Волоконно-оптический кабель для измерения температурного распределения в паронагнетательных скважинах

Изобретение относится к области нефтедобычи и может быть использовано при добыче вязкой нефти, при воздействии на призабойную зону скважин паром при высоких температуре и давлении в устройствах для проведения измерений температурного распределения по скважине. Волоконно-оптический кабель для измерения температурного распределения в паронагнетательных скважинах включает оптическое волокно с защитным покрытием, свободно уложенное в модульной металлической трубке, которая размещена внутри внешней металлической трубки. При этом внутри внешней металлической трубки размещены две одинаковые защитные металлические трубки, отношение внутреннего диаметра которых к внешнему диаметру модульной металлической трубки больше чем 3/2, а модульная металлическая трубка с оптическим волокном размещена внутри одной из защитных металлических трубок. Технический результат - расширение области применения. 1 ил.

 

Изобретение относится к области нефтедобычи и может быть использовано при добыче вязкой нефти при воздействии на призабойную зону скважин паром при высоких температуре и давлении в устройствах для проведения измерений температурного распределения по скважине.

Известен волоконно-оптический кабель для проведения измерений в скважинах, включающий размещенное в герметичной металлической трубке покрытое защитной оболочкой оптическое волокно [1]. Известны конструкции оптических кабелей, предназначенных для прокладки в трубах, в том числе и способом пневмопрокладки [2]. Также известен волоконно-оптический кабель, включающий покрытое защитной оболочкой оптическое волокно, размещенное в герметичной металлической трубке, заполненной наполнителем [3]. Однако эти оптические кабели [1-4] не предназначены для использования в скважинах (тем более паронагнетательных) при высоких температуре и давлении.

Известен волоконно-оптический кабель [5] для измерения температурного распределения в паронагнетательных скважинах, включающий размещенное в герметичной металлической трубке, заполненной наполнителем, покрытое защитной оболочкой оптическое волокно, при этом защитная оболочка представляет собой слой металлизации, прилегающий к оптическому волокну, и охватывающую его оплетку из стеклонити, а в качестве наполнителя применен инертный газ. Слой металлизации может быть выполнен из меди и его толщина составляет несколько десятков микрометров. В качестве инертного газа использован аргон, который находится под давлением примерно 1 атм. Заполнение кабеля газом под давлением увеличивает как стоимость самого изделия, так и стоимость его эксплуатации.

Волоконно-оптический кабель [6] для применения в паронагнетательных скважинах включает оптическое волокно с защитным покрытием, свободно уложенное в модульной металлической трубке, которая размещена внутри внешней металлической трубки, при этом модульная стальная трубка плотно вложена во внешнюю стальную трубку, так что вместе они образуют двухслойную оболочку. Недостаток данного кабеля - его низкая ремонтопригодность. В условиях высоких температур и давления велика вероятность повреждения оптического волокна. Повреждение волокна требует полной замены кабеля, а это, в свою очередь, остановки технологического процесса. Теоретически возможна замена волокна в данной конструкции. Однако для этого необходим доступ к обоим концам кабеля, что требует его подъема на поверхность. При замене волокна с помощью заготовки доступ к обоим концам кабеля необходим для ввода заготовки. При замене оптического волокна методом пневмопрокладки доступ к обоим концам кабеля необходим для сводного прохождения воздуха на дальнем конце создаваемого воздушного канала для подачи сжатого воздуха. Поскольку стоимость остановки технологического процесса с подъемом оборудования на поверхность высока, к кабелю предъявляются повышенные требования к эксплуатационной надежности, что увеличивает его стоимость и ограничивает область возможного применения.

Сущностью предлагаемого изобретения является расширение области применения.

Эта сущность достигается тем, что волоконно-оптический кабель для измерения температурного распределения в паронагнетательных скважинах включает оптическое волокно с защитным покрытием, свободно уложенное в модульной металлической трубке, которая размещена внутри внешней металлической трубки, при этом внутри внешней металлической трубки размещены две одинаковые защитные металлические трубки, отношение внутреннего диаметра которых к внешнему диаметру модульной металлической трубки больше чем 3/2, а модульная металлическая трубка с оптическим волокном размещена внутри одной из защитных металлических трубок.

На фиг. 1 представлен поперечный разрез волоконно-оптического кабеля. Кабель включает оптическое волокно с защитным покрытием 1, уложенное в модульную металлическую трубку 2, которая размещена в одной из двух одинаковых защитных металлических трубок 3, которые размещены внутри внешней металлической трубки 4. Отношение внутреннего диаметра защитных металлических трубок к внешнему диаметру модульной металлической трубки больше чем 3/2. Защитное покрытие оптического волокна изготавливается из термостойких материалов, например в виде слоя металлизации и оплетки из стеклонитей или полимерного компаунда с наполнением из порошка тригидраталюминия и т.п. Металлические трубки 2, 3 и 4 могут быть выполнены из нержавеющей стали. Кабель в процессе изготовления наматывается на транспортный барабан либо на барабан подъемника. Спуск кабеля в скважину и его расположение в ней осуществляются известным образом. Измерение температурного распределения в скважине осуществляется с помощью известной аппаратуры известным методом.

