时可以抵御油井环境对测量的干扰。
4. 油气探测光纤光栅传感技术还可以用于油气探测。
通过光纤传感器,可以获取油气层下方的引力变化信息,这样可以测量油气的分布情况。
同时,通过光纤的敏感反应,可以发现在油气地层中形成的裂缝和岩层变形的情况,这些都对于探测油气具有重要的意义。
光纤光栅传感技术在油田中应用的好处通过上述的介绍,我们可以看到,光纤光栅传感技术的应用可以带来许多好处。
其中最大的优势是其对于油田的特殊环境的适应能力。
光纤光栅石油测井系统项目可行性研究报告081 009
一、项目概述1.前言光纤光栅传感器是近十几年来被研发并得到推广应用的一类新型的传感部件,它集信息的传感和传输于一体,与传统的传感器相比具有:防爆、抗电磁干扰、抗腐蚀、耐高温、体积小、重量轻、灵活方便等优点,特别适合在恶劣环境下使用。
由于光纤光栅传感器是用波长编码,因此不受光源起伏、光纤弯曲、连接损耗和探测器老化等变动而影响测量精度。
自上世纪九十年代以来,美国、加拿大、瑞士、德国及英国等发达国家纷纷将光纤光栅传感技术应用在隧道、桥梁、大坝、电站、高层建筑等大型民用基础设施的安全检测中,取得了令人鼓舞的进展,。
尤其是美国和日本甚至将此项技术列为二十一世纪先导性战略产品。
光纤光栅传感器已经被国际公认为结构安全检测最有前途、最理想的检测手段,通过此项技术可以准确的将地震、不均匀沉降、建筑物的动荷载等对结构危害的程度进行实时、长期、直观的监视。
随着更新型光纤光栅传感器的不断研发成功、该技术的应用领域也得到逐步扩展。
“光纤光栅石油测井系统”是光纤光栅传感技术在中国石油开采行业的突破性应用,特别是为一些资源日益枯竭的油田寻求进一步科学优化采油实现稳产降耗提供了自动化测控方面的具体应用手段。
本文将重点针对该系统项目展开分析研究。
二、光纤光栅石油测井系统技术及应用1.项目背景及意义光纤光栅石油测井系统已经首先应用在我国大庆油田分层注水采油的场合,目前已经有三套系统在该油田第四采油厂运行;另外在辽河油田下属的吉林油田采用稠油热采工艺采油的油井试验运行着四口井。
粘度高、比重大的原油称为稠油,稠油是世界经济发展的重要资源,其储量约有4000亿-6000亿立方米,我国也有着丰富的稠油资源,据不完全统计,探明和控制储量已达16亿吨,重点分布在胜利、辽河、河南及新疆等地油田。
我国对稠油油藏的研究、开发和加工日趋成熟,已形成相当大的开采规模,产量约占全国石油总产量的十分之一。
当前油田开采越来越困难的问题全世界普遍存在,一开井就喷油的现象几乎不再有了,油田由原来的单层开采变为多层开采。
浅谈分布式光纤测量系统在石油测量系统在石油测井工程中的应用
浅谈分布式光纤测量系统在石油测量系统在石油测井工程中的应用作者:孙晶莹来源:《中国化工贸易·下旬刊》2017年第12期摘要:这篇文章在分布式光纤测量系统测井体系测井基础理论在进行基本的解释以后,在石油测井进行中的温度/压力分布的方式光纤测量体系实际上使用的是实现理论与检测结果都分别采用了专业的剖析解释。
最终的结果就是,根据自身的生活实践积累经验,剖析了石油测井技术的未来发展趋势,而这个做法又同时为国家的石油测井事业增光添彩。
关键词:石油测井;分布式光纤;传感器;测量系统在开采石油的进程中,流动的数量,测井的温度,测井的压力及压强,内部含水的效率都是生产井中不可缺少的主要的测量参数,成为组合测井进行过程内的重中之重。
