เซ็นเซอร์แบบกระจายสำหรับการบันทึกน้ำมันโดยใช้สายไฟและสายเคเบิลออปติคัลการตรวจจับสำหรับการวัดอุณหภูมิ

เซ็นเซอร์ไฟเบอร์ออปติกแบบกระจาย สามารถวัดค่าพารามิเตอร์ต่างๆ ได้ เช่น อุณหภูมิ, ความเครียด, ความเข้มข้นของก๊าซ, และการไหลแบบหลายเฟสในบ่อน้ำมัน, แต่ในความเป็นจริง, เทคโนโลยีที่โตเต็มที่ที่สุดคือเซ็นเซอร์อุณหภูมิและความเครียด. โดยเฉพาะเซ็นเซอร์วัดอุณหภูมิ, พวกเขาไม่เพียงแต่มีความเป็นผู้ใหญ่ทางเทคโนโลยีเท่านั้น แต่ยังมีการใช้กันอย่างแพร่หลายอีกด้วย. ในการตรวจจับบ่อน้ำมัน, พารามิเตอร์อื่นๆ เช่น ความหนืดและความดันสามารถหาได้ทางอ้อมโดยอิงจากข้อมูลอุณหภูมิ.

1. การตรวจจับสายเคเบิลออปติกสำหรับการวัดอุณหภูมิแบบกระจายของสายไฟ

วิธีการวางสายไฟในเมืองโดยทั่วไปจะฝังอยู่ในดินโดยตรงหรือวางบนถาดสายเคเบิลในอุโมงค์, โดยวิธีหลังเป็นวิธีการที่พบบ่อยที่สุด. สายเคเบิลออปติคัลการตรวจจับถูกยึดไว้กับพื้นผิวของวงจรเคเบิลหนึ่งเฟส, ซึ่งโดยทั่วไปเป็นช่วงที่มีอุณหภูมิเพิ่มขึ้นสูงขึ้น, โดยการผูกช่วงเวลา.

ที่ มาตรการโฮสต์ระบบการวัดอุณหภูมิ อุณหภูมิพื้นผิวของสายเคเบิลผ่านผลการกระเจิงของรามานของเส้นใยนำแสง, และสามารถคำนวณอุณหภูมิเรียลไทม์ของตัวนำสายเคเบิลผ่านสมการการนำความร้อนของสายเคเบิลได้. ระดับเทคโนโลยีปัจจุบันสามารถบรรลุความแม่นยำในการวัดอุณหภูมิของ 1 ℃ และความละเอียดตำแหน่งของ 1 เมตรภายในความยาวสายเคเบิล. ผ่านทางนี้ ระบบวัดอุณหภูมิแบบกระจาย และซอฟต์แวร์วิเคราะห์, ไฟ, การสลายตัวของฉนวนที่สำคัญ, โหลดการลำเลียงในปัจจุบัน, ความสามารถในการรองรับกระแสไฟฟ้าแบบเรียลไทม์, และสถานะอื่นๆ ของสายเคเบิลสามารถสังเกตได้. ควรสังเกตว่าอุณหภูมิบนพื้นผิวของสายเคเบิลนั้นรับรู้ได้ผ่านทาง ออปติคัล เส้นใยในสายเคเบิล, ในขณะที่พื้นผิวที่สัมผัสกับสายเคเบิลคือพื้นผิวของสายเคเบิลออปติก. ดังนั้น, ในการใช้งานจริง, ระบบตรวจจับอุณหภูมิจะละเว้นโครงสร้างของสายเคเบิลออปติกตรวจจับ, และความเบี่ยงเบนของข้อมูลการทดสอบอยู่ในช่วงที่ยอมรับได้อย่างสมบูรณ์.

