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光纤传感技术向地震勘探领域渗透

作者:中国页岩气网新闻中心  来源:中国石化报  发布时间:2014-9-29 13:14:02

超声地震物理模拟实验,是石油勘探开发技术的重要手段之一,属油气勘探的相关基础研究领域。更高精度的三维地震模型技术发展的要求,促使人们试图在目前广泛使用的压电传感技术之外,寻找和采用品质相对更高的传感技术,以增强实验中精确接收探测信号的能力。于是,一种称为光纤光栅的传感技术开始进入研究人员的视野。

物探院积极研究光纤传感在地震物理领域的应用

相对于传统电学传感器,光纤传感器具有体积小、灵敏度高、耐酸碱腐蚀、抗电磁干扰能力强、不产生电火花及可实现分布式、实时在线、永久性监测等特点,引发众多科研工作者的广泛关注。

目前,在将光纤光栅传感振动探测技术应用于超声地震物理模拟领域,国内外尚无先例。

2013年初,物探院在清华大学精仪系的技术支持下,在该院近30年地震物理模拟实验技术发展的基础上,率先将该技术引入到超声地震物理模拟技术领域:利用光纤传感器制作了可用于超声检测的振动探针系统;攻克了多项基于光纤光栅传感的超声振动测量关键技术;结合波分复用技术,构建了光纤光栅传感网络,探索了一种新型的多点多通道网格式的数据采集方式,获得了宽频带、高灵敏度的超声地震物理模拟实验记录;实现了地震物理模型的超声连续采集,从根本上突破了传统压电传感的限制,形成了领先全球的基于光纤光栅传感的超声地震物理模拟实验技术。

今年4月,物探院承担的“基于光纤光栅传感的超声地震物理模拟技术”项目,通过中国石化科技部鉴定委员会的技术成果鉴定,获得“整体研究达到国际领先水平”的评价。承担该项目的技术人员,今年已围绕该技术申请国家专利7项,申请专有技术1项。该技术有望在油气勘探开发的多个领域,如油井监测、应力应变和温度监测等进行推广应用。

“光学油田”是未来油田发展的必然趋势

物探院将光纤光栅传感技术应用于地震物理模型实验,只是光纤传感技术成功应用的一个侧面。

光纤传感器因其优良的品质,几乎可应用于石油工业的各个环节,包括陆上油田和海上油田的勘探开采,以及石油的炼制、化工、储存、运输。光纤传感器在油田工业中的巨大市场前景和优良特性使人们意识到,它将对石油工业产生革命性的推进,因此有人提出了“光学油田”的概念。

所谓“光学油田”,就是利用光纤的传“信”、传“光”,特别是传“感”等性能,实现整个油田的智能化网络综合管理。在智能网络化油田中,光纤传感器可以实现对石油的勘探、开采、炼制、运输、基建,以及后勤设施的实时在线监控,并把信号通过光纤传输到中央控制室中。在控制室内,管理人员根据采集到的信息,可实时对整个工业区进行高效的统一管理。

光纤传感器的优点、蓬勃发展的市场和美好应用前景,引起了一些国际著名石油公司的密切关注,他们投入了巨大的人力、物力进行油田用光纤传感器的开发,促进了石油生产的进步和发展。未来科技的发展将会把油田中所有传统的基于电学的传感器转换为光学传感器。光纤传感器技术是改变石油产业游戏规则的关键技术,“光学油田”是未来油田发展的必然趋势。

关键字:地震勘探

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