标准的流量,井的温度这些数值都是异常重要的数据,有了这些,不单单是可以运用这些数据准确的剖析地热的梯度,流出液体的标准点,还有液体漏出的具体位置,进而能够大大提升石油测井工程的整体效率和质量。
1 分布式光纤检测计量体系测井的基本理论1.1 流量检测计量因为光的性质,就比如说是强度,相位,频率,波的长度等等,最关键的是在光纤媒介中的传播,可以受到流量原因的影响,通过利用这种性质使用特定的检查测量方法把光纤调制模式模拟量进行相对应的转换,然后转变成电信号,最后经过数据处理后就可以得到准确的流量数据,从而能够得出流体的流动速度等具有代表性的数据。
1.2 温度/压力的检测计量分布式光纤温度检测计量体系(DTS),主要的是使用光纤往后部拉曼散射的温度效应来对光纤所分布地区的温度场来进行实际的检查测量。
1.3 井下流体内的含水数量检测计量在石油的生产井下,不一样的层位生产出来的液体也不尽相同,最主要的掌握与了解液体本身的特征参数,才可以正确的评论生产层面的特征,从而计算出各自的流动数量。
这里边包括的就是,含水量占总流量的比率比较高。
根据众多的科学研究得出,流体密度最主要的就是要分为油水层面和气液层面两方面。
光纤光栅感温探测系统在原油库的应用探析
光纤光栅感温探测系统在原油库的应用探析摘要:光纤光栅感温火灾探测系统作为消防PLC系统的前端设施,对火情的早期预警具有十分重大的意义。
该文从光纤光栅的工作原理入手,简要介绍了其在原油库的应用,同时根据所出现的故障总结了日常维护措施。
关键词:光纤光栅原油库示波器维护研究表明,石油储系统发生的火灾,67﹪都是因为明火引燃,由此可见,明火引燃是油罐火灾最主要的原因。
在实际生产中,性能良好的火灾自动报警系统在消防安全保卫工作中发挥了重要作用,凡是安装了火灾自动报警系统的场所,一旦发生火灾都能立刻报警,减少火灾损失。
玉门20万方生产运行原油储备库在4 座5×104m3浮顶油罐浮盘的密封圈处设置了无电检测的TGW-100C型光纤感温火灾探测器,并将报警信号和温度信号上传至消防PLC系统,实现与工业电视监控系统的联动,经人工确认后启动相应的消防设施,达到火灾自动监测、预警、报警的目的,确保装置生产安全。
1 光纤光栅感温探测技术1.1 光纤光栅感温工作原理光纤布喇格光栅(Fiber Bragg Grating)(简称光纤光栅)火灾探测是使用光信号进行传感和传输,是一种本质安全的非电检测技术。
图1为光纤光栅的结构示意图。
光纤光栅是利用外界入射光和纤芯内锗离子相互作用引起折射率随光强的空间分布发生永久性变化,在纤芯内形成的空间相位光栅。
如图2所示,当宽带光经入射光纤传输到光栅处时,光栅将有选择性地反射一束窄带光。
当光纤光栅处温度发生变化时,反射光谱中心波长也发生相应的改变。
所以只要能够精确地测量光栅反射光的波长,就可以精确地知道光纤光栅处的温度(图3)。
1.2 TGW-100C光纤光栅感温探测系统简介TGW-100C光纤光栅感温探测系统是以光纤作为信号的传输与传感媒体、利用布喇格光栅的温度敏感性和光的反射原理、通过对反射光的波长进行解调确定测量温度的数字测量技术。
TGW-100C光纤光栅感温探测系统主要由光纤光栅感温探测器(检测探头)、连接光缆、光连接器(光纤接续盒)、传输光缆、信号处理器等部分组成。
光纤在石油测井中的研究现状和展望
量。
l 光 纤传 感 器在 石 油 测 井 中的研 究 进
展
11 光 纤温度传 感器 .
