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光纤套管接箍定位器(Fiber CCL)

 

概述
基于光纤法珀腔(Fabry-Perot Cavity)的伸缩传感技术,可以实现高精度、无源、耐高温高压的井下监测,并可用于光缆入井深度的校准。
光纤法珀腔是一种基于光干涉的高精度传感技术,其基本结构由两片半反射镜面构成,光在两镜面之间多次反射并干涉,形成与腔长相关的干涉信号。当法珀腔腔长随外部环境变化时,反射光信号发生相位变化,可通过检测干涉信号的漂移来测量外部参数。
在油田套管接箍监测应用中,光纤法珀腔可作为轴向位移传感器,安装在入井光缆的末端,当经过套管接箍时,器件本体发生变形,腔长也会随之发生微小变化。由于法珀腔的干涉信号对腔长变化非常敏感,可检测到微米级甚至纳米级的变形,从而实现高精度测量。通过地面解调光纤反射光谱的漂移,可以在不同井深处记录法珀腔的光学信号变化,并与已知的井筒结构信息匹配,从而精确校准光缆在井下的深度。
光纤套管接箍定位器(Fiber CCL)可以在光缆入井中替代传统CCL,降低入井工具串重量和复杂度,通过与光纤压力计配合,可以组成全光学生产测井系统,实现高温高压环境的无障碍测量。

 

产品详情
——核心组件
▪光纤法珀腔传感头:由高反射镜片与光纤耦合,形成稳定的干涉腔。
▪高温高压封装:采用特殊合金材料封装,适用于井下高温(>150°C)、高压(>100MPa)环境。
▪光纤传输系统:使用低损耗光纤,确保长距离信号传输稳定。
▪地面解调仪:用于实时解析光学干涉信号,提取井下变形数据。

应用场景与优势

 

——光缆入井深度校准
▪解决光缆入井过程中深度计算,提高光纤测井光学系统完整性。
▪由于体积小,重量轻,适用范围宽等优势,可应用于深井、高温井、复杂井,降低测量不确定性。
▪在油田光纤传感系统中,可以与光缆、连油、光纤系统结合,提高整体光学生产测井系统的可靠性,减少人工校准成本和难度。

 

——其他潜在应用
▪地层移动监测:安装在地层滑移区,检测微小形变。
▪钻井井筒稳定性分析:在钻井过程中检测井壁形变,优化井身结构。
▪地震监测:用于微震探测,分析断层活动。