สายเคเบิลออปติกที่ใช้สำหรับตรวจวัดอุณหภูมิของสายไฟคำนึงถึงความเรียบง่าย, น้ำหนักเบา, สารหน่วงไฟ, ยืดหยุ่นได้, และลักษณะเฉพาะของโครงสร้างสายออปติกที่เคลื่อนย้ายได้ง่าย. โครงสร้างสายเคเบิลแสงตรวจจับที่ใช้ในระบบตรวจสอบอุณหภูมิสำหรับทางหลวง, สะพาน, และอุโมงค์โดยพื้นฐานแล้วเป็นแบบเดียวกับที่ใช้สำหรับตรวจสอบสายไฟ,

2. สายเคเบิลไฟเบอร์ออปติกเซนเซอร์แบบกระจายสำหรับการบันทึกน้ำมัน

ในปัจจุบัน, โดยทั่วไปความลึกของบ่อน้ำมันที่ถูกขุดจะอยู่ระหว่างนั้น 3000 ถึง 10000 เมตร. ก่อนหน้านี้, เซ็นเซอร์ไฟฟ้าถูกนำมาใช้เพื่อตรวจจับข้อมูลอ่างเก็บน้ำ, ติดตั้งในท่อเหล็กที่เชื่อมต่ออย่างต่อเนื่อง, และฝังอยู่ในบ่อน้ำมัน. วิธีนี้ไม่เพียงแต่ไม่สะดวกอย่างยิ่งในการก่อสร้างเท่านั้น, แต่เนื่องจากสัญญาณการตรวจจับเป็นสัญญาณไฟฟ้าด้วย, ปริมาณข้อมูลที่รวบรวมมีน้อยและความแม่นยำไม่สูงเนื่องจากปัจจัยต่างๆ เช่น ระยะการตรวจจับและการบิดเบือน. ภายหลัง, ไฟเบอร์ออปติกเซนเซอร์ชนิดจุดที่แสดงโดย FBG ได้รับการพัฒนา, ซึ่งเชื่อมต่อกับ เอฟบีจี ผ่านสายเคเบิลออปติก ณ ตำแหน่งที่ต้องการการตรวจจับ. วิธีการนี้ถือเป็นก้าวสำคัญในด้านเทคโนโลยี, แต่ยังมีปัญหาในการตรวจสอบข้อมูลบ่อน้ำมันไม่ครบถ้วน, จนกระทั่งการเกิดขึ้นของเซ็นเซอร์แบบกระจายและการใช้งานในด้านการตัดไม้น้ำมัน. ไม่ไวต่อการรบกวนทางแม่เหล็กไฟฟ้าและสามารถทนต่อสภาวะที่รุนแรงได้, รวมถึงอุณหภูมิสูงด้วย, แรงดันสูง (สิบเมกะปาสคาลขึ้นไป), รวมถึงผลกระทบและการสั่นสะเทือนที่รุนแรง. สามารถวัดพารามิเตอร์สภาพแวดล้อมของหลุมเจาะและบริเวณหลุมได้อย่างแม่นยำ. ในเวลาเดียวกัน, เซนเซอร์ไฟเบอร์ออปติกที่มีความสามารถในการวัดแบบกระจายสามารถวัดการกระจายเชิงพื้นที่ของพื้นที่ที่วัดและให้ข้อมูลโปรไฟล์ได้. นอกจากนี้, ไฟเบอร์ออปติกเซนเซอร์มีพื้นที่หน้าตัดเล็กและใช้พื้นที่ในหลุมเจาะน้อยมาก.