1 光纤压 力传 感器 . 2
意义上 的随钻测 井 。虽 然测井 中光纤 传输应用 还很 不 成 熟 , 是 随着 技 术 和工 艺 的进 步 , 纤 传输 将 但 光
会 在测井 中得 到广泛 的应用 。
布式温度传感器要综合考虑测量的点数 和连接器 衰减。因此布喇格光纤光栅传感器在测量井筒温度
中已经 得到 了广泛 应用 。
依 据 。分 布式光 纤 温度传 感 器 被置 于 毛细 钢管 内 ,
因此 可 以方便 的下放 到井 内的任何 位置 。可 以实 时
检测井 内任 意一 点 的温 度 。但是 分布 式光纤 温度传 感器 连接 器 的数 目越 多其 衰 减越 大 , 来人 们研 制 后 出了布 喇格 光纤 光栅 传感 器 , 种传 感 器改 善 了分 这
1 光纤流 量计 . 3
应变压力计 、 石英 晶体压力计等传统的井下压 力 检测 传 感器 都存 在 着缺 陷 , 受温 度 、 后 、 滞 压力 突 变等影响。并且这些传感器带有电子线路 , 体积大,
不 易 于安 装等 , 纤压 力传 感 器可 以弥补 这些 方 面 光 的缺 陷 , 因此 最近 几年 光纤 压 力传 感器 得 到 了广 泛
了一 些应 用 ,光纤 传感 器 已经是 比较 成熟 的技 术 , 已经 在油 田得 到 了应用 。光纤 电缆 已经研 制成 功 ,
将极大地提高测井数据的传输量和传输速率 , 光纤 传 输 一旦 在 随钻测 井 中得 到应用 , 么 井下 所 有 的 那 测 井 数据 就可 以实 时 的传送 到地 面 , 而实 现 真正 从
石油行业光纤光栅报警系统
石油行业光纤光栅报警系统目录第1章项目建设背景 (3)第2章油库的安全级别与安全要求 (3)第3章需求分析 (4)第4章石油行业传统周界产品存在的问题 (5)第5章光纤光栅报警系统在石油行业应用中的优势 (9)第6章光纤光栅周界报警系统 (10)6.1 系统概述 (10)6.2 系统工作原理 (10)6.3 系统组成图 (11)6.4 产品功能介绍 (12)6.5 典型周界报警系统应用及布设 (13)6.5.1油库铁丝网、栅栏、边界隔离围栏周界 (13)6.5.2油库实体围墙周界 (14)6.5.3油库铁网围墙周界 (15)6.5.4传输光缆布设方式 (16)第1章项目建设背景油库因其易燃易爆的高危险性,安全防护越来越被重视。
其中,油库自身的易燃易爆特点,对安防技术手段要求极高,传统的技术手段已经无法满足油库的安全防范建设需求。
这几年随着科学技术的发展,视频监控、室内报警技术等相对成熟,也成功应用到油库安防建设当中。
而,在油库周界报警技术建设、油库环境测温预警系统建设方面存在很大技术挑战。
传统的周界入侵报警系统虽然会满足一部分相关的功能,但是并未达到理想效果,不光是困扰传统周界的漏报误报问题无法有效解决,更重要的是对于安防系统要求的本安标准也很难实现,因传统的周界入侵报警系统都无可避免的牵涉到传输中会出现电力的问题,而电气点火源(电火花和静电火花、雷电放电)又是引起油库火灾爆炸的主要因素之一。
所以,很难解决,油库对周界报警系统的建设需求。
同时,随着安防市场的愈发成熟,现代油库安防的具体需求也都相应达到了最高标准。
考虑到油库自身的易燃易爆的特性,环境温度变化也成为,引起油库火灾爆炸的重要因素之一。
传统的温度测量手段,其本身的涉电性,一般很难成功应用到油库测温系统建设中。
基于以上因素,我公司自主研发的光纤光栅报警系统,前端采用全光路无源设计,不受雷电、电磁干扰,在油库安防系统建设有其自身的独有优势:满足周界入侵报警和环境测温同时应用;灵敏度高且可调节,误报率、漏报率低;环境适应性强、使用寿命长、维护方便、故障率低。
2024年光纤光栅市场调查报告
2024年光纤光栅市场调查报告1. 引言光纤光栅是一种基于光纤传感原理的传感器技术,在多个领域中得到了广泛应用。
本报告旨在对光纤光栅市场进行深入调查和分析,了解其发展趋势、市场规模以及主要应用领域。
2. 市场规模根据市场调查数据显示,光纤光栅市场在过去几年中保持了较快的增长。
预计在未来几年内,光纤光栅市场将继续保持较高的增长率。
目前,光纤光栅市场规模已达到XX亿美元,并且预计将在XX年内达到XX亿美元。
3. 主要应用领域光纤光栅在多个领域中有着广泛的应用。
以下是一些光纤光栅的主要应用领域:3.1 石油和天然气行业光纤光栅在石油和天然气行业中被广泛应用于油井监测、管道健康监测等方面。
通过光纤光栅技术,可以实时监测石油和天然气管道的温度、应力、压力等参数,提高生产效率和安全性。
3.2 结构健康监测光纤光栅可以用于结构健康监测领域,如桥梁、建筑物、风力发电塔等。
通过将光纤光栅嵌入结构中,可以实时监测结构的变形、振动等情况,及时发现潜在的结构问题。
3.3 医疗领域光纤光栅在医疗领域中有着重要的应用,例如心脏瓣膜病变检测、血压监测等。
光纤光栅可以提供高精度的传感测量,帮助医生及时发现患者的病情变化,提供更好的医疗服务。
3.4 其他领域除了上述领域,光纤光栅还在地震监测、环境监测、航空航天等领域有着广泛应用。
光纤光栅技术的不断创新和提升,将进一步拓宽其应用领域。
4. 成本和技术挑战尽管光纤光栅在多个领域有着重要的应用,但其成本和技术挑战仍然存在。
光纤光栅的制造成本较高,同时在某些环境条件下的稳定性和可靠性还需要进一步提高。
未来,随着技术的进步和成本下降,光纤光栅有望在更多领域得到广泛应用。
5. 市场竞争格局光纤光栅市场竞争激烈,主要的市场参与者包括XX公司、XX公司、XX公司等。
这些公司在光纤光栅的研发和生产方面具有较强的实力和技术优势。
为了在市场中保持竞争优势,这些公司不断加大研发投入,提高产品性能和质量。
光纤光栅原理及问题研究报告.
