油气田测井的一项重要任务是测量温度参数。
于光纤布拉格光栅温度传感器的固有优势,它是石油和天然气井中常规温度传感器的最受欢迎替代品。纤网络被粘合到一种特殊的材料上,该材料的膨胀系数等于用少量环氧树脂制成的光纤的膨胀系数,从而制成温度敏感元件。

据石油和天然气井的温度范围,设计了一个实验来检测裸纤维在35至105℃之间的布拉格网络温度。

用精度为±1°C的温度控制单元进行加热。
10℃下测量每个点,并且每个点之间的温度间隔为至少15分钟。论温度升高还是降低,温度与中心波长之间的线性关系都很好,上升时R2 = 0.9999,下降时R2 = 1;此外,网络在上升过程中的灵敏度为22 h / 18°C,在下降过程中的网络灵敏度为9.8 pm /°C与理论值的差异非常小,表明封装的温度传感器在35〜105℃的工作温度范围内稳定,可用于动态监测油气井的温度。拉格光纤网络因其在测量温度参数方面的固有优势而日益受到业界专家的认可[1-4]。文设计了一种光纤布拉格光栅温度传感器,并在35〜105℃的温度条件下进行了温度敏感实验。用紫外线激光的干涉条纹以一定范围内的光敏度照射光纤会导致该部分的光纤芯线的折射率永久且周期性地变化,从而形成网络。拉格光纤电缆。拉格光纤网络本质上等效于窄带滤光片。具有一定光谱范围的入射光传输到布拉格光纤网络时,该网络将满足布拉格条件并受外部环境参数的影响(例如温度,压力和约束,通量等),反射已调制的入射光,并可以通过对反射光谱进行解调来获得所需的信息(压力,温度),其结构如图所示。

1.本实验中使用的基材是圆形的,该材料由特殊材料制成,其膨胀系数与光纤相同,其长度为10厘米,直径为3厘米。了使裸露的网络更好地与基板接触并均匀加热,可以在圆形基板上绘制3毫米深和1毫米宽的小凹槽。光纤中的布拉格网络通过少量环氧树脂粘合剂均匀地粘合在凹槽中。包装温度传感器的过程中,必须对裸露的纤维网施加适当的预应力,并对其进行适当加热,以防止由于凝胶的固化而降低纤维网的中心波长。外,为了增加粘合力,必须将基槽的外表面打磨光滑[1]。装的结构如图2所示。
验设备包括:宽带光源,掺锗石英网络(中心波长1532.137 nm),光栅光谱仪。拉格(±17 h),耦合器,适配溶液,温度控制单元(精度±1℃)和环氧胶等待。

验原理:温度的变化将改变光纤网络的晶格间距和折射率,从而光纤网络的反射光谱的中心波长和透射光谱将发生变化。
过检测反射光谱的中心波长或光纤网络的透射光谱的变化,恒温阀芯可以获得相应的温度信息。验测量原理示意图。据油气井的常用温度范围,设计并测试了温度检测特性为35〜105℃的光纤布拉格光栅温度传感器。实验中,温度由温度控制盒控制,并且使用光纤布拉格光栅去光谱仪进行去光谱。验期间开发的光纤网络温度传感器可自由悬挂在温度控制箱中,每10℃测量一次,每次至少等待15分钟,然后测量一次平衡稳定。续对测量数据进行线性调整,调整图如图3.10所示。图中可以看出,在升温阶段,灵敏度为22 h / 2,R2 = 0.9999。温度下降时,灵敏度为9.8pm /℃,R2 =1。

们可以看到中心波长与温度具有良好的线性关系,温度升高或降低。于使用特殊材料作为衬底,因此在实验中测得的灵敏度与裸露网络的灵敏度相似(10.8 pm /℃),但每摄氏度也有1 pm的误差。为主要原因是网络阻塞。
验表明,所开发的光纤网络温度传感器在35〜105℃的工作温度范围内具有非常稳定的检测性能,可用于油井温度的测量。油站。
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