Sistema di monitoraggio della temperatura online per la misurazione distribuita della temperatura in fibra ottica per oleodotti e gasdotti nei pozzi petroliferi

Recentemente, with the increasing global energy demand, the development of unconventional resources such as heavy oil, oil sands, and shale gas is also constantly evolving. DTS distributed temperature sensors promote the effective recovery of unconventional resources by monitoring the distribution of underground temperature. The distributed fiber optic temperature measurement system adopts the fiber optic temperature measurement technology of FJINNO, which can adapt to the harsh environment required by oil and gas mining sites, and can operate at effective power. Inoltre, the DTS system enhances its relationship with customer networks by providing interfaces with production control systems using security protocols and using data formats that are industry standards for oil and gas. To ensure effective mining, it is necessary to monitor changes in pipeline temperature distribution.

Fiber optic temperature measurement for oil wells

Fiber optic distributed temperature sensors (DTS) can measure the temperature distribution along optical fibers with a length of several thousand meters and can be applied to these mining sites. Tuttavia, conventional products have some problems when used in harsh environmental conditions such as oil and gas extraction sites. Perciò, i clienti impegnati nell'estrazione delle risorse cercano sensori di temperatura distribuiti in fibra ottica con eccellente resistenza ambientale come soluzione per migliorare l'efficienza dell'estrazione delle risorse.

Al fine di soddisfare le esigenze dei clienti e risolvere i problemi inerenti, è stato sviluppato un sensore di temperatura distribuito DTS per i siti di estrazione di risorse minerarie applicando la propria conoscenza professionale della tecnologia di misurazione in fibra ottica al controllo di processo. DTS misura la distribuzione della temperatura lungo la fibra ottica, che viene utilizzato anche come sensore. Per esempio, una fibra ottica lunga 6 chilometri può misurare la temperatura ad un intervallo di un metro lungo la fibra ottica, totalizzando 6000 punti. DTS ha le seguenti caratteristiche che sono superiori ai prodotti di altri produttori: tolleranza agli ambienti difficili, piccola dimensione, peso leggero, e basso consumo energetico.

Sistema di misurazione della temperatura in fibra ottica per oleodotti e gasdotti, fibra ottica distribuita sistema di monitoraggio della temperatura online

La temperatura e la pressione sono fattori molto importanti in molte operazioni sotterranee, quindi per molto tempo, gli operatori utilizzano metodi di misurazione termica per monitorare le prestazioni dei pozzi di produzione. Infatti, fin dal secolo scorso, gli ingegneri hanno opportunamente utilizzato i dati relativi alla temperatura del pozzo per calcolare il contributo del flusso, valutare i profili di iniezione dell'acqua, analizzare l’efficacia delle operazioni di fratturazione, determinare la superficie superiore del cemento all'esterno dell'involucro, e identificare il flusso interstrato. I tradizionali metodi di rilevamento della temperatura e della pressione sotterranea presentano carenze in termini di sicurezza intrinseca, prestazione a prova di esplosione, forte resistenza alle interferenze elettromagnetiche, electrical insulation performance, ecc., making it difficult to meet the high requirements of underground operations. FJINNO provides a distributed fiber optic online temperature monitoring system that can continuously monitor temperature within the wellbore range, with high monitoring accuracy, good explosion-proof performance, anti electromagnetic interference performance, and electrical insulation performance, e alta affidabilità. With the advancement of oil extraction technology, the requirements for real-time data collection in the oil extraction process are becoming higher and higher. The commonly used thermocouple temperature measurement is vulnerable, its service life cannot be guaranteed, and its measurement accuracy is limited, which can no longer meet the requirements of underground data collection. Fiber optic temperature measurement has been applied to the measurement of oil reservoir temperature in oil wells to a certain extent.

The fiber optic distributed oil well monitoring system includes temperature measuring optical fibers laid along the wellbore and pressure signal transmission optical fibers; The upper end of the temperature measurement fiber optic cable is connected to the DTS sensor (Raman temperature sensor) located on the well, and the lower and upper ends of the pressure signal transmission fiber optic cable are respectively connected to the fiber optic F-P cavity pressure sensor and modem; The signal output terminals of DTS sensors and modems are connected to the network through communication modules; The system also includes remote monitoring terminals connected to the network and capable of receiving signals from fiber optic temperature sensors.

Distributed fiber optic temperature measurement device

The monitoring terminal includes a display screen for displaying monitoring information and an alarm system for issuing alarm signals.

IL sistema di misurazione della temperatura distribuito in fibra ottica for temperature monitoring belongs to continuous distributed measurement, senza punti ciechi di misurazione, and can achieve a detection distance of more than 10 kilometers at most. Due to the fact that the fiber optic itself is a sensor, it is easy to install, requires less maintenance work, and has high reliability; Inoltre, due to the characteristics of fiber optic transmission, the intrinsic safety, prestazione a prova di esplosione, forte resistenza alle interferenze elettromagnetiche, e le prestazioni di isolamento elettrico dell'intero sistema di monitoraggio sono notevolmente migliorate. La tecnologia di misurazione della temperatura in fibra ottica distribuita è ampiamente utilizzata nella misurazione e nel monitoraggio della temperatura in aree pericolose, aree importanti, misurazione e monitoraggio della temperatura superficiale dei recipienti a pressione, misurazione e monitoraggio della temperatura su larga scala, nonché misurazione e monitoraggio della temperatura nel campo dei trasporti. Nell'industria petrolifera, la tecnologia di misurazione della temperatura in fibra ottica distribuita può fornire dati di rilevamento della temperatura del pozzo in tempo reale e completi, che è adatto per determinare la temperatura dei giacimenti di petrolio e gas, determinare l'ubicazione della produzione di liquidi e gas, e rilevamento di perdite nelle tubazioni. Nel frattempo, il rilevamento in fibra ottica ha le caratteristiche dell'isolamento elettrico, resistenza alla corrosione, resistenza alle interferenze elettromagnetiche, e sicurezza intrinseca, rendendolo più adatto all'uso nei processi di estrazione di petrolio e gas.

Secondo le diverse posizioni di installazione delle fibre ottiche, La tecnologia di misurazione della temperatura in fibra ottica distribuita può misurare tre profili di temperatura:

1) Temperatura di formazione: La temperatura di formazione originaria di un giacimento di petrolio e gas, che è correlato al gradiente geotermico e alle proprietà di conduttività termica del serbatoio.

2) Temperatura di afflusso: La temperatura del fluido di giacimento di petrolio e gas sulla superficie della sabbia (prima di confluire nel pozzo), nota anche come temperatura della superficie della sabbia del giacimento di petrolio e gas. A causa degli effetti termici come la dissipazione viscosa e l'espansione termica causate dalla differenza di pressione nel flusso del fluido in mezzi porosi, the temperature at the point of fluid inflow will be different from the original formation temperature. Al contrario, if there is no fluid flow in the formation, the inflow temperature of the gas reservoir measured by distributed fiber optic temperature measurement in a timely manner will be very close to or equal to the formation temperature of the gas reservoir.

3) Wellbore temperature: the temperature at which fluid flows into the wellbore from the point of inflow and mixes with the wellbore fluid.

The distributed fiber optic temperature measurement device for oil and gas wells is easy to operate, has good stability, alta precisione, complete structure, stable signal source, lunga durata, and strong resistance to extreme environments, che compensa le carenze dei tradizionali metodi di misurazione della temperatura PT100 come il funzionamento ingombrante, scarsa stabilità, e bassa precisione.

Sensore di temperatura a fibra ottica, Sistema di monitoraggio intelligente, Produttore di fibra ottica distribuito in Cina