dbu(z)
dz
juau(z)
v
kv(1u)av(z)
(5)
[n2(x,y,z)02-(nx,y)E]ut(x,y•)Evt(x,y)Ad
式中, kv(u1) j0
[Eut(x,y)Hut(x,y])•dA
2、耦合模理论
光纤光栅原理及问题研究报告.
目录
目录
1、发展概况 2、耦合模理论 3 、分类及应用 4、制作方法
1、发展概况
光通讯系统中如果没 有光纤光栅就好比传 统光学系统中没有镜 片一样难以置信!
在通信、传感等领域均有 广阔的应用
2、耦合模理论
正规光波导中的麦克斯韦方程组:
E j u oH H j E
+代表沿z轴正方向传播的波,-表示沿z轴负 方向传播的波。
2、耦合模理论
于是 a u a u a u ,b u a u a u
在有模式耦合的情况下,同样满足上式,
此时,cu、cu- 为z的函数。
将上两式再代入5、6式,整理得,
d au
dz
jβuau
v
[kvuav kv-uav- ]
d au-
dz
jβuau-
v
[ kv-uav kvuav- ]
此时 kv u 1 2(kv (1 )u kv (2 )u )k ,v u 1 2(kv (1 )u kv (2 )u )
(8)
2、耦合模理论
均匀光纤布拉格光栅纤芯处的折射率分布为,
n 1 (x ,y ,z) n 1 (x ,y ) n ( 1z ) , n 1 (z n 1 )(z 1 c )[o z)] s , (
光纤光栅在工程结构检测中的应用与实验研究的开题报告
光纤光栅在工程结构检测中的应用与实验研究的开
题报告
一、研究方向
本次研究的方向是光纤光栅在工程结构检测中的应用,通过实验研
究探索光纤光栅在工程结构监测领域的应用和发展方向。
二、研究意义
工程结构在长期使用过程中,受到多种因素的影响,如自然灾害、
氧化腐蚀、机械冲击等,可能会导致结构破损或失效,对建设工程的安
全性和可持续发展构成威胁。
因此,对工程结构进行实时监测和评估变
得尤为重要。
光纤光栅作为一种高精度、低成本、易于安装的监测技术,可用于实时监测结构的应变、温度、湿度等参数,其在工程结构检测中
的应用具有广阔的应用前景。
三、研究内容
1. 光纤光栅在工程结构检测中的原理与应用;
2. 光纤光栅传感器的制备与优化;
3. 光纤光栅传感器的实验研究;
4. 光纤光栅传感器数据分析、处理及应用。
四、研究方法
本研究主要采用实验方法,通过制备和优化光纤光栅传感器,结合
模拟实验和实际监测应用实验,对传感器进行测试和分析,探索其在工
程结构监测中的应用。
五、预期成果
本次研究将制备一种可靠、精确、快速、实用的光纤光栅传感器,并通过实验检测其在不同工况下的监测效果。
此外,还将研究光纤光栅传感器在工程结构监测中的应用前景和发展方向。
浅谈分布式光纤测量系统在石油测井工程中的应用
华 东石油局测井公司 葛国良
[ 摘 要] 本文在对分布 式光纤测量 系统测 井基 本原理进行 简单 阐述后 , 对石油测 井工程 中的温度/ 力分布式光纤测量 系统 实际应 压 用的 实现原理和测试效 果进行 了认 真分析研 究。最后 , 结合 自我 实践工作经验 , 探讨 了石 油测 井技术 的发展前景 。 [ 关键词】 石油测 井 分布式光 纤 传感 器 测量 系统 在油 田开采过程 中 , 流量 、 井温 、 压力 、 含水率 等是生产井 中必不可 少 的重要 监测参数 , 是组合测 井工作 中非常重要 的测量 内容。准确 的 流量 、 井温等参数 的采集 、 传输 、 运算分析等 , 于地质资料的合理解释 对 和油井监测 等均具有 非常重要 的意 义, 不仅可 以通 过对这些参 数的运 算 分析确定 地热梯度 、 出液点 、 液体注入 ( 或漏失 ) 的大致位 置 , 层 同时 还 可以推 断出人工压 裂层位 和串槽部位 , 以有效 提高石油测 井工作 可 效 率和质量水平 。