光纤传感器在石油测井中的应用分析

发表时间:2020/4/29   来源:《科学与技术》2020年1期   作者:赵新颖
[导读] 石油是一种珍贵的能源资源,随着我国经济水平的提高,工业化程度也越来越高
       摘要:石油是一种珍贵的能源资源,随着我国经济水平的提高,工业化程度也越来越高,对能源的需求也越来越大,石油作为主要的工业能源之一,在当代工业生产乃至社会生活中发挥着不可替代的作用,为了保证石油资源的有效供应,对石油的勘探力度也在不断增大。而光纤传感器作为一种新型的工具,自然有其优势,它的体积和质量都较小,不容易受外界干扰、并且结果较准确。如果能够将它很好的应用到石油测井中,就能够加快石油测井的效率。
        关键词:光纤传感器;石油测井;应用
        中图分类号:TH89文献标识码:A
1光纤传感器的原理
         光纤传感器用于将被测量的信息转变为可测的光信号,其基本结构由光源、敏感元件、光纤和光检测器及信号处理系统组成。光纤传感器具有信息调制和解调功能。被测量对光纤传感器中光波参量进行调制的部位称为调制区,光检测器及信号处理部分称为解调区。当光源所发出的光耦合进光纤,经光纤进入调制区后,在调制区内受被测量影响,其光学性质发生改变(如光的强度、频率、波长、相位、偏振态等发生改变),成为被调制的信号光。经过光纤传输到光检测器,光检测器接收进来的光信号并进行光电转换,输出电信号。最后,信号处理系统对电信号进行处理得出被测量的相关参数,也就是解调。
2石油测井技术概述
         在进行石油开采的过程中,我们要合理运用石油测井技术。该技术的运用,就会让地质和工程之间的问题得到高效解决。在石油井获得了良好的测试空间下,以具体数据分析为基础,让油层获得了合理的评价。这也是油藏得到有效管理的基础。在地层评价和钻井工程、采油施工等合理运用的过程中,让先进的测试仪器,对其中的技术问题进行重点解决。最终,石油测井效果也是十分明显的。测井技术获得了很大的发展,在把要往的模拟测井技术和数字测井技术逐渐地发展成为了测井和信息测井技术。在经过了长时间的发展情况下,也让油田在开采中展现出了信息化和现代化的优势。在测井技术合理运用下,能够获得十分详细的测井资料,在形成了准确的分析和研究之下,也会让油田在生产和服务中获得支撑。所以,石油测井作业开展之中测井技术的运用是不容忽视的。
2测井技术的作用
2.1可获得多项准确的油藏地质的数据
         现在的测井技术已经可以满足如陆地平原、海上,各类水平井、斜井等地面或井下多种复杂环境下的测井需求。在测井作业中,油气层的地层电阻率,地层储集性能的孔隙度,油藏的实时地质参数和岩性变化情况,地层流体快速取样,地质构造、沉积的电成像等一系列数据,都是工作人员需要采集的资料。最后通过对比分析资料,建立详细的数据库[1]。
2.2及时判断出油气层
         工程技术人员可通过对探井的及时测量,以获得所需资料,再详细地处理分析测井资料,便可及时以及准确地知道油气层位置、厚度、含油气量、油藏质量等等。
2.3识别及评价油藏区域
         现今的石油工业已开始勘测我国许多类似于非均质性裂缝、陡坡带近物源沉积的砾岩、深部老地层、及各类隐蔽油气藏等类型的储层。现今的测井技术,如高精度的阵列电阻率测井、电成像测井、核磁测井技术等能有效识别和评价这类非均质性强、储集层岩性复杂的油藏,测量出有效产层。
2.4确定油藏类型
         正确地认识油气水层在纵横向分布的特征、储集层类型、圈闭条件等因素确定油藏的类型。我国一些油藏地区有含油层系多、油藏类型多等特点,通过对测井技术及时获得的资料进行正确解释,便可以确定并合理地划分出不同类型的油水系统和油气水的过渡带。为了为后期的开采作业提供有效的帮助,需要得到油气层、含油水层及水层的参数标准,而工程技术人员只能通过处理测井资料和利用多种评价方法来获得。


3光纤传感器在测井中的应用
3.1测井技术中的随钻测井
