Überwachung des Wasserdrucks von Ölquellen mittels verteilter faseroptischer Temperaturmessung (DTS) und verteilte faseroptische akustische Schwingungserfassung (DAS) Technologien-INNO

Das Prinzip und die Vorteile von DTS

Das verteilte faseroptische Temperaturmesssystem ist temperaturempfindlich und basiert auf dem Prinzip der optischen Zeitbereichsreflexion und des Raman-Streueffekts, um eine Temperaturüberwachung zu erreichen. Das gesamte System nutzt Glasfaser als Träger für die Erfassung sensibler Informationen und die Signalübertragung, welches die Eigenschaften einer kontinuierlichen Temperaturmessung aufweist, Verteilte Temperaturmessung, Echtzeit-Temperaturmessung, elektromagnetische Störfestigkeit, Eigensicherheit, Fernüberwachung, hohe Empfindlichkeit, einfache Installation, und lange Lebensdauer. Es wird häufig in Branchen wie kommunalen umfassenden Rohrgalerien eingesetzt, Pipelines, Tunnel, Kabel, Erdöl und Petrochemie, und Kohlebergwerke.

So überwachen Sie den Ölquellendruck

Hydraulic Fracturing ist eine Schlüsseltechnologie für die effiziente Erschließung unkonventioneller Öl- und Gaslagerstätten und heißer, trockener Gesteine. Durch den Einsatz hydraulischer Frakturierung zur Umwandlung des Reservoirs und zur Bildung einer Bruchnetzwerkstruktur im Reservoir, Die Öl- und Gasproduktion von Öl- und Gasquellen kann effektiv gesteigert werden und die Wärmeproduktion der Geothermieanlage (EGS) kann gestärkt werden. Deshalb, Die durch Hydraulic Fracturing erzeugten künstlichen Brüche spiegeln direkt die Wirksamkeit der Reservoir-Fracturing-Transformation wider und sind eine wichtige Grundlage für die Bewertung der Produktionskapazität von Hydraulic Fracturing-Bohrlöchern. Gegenwärtig, Methoden wie mikroseismische Überwachung und Produktionsprotokollierung werden üblicherweise zur Überwachung des hydraulischen Frakturierungsprozesses und des Post-Fracturing-Produktionsprozesses eingesetzt. Diese Methoden haben hohe Implementierungskosten und komplexe Abläufe, Dies macht es schwierig, den Frakturierungsprozess und den Produktionsprozess von künstlichen Frakturen mit mehrstufiger Frakturierung genau zu überwachen. Überdies, Die mikroseismische Überwachung gehört zur Fernfeldüberwachung, das vielen externen Störfaktoren unterliegt und eine geringe Genauigkeit aufweist. Deshalb, Es ist besonders wichtig, nach einer Nahfeldüberwachungsmethode zu suchen, die gleichzeitig den hydraulischen Frakturierungsprozess und den Post-Fracturing-Produktionsprozess überwachen kann.

Mit der Entwicklung einer verteilten faseroptischen Temperaturüberwachung (DTS) und Verteilte faseroptische Schallüberwachung (DAS) technologieen, Es bietet ein wichtiges Mittel zur Echtzeitüberwachung von hydraulischen Frakturierungsprozessen und zur Überwachung der Produktion nach dem Frakturieren. Das Hauptprinzip der DTS-Technologie besteht darin, das Reflexionsprinzip der optischen Fasern und die Temperaturempfindlichkeit der umgekehrten römischen Streuung der optischen Fasern zu nutzen, Ausgehend von der quantitativen Beziehung zwischen der Ausbreitung des Lichts in der optischen Faser und den Temperaturänderungen um das optische Fasermedium herum kann die Temperatur an der Stelle des optischen Fasermediums bestimmt werden. Das Hauptprinzip der DAS-Technologie besteht darin, das Prinzip der kohärenten optischen Zeitbereichsreflexionsmessung zu nutzen, um einen kohärenten Kurzpulslaser in die optische Faser zu injizieren. Wenn externe Vibrationen auf die optische Faser wirken, Die innere Struktur des Faserkerns wird durch den elastischen optischen Effekt leicht verändert, was zu Änderungen des hinteren Rayleigh-Streusignals und Änderungen der empfangenen reflektierten Lichtintensität führt. Durch die Detektion der Intensitätsänderungen des Rayleigh-Streulichtsignals vor und nach dem Bohrlochereignis, Das aktuelle Strömungsereignis der Bohrlochflüssigkeit kann erkannt und genau lokalisiert werden, Dadurch wird eine Echtzeitüberwachung der Produktionsdynamik im Bohrloch erreicht. Aufgrund seiner Eigenschaften der antielektromagnetischen Interferenz, Korrosionsbeständigkeit, und gute Echtzeit-Performance, Optische Fasern haben größere Vorteile bei der dynamischen Echtzeitüberwachung der Untertageproduktion.