尤其 在稠油热采工艺 中, 流量 、 井温 、 压力 、 含水率等 技 术参数 的实时监测 就显得尤为重要 。充分 掌握 和了解油井在产液或 注水 过程 中, 内流体 的变化特性与状态等详细数据 资料 , 井 不仅可 以进 步优化石油开采生产 工艺 , 提高原油采 收效率 和产量 , 降低原油开采 成本, 同时 可以通 过对特 性参数 的运 算分析 , 出对应 的开采计 划策 提 略 , 防生产过程 中采油机械 设备 出现 故障 , 预 确保 其安全可靠 、 节能经 济的运行 。通过 分布式光纤传感器 的测量 可以获取整个光纤分布 区域 的流量 、 温度 、 力 、 压 含水率等分布 。笔者结合 自我多年工作经验 , 在文 章 中主要讨论 分布式 光纤测 温/ 压力测 量系统 在石油测 井工程 中的应
石油测井项目可行性研究报告申请报告
石油测井项目可行性研究报告申请报告尊敬的XXX领导:我想向您申请进行一项关于石油测井项目可行性研究的报告。
该项目旨在评估石油测井的可行性,为公司的战略决策提供有力的依据。
石油测井是一项重要的油田勘探技术,通过测量地下储层的岩石物性参数,可以了解储层的性质和石油的储量。
石油测井技术的应用范围广泛,包括油井定位,储层评价,油井状况监测等。
通过对石油测井项目的可行性进行研究,我们可以评估该技术在当前市场环境下的商业价值,并为公司的技术发展和市场拓展提供有益的思路。
在进行石油测井项目可行性研究时,我们将主要关注以下几个方面的内容:1.市场分析:我们将对全球石油测井市场进行深入研究,包括市场规模,竞争格局,市场趋势等方面的信息。
此外,还将分析国内外石油行业的发展态势和对石油测井技术的需求,为项目的商业模式制定提供依据。
2.技术评估:我们将对当前市场上的石油测井技术进行调研和评估,包括其优点、局限性以及未来的发展趋势。
同时,将研究和分析与其他相关技术的竞争关系,评估石油测井技术在市场上的领先地位和竞争潜力。
3.项目可行性分析:我们将通过对项目的技术、市场和经济条件等方面进行评估,全面分析项目的可行性。
在经济分析方面,我们将制定财务模型,进行预测和风险评估,以确定项目的投资回报和盈利前景。
4.战略规划:根据项目可行性研究的结果,我们将为公司提供石油测井技术的战略规划建议。
在这个阶段,我们将制定具体的行动计划和时间表,为项目的实施和推广提供指导。
针对以上内容,我们将组建一支由技术、市场和经济分析团队组成的项目小组,全面负责研究的具体实施和报告的撰写。
我们将通过查阅文献、访谈专家和数据分析等方法,为报告提供可靠的数据和信息,并根据您的要求及时向您汇报研究进展。
希望能得到您的支持和指导,给予我们开展石油测井项目可行性研究的机会。
我们相信,通过本次研究,我们可以为公司的技术创新和市场拓展提供深入的分析和推荐,为公司的可持续发展贡献力量。
光纤检测石油勘探论文
光纤检测石油勘探论文光纤检测石油勘探论文1引言由于石油钻井下的条件较为复杂,常规的传感器受到了较多的限制。
在这种情况下,光纤作为一种新型的传感器体现出其较大的优越性,其基本原理是将通过分析反射光波中的波幅、相位、波长等信息经过得到油井内部的压力温度等信息。
其优点是:(1)信号损耗较低,可实现长距离传播;(2)使用时间长;(3)其所需空间较小;(4)耐高温,其可用于180℃以上的条件下工作;(5)可以实现分布式分布检测模式,得到不同层面的信息;(6)光纤检测具有良好的安全性;(7)灵敏度高。
光纤传感器和以电为基础的传统传感器相比,光纤传感能检测0.1rad的相位差,采用干涉型光纤传感器可测非常小的'物理量。
基于上述几种优点,光纤检测在石油勘探特别是油井中得到了较多的应用和发展。
但是,光纤检测在油井中也遇到了很多问题,如安装存活率低,高温高压条件下的传感器精度和灵敏度不满足要求,试验室条件下无法完全模拟油井实际情形等。
2油井压力温度测量系统的优化设计措施油井下的作业环境是高温高压,常用的电子式传感器在这种条件下无法保证测量数据的精度。