ไฟเบอร์ออปติกเซนเซอร์แบบจุดและเซนเซอร์แบบกระจายที่ใช้สำหรับการบันทึกน้ำมันใช้ส่วนของสายเคเบิลออปติกที่ฝังอยู่ในบ่อน้ำมันทดสอบ. ข้อแตกต่างคือเซ็นเซอร์เดิมเป็น FBG ที่เชื่อมต่อกับปลายสายออปติคอล, ในขณะที่สายหลังเป็นสายออปติคัลนั่นเอง. หากเราเพิกเฉยต่อความแตกต่างเหล่านี้ และพิจารณาเฉพาะข้อกำหนดของเทคโนโลยีการบันทึกสำหรับสายเคเบิลออปติกเท่านั้น, ทั้งสองเหมือนกัน, นั่นคือ, เราจำเป็นต้องพิจารณาถึงผลกระทบของความต้านทานของสายเคเบิลออปติกต่ออุณหภูมิสูง, แรงดันสูง, การกัดกร่อนสูง, สภาพแวดล้อมที่มีไฮโดรเจนสูง, และการปรับใช้แนวตั้งที่มีความยาวมาก. โครงสร้างของสายกราวด์เหนือศีรษะคอมโพสิตใยแก้วนำแสง (สพป) ใช้ในระบบไฟฟ้าเป็นแรงบันดาลใจในการออกแบบสายเคเบิลออปติคัลการตัดไม้.

ในโครงสร้างของการบันทึกสายแสง, การใช้หน่วยปิดผนึกที่เชื่อมด้วยแถบสแตนเลสช่วยป้องกันเส้นใยนำแสงได้ดี. เมื่อพิจารณาถึงการกระจายตัวในแนวดิ่งที่มีความยาวมากและสภาพแวดล้อมที่มีอุณหภูมิสูงของบ่อน้ำมัน, ไม่สามารถใช้วัสดุอุดในท่อเหล็กได้อีกต่อไป. สารตัวเติมน้ำมันไม่จำเป็นอีกต่อไปในโครงสร้างและวัตถุประสงค์ของสายเคเบิลออปติคัลนี้อีกต่อไป. จำเป็นต้องพิจารณาเฉพาะปัญหาในการกำหนดตำแหน่งของใยแก้วนำแสงในท่อเท่านั้น, และวัสดุเช่นเส้นด้ายทนอุณหภูมิสูงสามารถใช้เพื่อช่วยในการวางตำแหน่งได้. ลวดเหล็กชุบสังกะสีในโครงสร้างสายเคเบิลแบบออปติกไม่เพียงแต่ให้ความแข็งแรงที่จำเป็นเท่านั้น, แต่ยังมีคุณสมบัติต้านทานการกัดกร่อนและทนต่ออุณหภูมิสูงอีกด้วย (ระยะสั้น 400 ℃).
ไฟเบอร์ออปติกในการตรวจจับสายเคเบิลออปติก
ตอนนี้, ใยแก้วนำแสงที่ใช้ในการตรวจจับสายเคเบิลใยแก้วนำแสงโดยทั่วไปจะเป็นเส้นใยมัลติโหมด. ระบบตรวจจับอุณหภูมิสำหรับสายเคเบิลและอุโมงค์ทางหลวงมักทำงานที่อุณหภูมิไม่เกิน 70 ℃ ภายใต้สภาวะการทำงานปกติ, และสามารถใช้ใยแก้วนำแสงมัลติโหมดสื่อสารธรรมดาได้. โดยทั่วไปแล้วสายเคเบิลออปติกที่ใช้สำหรับการตัดไม้น้ำมันจะทำงานที่อุณหภูมิสูง, โดยบ่อน้ำมันบางแห่งมีอุณหภูมิสูงกว่านั้น 400 ℃. อย่างไรก็ตาม, ใยแก้วนำแสงธรรมดาที่เคลือบด้วยอะคริลิกเรซินมีอุณหภูมิการทำงานสูงสุดไม่เกิน 100 ℃. ภายใต้เงื่อนไขเหล่านี้, ต้องใช้ใยแก้วนำแสงทนอุณหภูมิสูง.

เซ็นเซอร์อุณหภูมิไฟเบอร์ออปติก, ระบบตรวจสอบอัจฉริยะ, จำหน่ายผู้ผลิตใยแก้วนำแสงในประเทศจีน