По сравнению с прототипом предлагаемый волоконно-оптический кабель при повреждении оптического волокна может быть отремонтирован путем замены модульной металлической трубки с оптическим волокном в защитном покрытии без подъема кабеля и, соответственно, оборудования на поверхность. При установке на спускаемом конце оптического кабеля переходника между защитными металлическими трубками образуется обратный воздушный канал. Это позволяет после извлечения модульной металлической трубки с поврежденным оптическим волокном проложить в одной из защитных металлических трубок другую модульную металлическую трубку с исправным оптическим волокном методом пневмопрокладки, не поднимая оптический кабель на поверхность. Возможность ремонта волоконно-оптического кабеля без извлечения его из скважины расширяет область его применения и, кроме того, позволяет снизить требования к его стойкости к воздействию высоких температуры и давления, тем самым дополнительно расширяя область его применения.

ЛИТЕРАТУРА

1. Патент US 6148925А.

2. Грифьен В. Прокладка оптических кабелей в трубках. - Plumettaz SA, 1993. - 138 с.

3. Патент RU 2017246 С1.

4. Свидетельство на полезную модель RU 57022 U1.

5. Патент RU 2238578 С1.

6. Патент CN 2788212 Y.

Волоконно-оптический кабель для измерения температурного распределения в паронагнетательных скважинах включает оптическое волокно с защитным покрытием, свободно уложенное в модульной металлической трубке, которая размещена внутри внешней металлической трубки, отличающийся тем, что внутри внешней металлической трубки размещены две одинаковые защитные металлические трубки, отношение внутреннего диаметра которых к внешнему диаметру модульной металлической трубки больше чем 3/2, а модульная металлическая трубка с оптическим волокном размещена внутри одной из защитных металлических трубок.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к телекоммуникационным коробкам, в частности, включающим сплайс-пластины для оптоволоконных кабелей. Телекоммуникационное устройство (100) включает в себя коробку (103), имеющую основание (101) и крышку (102), которые соединяются между собой по герметичной линии стыка.

Изобретение относится к связующему волокну для волоконно-оптического элемента. Связующее волокно для волоконно-оптического элемента содержит плоское цветное композитное волокно типа острова в море, которое включает компонент моря плоского цветного композитного волокна типа "острова в море", которое имеет температуру начала плавления 100°C или выше и пик температуры плавления от 120 до 150°C.

Изобретение относится к телекоммуникационным органайзерам, содержащим лотки для волоконно-оптических кабелей, в частности к лоточному устройству. Лоточное устройство (10) для волоконно-оптического кабеля включает в себя пластину (20) с пазами и множество лотков (40), установленных на этой пластине (20) с возможностью поворота относительно нее между первым (46) и вторым (48) положениями.

Изобретение относится к волоконно-оптическим кабелям. Волоконно-оптический ленточный кабель включает в себя кожух (320) кабеля, при этом кожух имеет полость, обозначенную в нем, оптический элемент, включающий в себя оптическое волокно и протянутый в полости кожуха, и сухой блокирующий воду элемент (340), продолжающийся вдоль оптического элемента в полости.

Заявленная группа изобретений предназначена для соединения кабеля с элементом для разгрузки натяжения кабеля. Устройство для зажима кабеля, оптическое коммутационное устройство и комплект для закрепления кабелей к оптическому коммутационному устройству включает в себя корпус, имеющий удерживающий элемент, выступающий из него.

Изобретение относится к волоконно-оптическим кабелям с электрическими проводниками. Кабель включает в себя оптическое волокно, оболочку, окружающую оптическое волокно, и упрочняющий слой, расположенный между оптическим волокном и оболочкой.

Изобретение относится к основанию (1) системы для группирования оптоволокна с установочным средством (7), включающим в себя шарнир для шарнирной установки множества лотков (2), каждый из которых выполнен с возможностью хранения оптоволокна (17) и/или оптического соединения, причем указанное основание (1) содержит фиксирующее средство (9, 10, 11) для крепления оптического соединителя (3), причем выемка (22) расположена в основании (1), в котором расположено фиксирующее средство (9,10,11), и образует пространство для приема по меньшей мере части соединителя (3), причем имеется крышка (6,40) для закрывания выемки (22), а фиксирующее средство (9,10,11) расположено с противоположной стороны основания (1) относительно установочного средства (7).

Изобретение относится к механическим конструкциям для обеспечения прочности и внешней защиты волокон, а именно к оптоволоконной ленте. Оптоволоконная лента 1 включает в себя три или более параллельно расположенных оптических волокна 2 и соединительные участки 3, каждый из которых соединяет между собой два соседних оптических волокна 2.

Изобретение относится к механическим конструкциям для обеспечения прочности на разрыв и внешней защиты волокон, а именно к кабелю (1) с извлекаемыми микромодулями (6), проходящему в продольном направлении (X), содержащему внутренний продольный профиль (3) разделения на отсеки и наружную оболочку (2), при этом внутренний продольный профиль (3) разделения на отсеки ограничивает посредством соединения вместе с наружной оболочкой (2), по меньшей мере, два отсека (4.1, 4.2, 4.3, 4.4), при этом, по меньшей мере, в одном из отсеков (4.1, 4.2, 4.3, 4.4) находится, по меньшей мере, один из микромодулей (6), причем наружная оболочка (2) образует одну из стенок этого отсека.

Настоящее изобретение относится к устройству для размещения отрезков оптических волокон. Это устройство можно использовать, например, при монтаже сетей с оптическим доступом.
Наверх