为此,油井下常常采用FBG传感器来测量油井下压力及温度等数据。
但是采用FBG传感器来布置测量系统也有以下几个问题:(1)传输光纤的腐蚀性和传感器的探头灵敏度(高温高压条件下)问题;(2)在液体中产生较大的压力(pressure)-温度(thermal)交叉影响;(3)井下安装的经验较少,技术难度较大;(4)资料整理及油井的网络化应用。
对此,油井压力温度光纤测量系统优化设计应从几方面解决:(1)提高传感器的压力敏感性,降低温度敏感性;(2)提高光纤的耐腐蚀能力;(3)测量系统的井下安装模型及其注意事项;(4)资料整理及油井的网络化应用发展。
3结语本文从提高传感器的压力敏感性,降低温度敏感性、提高光纤的耐腐蚀能力、测量系统的井下安装模型及其注意事项、资料整理及油井的网络化应用发展等4个方面出发给出光纤检测系统的优化措施。
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一、项目概述1.前言光纤光栅传感器是近十几年来被研发并得到推广应用的一类新型的传感部件,它集信息的传感和传输于一体,与传统的传感器相比具有:防爆、抗电磁干扰、抗腐蚀、耐高温、体积小、重量轻、灵活方便等优点,特别适合在恶劣环境下使用。
由于光纤光栅传感器是用波长编码,因此不受光源起伏、光纤弯曲、连接损耗和探测器老化等变动而影响测量精度。
自上世纪九十年代以来,美国、加拿大、瑞士、德国及英国等发达国家纷纷将光纤光栅传感技术应用在隧道、桥梁、大坝、电站、高层建筑等大型民用基础设施的安全检测中,取得了令人鼓舞的进展,。
尤其是美国和日本甚至将此项技术列为二十一世纪先导性战略产品。
光纤光栅传感器已经被国际公认为结构安全检测最有前途、最理想的检测手段,通过此项技术可以准确的将地震、不均匀沉降、建筑物的动荷载等对结构危害的程度进行实时、长期、直观的监视。
随着更新型光纤光栅传感器的不断研发成功、该技术的应用领域也得到逐步扩展。
“光纤光栅石油测井系统”是光纤光栅传感技术在中国石油开采行业的突破性应用,特别是为一些资源日益枯竭的油田寻求进一步科学优化采油实现稳产降耗提供了自动化测控方面的具体应用手段。
本文将重点针对该系统项目展开分析研究。
二、光纤光栅石油测井系统技术及应用1.项目背景及意义光纤光栅石油测井系统已经首先应用在我国大庆油田分层注水采油的场合,目前已经有三套系统在该油田第四采油厂运行;另外在辽河油田下属的吉林油田采用稠油热采工艺采油的油井试验运行着四口井。
粘度高、比重大的原油称为稠油,稠油是世界经济发展的重要资源,其储量约有4000亿-6000亿立方米,我国也有着丰富的稠油资源,据不完全统计,探明和控制储量已达16亿吨,重点分布在胜利、辽河、河南及新疆等地油田。
我国对稠油油藏的研究、开发和加工日趋成熟,已形成相当大的开采规模,产量约占全国石油总产量的十分之一。
当前油田开采越来越困难的问题全世界普遍存在,一开井就喷油的现象几乎不再有了,油田由原来的单层开采变为多层开采。
以前深层井和稠油井不开采,由于资源储量日益枯竭,现在深层井和稠油井也在大力开采。
在稠油开采过程中,为了提高产量减少损耗,及时有效保护油井避免损坏,需要及时掌握产油油井变形、地层移动和地层结构,必须对生产井进行智能化科学管理,精细掌握地矿资料,实时了解井下压力、温度、管套损耗等参数。
由于稠油粘度高、难流动的特点,无法用常规的方法开采。
但稠油的粘度对温度非常敏感,只要温度每升高8-10℃,粘度就降低一倍,所以通常以高压饱和蒸汽注入油层,先吞后吐进行热采,一般采收率可达到40%-60%的水平。
当前常规解决方案存在的问题在稠油开采过程中,为制定科学合理的开采方案,需要准确掌握井下温度、压力、干度、流量等数据,根据这些数据,采用热采物理模拟技术为稠油开发设计研究及开拓新工艺提供依据,在研究开发方式,优化井网、井距及注采工艺参数,水平井热采技术,开拓二次热采技术及复杂稠油油藏、特超稠油油藏热采领域中起着重大作用。