Beim Hydraulic Fracturing, Eine große Menge Tieftemperatur-Fracturing-Flüssigkeit gelangt in die Hochtemperaturformation, Dies führt zu einem Temperaturabfall um das Bruchintervall herum; Gleichzeitig, wenn Frakturierungsflüssigkeit in die Frakturierungsschicht eindringt und Brüche erzeugt, Brüche verlängern, und Fluss in Frakturen, Es entsteht viel Lärm. Je größer die durch die Bruchschicht gebildeten Risse sind, Je höher der Temperaturabfall und desto größer die Geräuschamplitude. Durch den Einsatz hochempfindlicher und hochpräziser verteilter faseroptischer Temperatur- und Schallsensortechnologie können die Position und das Ausmaß der Bodenschichtbrüche in Echtzeit überwacht werden, sowie das Volumen der Frakturierungsflüssigkeit, die in die Frakturierungsformation eindringt, und so auf die ungefähren geometrischen Parameter der Risse schließen.
Während des Postproduktionsprozesses, Eine große Menge Flüssigkeit im Reservoir fließt durch Risse und nicht durch die Reservoirmatrix in das Bohrloch. Wenn die Flüssigkeit durch die dichte Reservoirmatrix und durch mit Stützmitteln gefüllte Risse fließt, Aufgrund der physikalischen Unterschiede im Medium werden unterschiedliche Geräuschfrequenzen erzeugt, und die Intensität des Geräusches hängt von der Durchflussrate ab; Außerdem, aufgrund von Unterschieden in der Reservoirtemperatur, thermische Eigenschaften von Öl und Wasser, und Dichte von Öl und Wasser, Flüssigkeiten mit unterschiedlichen Fließgeschwindigkeiten und Zusammensetzungen weisen unterschiedliche Temperatur- und Schallgeschwindigkeitsunterschiede auf, wenn sie aus Rissen an unterschiedlichen Positionen in und im Bohrloch strömen. Durch hohe Sensibilität und Präzision verteilte Glasfasertemperatur und Schallsensortechnologie, Dieser Temperatur- und Schallgeschwindigkeitsunterschied kann wahrgenommen werden, und dann zur Interpretation mit entsprechenden mathematischen Modellen kombiniert, Das Produktionsprofil des gebrochenen Bohrlochs kann ermittelt werden, und effektive Bruchintervalle können bestimmt und der Brucheffekt bewertet werden.

Eigenschaften des verteilten faseroptischen DAS-Hostsystems zur akustischen Schwingungserfassung

Das verteilte faseroptische akustische Vibrations-Sicherheitserkennungssystem DAS kann den Ort des Vorfalls genau lokalisieren, mit hoher Genauigkeit, schnelle Reaktionszeit, Immunität gegen elektromagnetische Störungen, Elektrische Isolierung, faseroptische Natur, und explosionssichere Eigenschaften. Deshalb, Es kann direkt in Umgebungen mit unterschiedlichen Anforderungen an die Perimetersicherheit eingesetzt werden.

Das DAS-Glasfaser-Perimeter-Sicherheitserkennungssystem besteht aus verteilten Glasfaser-Hosts, Optische Erkennungskabel, etc. Das verteilte Sensorsystem ist weit verbreitet und preisgünstig.

Produktfunktionen des DAS verteilten faseroptischen akustischen Vibrationssensor-Hostsystems

1. Es kann Vibrationen über große Entfernungen überwachen, mit hoher Positionierungsgenauigkeit und stabilem Systembetrieb;

2. 24-Stundenlange Online-Überwachung in Echtzeit, ohne dass manuelle Eingriffe erforderlich sind, automatischer Alarm oder Geräteaktivierung bei Überschreiten der oberen und unteren Grenzwerte der Warnung, eine hohe Effizienz zu erreichen;

3. Kurze Einarbeitungszeit und komfortable Softwarebedienung;

Eigenschaften von DAS-Hostprodukten zur verteilten faseroptischen akustischen Schwingungserfassung

1. Der Glasfaserdemodulator FJINNO DAS verwendet unabhängig entwickelte fortschrittliche Chips, die eine schnelle Verarbeitungsgeschwindigkeit haben, Hohe Zuverlässigkeit, und geringer Stromverbrauch;

2. Faseroptische Sensoren selbst zeichnen sich durch Eigenschaften wie elektrische Isolierung und Immunität gegenüber elektromagnetischen Störungen aus, und kann direkt in Gefahrstoffen wie Petrochemikalien eingesetzt werden;

3. Nicht leicht von der äußeren Umgebung beeinflusst.

Herkömmliche Temperatursensoren werden leicht durch Blitzschlag beeinträchtigt, insbesondere für elektrische Temperatursensoren. Verteilte faseroptische Sensoren sind vollständig elektrisch isoliert und können den Auswirkungen von Hochspannung und Hochstrom widerstehen;

4. Die Verlegedichte von Glasfasersensoren kann unabhängig eingestellt werden, um den tatsächlichen Anforderungen verschiedener Temperaturmess-Hotspots gerecht zu werden;

Anwendungsbereich von DAS-verteilten faseroptischen akustischen Vibrationsprodukten

Online-Überwachung von Lecks in Erdgasleitungen

Online-Überwachung von Lecks in Ölpipelines, etc.