         测井技术中的随钻测井结合地上信息系统和地下勘探系统(信号传输技术)测量所钻地层的地质和岩石物理参数,后将测井数据实时传输回地面,这样还可及时对钻井作业进行指导。同时随钻测井技术还会将全部数据存于井下仪器的存储器中,等到起钻后回收数据,再次更为精确的评价地层。现今的随钻测井技术的优点是成本低,可获其原始信息,地面能实时获取数据,及时指导钻井。
3.2测井技术中的地层测井
         测井技术中的地层测井会分析地层中产生的能量和压力,后根据地层能量变化情况收集并测试数据,计算地层含油量、流动性能、渗透率,地质压力等地层相关数据,以助工作人员制作出合理的开采方案。地层测井技术常用于岩石地区,工作人员会深入地研究地质特点,如不同组成成分的岩石的特点,地下岩石层的特性等,专业的工作人员会计算出更为真实有效的测井资料,因此在石油开采过程中,意外事故出现的几率也大大的减少。地层测井技术的优点颇多,如能精准地测出地层的压力,估算藏油量,预测地层力学的性质,流特点的分析,操作准确高效等等。
3.3测井技术中的声波测井
         测井技术中的声波测井依据在石油勘测过程当中,不同岩层结构所反馈的声波数据也会有所不同,合理加工返回波的数据,通过所得的数据图像,得知实际的地质情况。该技术适用于石油的二次开发过程中,应用声波测井技术,易得主井和次井的关系,以为制作一个科学的开采方案奠定优良基础。声波测井对工作人员的综合素质要求比其他大多的测井技术所需的要求要较高。工作人员要通过应用计算机等技术设备对测井过程中所反馈的声波及速度等参数进行专业化的收集与整理,以制定出合理的开采方案。该项技术在石油勘测过程中,优点是运用简单,操作容易,技术平缓等,缺点是易受外因干扰,数据准确率较低等[2]。
3.4测井技术中的成像测井
         测井技术中的成像测井是一项具有极强的综合性的技术,在进行石油工程中的测井作业时,会运用像测井仪、共振仪等专业化设施,以得到油藏地质中的横向声波和纵向声波,然后运用现代化数字信息系统得到清晰完整的成像。该技术具有资料信息全面,地图质量高,测井成本少,适于多种地质环境等优点。但该项技术也并非十全十美,在实际应用当中,它所使用得设备复杂,而且难操作。但在石油工程的开展中,其所提供的成像资料起到的作用非常的明显。
3.5测井技术中的核测井
         测井技术中的核测井将核放射原理应用于测井,利用不同岩石中各种元素原子核的核磁共振特性不同的原理对地质岩石进行研究,准确获得岩石的物理特性。不同的核测井技术,其放射源也是不同的,核测井技术主要分为γ测井、中子测井、放射性核素示踪测井和核成像测井这五类。核测井有以下几个优点,操作便易,可获岩层的信息详细。其缺点也不少,如可探测距离短,所获数据还需利用许多复杂的工序进行校正,处理数据的用时长。
3.6测井技术中的电法测井
         测井技术中的电法测井的运用原理是利用相关仪器测量产生的电波信号(探测目标与周围介质在电性上的差异),后工作人员对所获得的信息数据进行整理分析,再制定出合理科学的开采方案。在石油工程众多的测井技术中,电法测井运用较早,但由于当时的各项条件有限,电法测井技术并没有得到很好的发展,直至改革开放后,随着科技的进步,电法测井技术突飞猛进。电法测井技术优点较多,如技术种类多、微电极测井、侧向测井、感应测井、介电测井、自然电位测井等),应用广泛,应用灵活,经济合理等。
结束语
         现阶段我国正在努力地提高我国的石油开采技术,利用最新的科学技术理论为指导思想,将传统的石油开采技术进行进一步的加强改进,使我国拥有属于自己的石油开采技术以及石油监测手段,我国的石油开采业将在未来的发展中更好地为我国经济水平的增长做出贡献。
参考文献
[1]张向林,陶果,刘新茹.光纤传感器在油田开发测井中的应用[J].测井技术,2012,6(3):267-269.
[2]张晓钟,薛水发,奚晓春.应用双光纤传感器的涡轮流量计结构?特性及试验研究[J].仪器仪表学报,2013,20(1):106-108.
身份证:120104198401091842
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