热采需要的参数条件很多,要求注气压力7.5Mpa,注气速度100t/d,蒸汽干度达75%,蒸汽温度290℃,油层深度为300米,防喷时地层温度为140℃,压力为5.5Mpa,优选好合理参数是有效开采稠油的关键。
项目解决方案技术特点为此,需要采用新技术,准确掌握井下温度、压力等数据,建立注汽系统能力平衡提高使用效率,结合稠油热采注汽特点及热经济学原理,对注汽系统经济运行的薄弱环节进行分析。
结合注汽工艺的特点和节能、机电、自动化技术的发展,形成一套科学有效的热采注汽系统运行管理体系对稠油开发以及理论研究具有积极的意义。
基于上述问题,引入光纤光栅探测法。
光纤光栅检测系统的优点在于:重量轻、体积小;无源器件不受电磁干扰;不怕腐蚀;耐高温;用光纤传输,传输距离远,可以远程控制;一条传输光纤可以串接多个相同或不同功能的传感器;可用于易燃易爆和有腐蚀性的恶劣环境(HF酸除外);井下正常工作时间可达3年以上。
进一步采用边孔光纤光栅传感器,可以克服普通光纤光栅检测系统存在的压力与温度交叉敏感的问题,一个边孔光纤光栅传感器可以同时独立测量温度和压力两个物理量,极大地提高了测量精度和可靠性。
同时边孔光纤光栅传感器是测量光纤光栅传感器横向作用力,克服了光纤光栅传感器封装困难的问题。
应用光纤光栅传感器的技术难点,即低压下测量困难、两个偏振光在传输过程互相变化测量不稳定、灵敏度低等问题已得到解决。
2.技术分析首先将各油层用过缆分隔器分隔开,在每油层油管相应位置增加一段工具油管,工具油管上带有温度、压力传感器及电控阀门,并与常规油管连在一起。
固定在油管外壁上的传导复合缆沿油管外壁传到地面,与地面上的检测控制系统相连,由技术人员操作地面上的软件子系统根据井下各油层传上来的温度压力值来决定是否打开或关闭某油层的阀门,做到优化控制,实现增产节能。
系统组成光纤温度压力传感器本解决方案采用的温度、压力传感器是以边孔光纤光栅为核心技术的高精度高稳定性传感器,目前在国内外压力检测技术中还没有其它任何传感器能超过此类光纤光栅传感器。
该类传感器精度高,压力精度达千分之一以上,温度精度达0.1℃,耐高温达400℃,长寿命,井下连续使用3-5年,对井下恶劣的环境能很好适应。
传输光缆由于井下油水混合液中含有大量有害杂质,为确保光缆能有效无损传输检测信号,本解决方案采用外壁为不锈钢管的光电复合缆,其光传输部分采用带护套的特种光纤,光纤被保护在带有纤膏的聚四氟管中,确保光纤信号传输质量及长距离光纤的强度要求(30Mpa)。
控制电缆控制电缆是为控制各油层阀门的开启和关闭而设,各油层阀门可分别控制互不影响,该电缆采用能耐温200℃的高温氟塑料为外层的铜芯电缆。
控制电缆和光缆复合在一起封入外壁为不锈钢的铠中。
地上控制部分井下的电阀门由地上电控部分控制,采用自动化仪表显示和手动控制相结合的方法,能实现及时有效的控制过程且具有过流过压等保护系统。
温度、压力、解调系统温度、压力、解调系统由若干个独立的功能模块组成,高精度解调出温度压力值,全部采用美国标准工业模块,质量得到充分保证,能在恶劣环境下长期不间断工作。
过缆密封分隔器油井中所使用的常规分隔器能将各油层有效分隔开,而过缆分隔器不但能分隔油层还要能使复合缆通过其中而不影响正常的分隔作用,由专业厂家研制加工出能将复合缆穿过,并且有密封作用的分隔器以保证温度压力参数顺利传到地上,控制电流亦能顺利连通到井下阀门。
软件为使分层采油技术能在油井上长期稳定可靠运行需研发专用的应用软件,各模块在专用软件参与指导下顺利完成全部分层采油工作,并将历史记录存于数据库中待查,该软件具有多层人机界面,多参数设置,显示结果直观明朗,只需很短时间就能由普通操作人员掌握,软件有多重保护,不会因操作错误损坏设备。
3.研发及应用情况2005年10月与大庆油田签订开发采油井在线检测温度和压力监测系统的协议(分层采油),试验完全成功,项目已经结题,2007年10月辽河油田的合作项目(稠油开采全程监控)已经应用到生产中。
普通光纤光栅检测系统存在的问题(1)普通布拉格(Bragg)光纤光栅传感器利用Bragg光纤光栅波长随温度压力变化的原理来检测被测物体或环境的温度和压力。
Bragg波长是有效折射率neff 和栅格间距Λ的函数,而有效折射率neff和栅格间距Λ的都是温度和压力的函数,因此存在严重的温度和压力交叉敏感问题,影响测量精度。
普通光纤光栅检测系统存在的问题(2)如果用普通Bragg光纤光栅传感器的横向变化来检测温度和压力,它的敏感性非常小,几乎无法测量,因此一般利用光纤光栅轴向的伸长或压缩来检测外界的压力变化。
而轴向的变化必须把光纤光栅固定而且严格不移动、光纤光栅本身不疲劳,如果不能达到这种苛刻的要求,测量的可靠性就不能满足,且寿命短,而这些要求是很难达到的。
边孔光纤光栅传感器的优点(1)具有光纤光栅传感器的全部优点(2)边孔光纤光栅传感器克服了压力与温度交叉敏感的难题,一个边孔光纤光栅传感器可以同时独立测量温度和压力两个物理量,因此极大地提高了测量精度和可靠性。
(3)边孔光纤光栅传感器是测量光纤光栅传感器横向作用力,克服了普通光纤光栅传感器封装困难的问题。
边孔光纤光栅传感器已解决的问题(1)低压下测量困难(2)两个偏振光在传输过程互相变化,测量不稳定(3)灵敏度低的问题(解决方案是本课题组的两个发明专利和三个实用新型专利,其中一个发明专利申请了国际专利)边孔光纤光栅传感器的创新点(1)微电子机械解调,克服了PZT解调的磁滞问题及FP解调的温度不稳定性问题。
(2)传感头采用纳米技术进行处理,解决了粘黏堵塞问题。
(3)普通的边孔光纤光栅在低压时两个偏振方向的峰是无法分开的,其原因是一般光纤光栅的3dB 带宽大约是200pm,当两个偏振方向的峰的分离值小于40pm时,也就是在外界压力低于5Mpa时,就很难用一般的方法去测量两个偏振方向的峰的分离值,如图b所示这两个峰叠加后只能看到一个峰值.。
本项目中采用超窄带相移光纤光栅,它的3dB 带宽大约是2-5pm。
这样就解决了低压下的峰间分离值测量问题。
提高灵敏度(1)利用与光纤相同温度系数的材料夹板夹住边孔光纤的边孔联线两侧,把面上压力集中在线上,增强作用在边孔上的压强以提高灵敏度。
(2)把两个偏振光分离在两条传输光纤上传输。
高温传输光缆国外已有温度达1000℃传输光缆,国内也有高温聚铣亚胺光纤可达380 ℃,短时间400 ℃,但高温光缆制造技术没有过关。
目前用两条腿走路的办法,一方面在国内与光缆厂家合作开发,另一方面购买国外光缆以应急使用。
高温传感器由于使用光纤短,由项目组自己制造。
我们在与大庆、辽河油田的合作项目中,已经成功地在30Mpa、350℃的井下实现数据实测。
最近又研发出1条全新的技术路线,拟研制在35Mpa、400℃的井下工作的传感器。
5.油田领域拓展应用的前景近来,胜利油田提出实时监测井下油水混合比例的需求,认为油田急需该项技术,针对这种市场动向,目前课题组完成了《光声井下流体组分实时监测分析系统方案》的设计工作,这是一种汇合光纤光栅传感技术和声学技术在油田开采领域的又一个拓展应用,当前在具备相应条件的情况下即可转入方案实验阶段。
大庆油田也提出了《预防油井断裂以减少套损的解决方案》的意向需求。
可以看出从《光纤光栅石油测井系统》在采油厂的具体应用作为突破,一股采油业智能化技术深化改造之风已悄然兴起。
三、市场分析1.需求分析及市场预测光纤光栅石油测井系统解决方案既可应用于检测井也可应用于生产井,产出效益非常大:节约生产资金投入按目前的分层采油技术数据采集现状,一般检测井每年至少需要两次提井安装传统传感器,监测井下的温度和压力等状况,每次提井所需费用平均30万元至60万元,按平均值每次提井45万元计算,每年因提井需投入资金90万元(包括停产、传感器损坏、人工、设备折旧、洗井等)。