可降解的光纖測(cè)井儀器

業(yè)界通常認(rèn)為光纖測(cè)井是一項(xiàng)巨大的長(zhǎng)期投資,而總部位于蘇格蘭Aberdeen的Well-Sense公司正努力改變這種固有思維。該公司研發(fā)的FiberLine測(cè)井儀器運(yùn)輸、使用簡(jiǎn)單,無(wú)需重型設(shè)備便可下入井中。作業(yè)結(jié)束時(shí),現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)人員在井口切割光纖電纜,下入井中的光纖與鋁外殼會(huì)在幾天或幾周內(nèi)降解消失。Well-Sense公司的首席執(zhí)行官表示,光纖作業(yè)與光纖消失的時(shí)間長(zhǎng)短將取決于客戶的要求。無(wú)需昂貴的下入設(shè)備,也無(wú)需進(jìn)行回收,即使卡住也不會(huì)持續(xù)很長(zhǎng)時(shí)間。因此,這種可降解的光纖是節(jié)約成本的好手段,但客戶還是提出了疑問(wèn),把光纖留在井內(nèi),這是顛覆傳統(tǒng)思維方式的挑戰(zhàn)。

Well-Sense公司贏得了沙特阿美能源風(fēng)險(xiǎn)投資公司的支持,這將使Well-Sense公司能夠大幅增加人員與設(shè)備,擴(kuò)大公司規(guī)模。Well-Sense公司已經(jīng)將FiberLine測(cè)井儀器商業(yè)化應(yīng)用,例如,已經(jīng)利用該技術(shù)檢測(cè)滲漏,并基于水泥固化時(shí)的熱量檢測(cè)固井質(zhì)量。其可能的用途還包括微地震監(jiān)測(cè)、壓裂診斷以及氣舉檢查。

在光纖一端增加傳感器能夠擴(kuò)展該技術(shù)的功能,例如,一位客戶安裝了小型攝像機(jī),并利用光纖將視頻傳輸至地面。當(dāng)井不生產(chǎn)時(shí),可利用重力作用將系統(tǒng)部署于直井內(nèi)。該公司正在研究另一種輸送方式,可將系統(tǒng)下入至大斜度井內(nèi)(最大為60°)。該公司將測(cè)試是否能夠可靠地將光纖泵入至井中、并建造一個(gè)輸送儀器以將光纖拉至水平井內(nèi)。

與標(biāo)準(zhǔn)測(cè)井儀器相比,FiberLine測(cè)井儀器更輕。將比人的頭發(fā)絲更細(xì)的光纖在直徑約5.1 cm、長(zhǎng)約101.6 cm的鋁制圓筒中纏繞,總長(zhǎng)約為4 572 m,再加上用于將其安全下入井的硬件,該儀器的總質(zhì)量不超過(guò)15 kg。

不需要電纜或連續(xù)油管設(shè)備,FiberLine測(cè)井儀器依賴于一根直徑為200 μm的光纖沿著井筒進(jìn)行記錄聲音、溫度、壓力以及流量的工作。雖然光纖看起來(lái)像是替代了電纜將儀器懸掛在井中,但其巧妙的放纜退繞設(shè)計(jì)可使作用于光纖的負(fù)荷最小化。

通常,纖維的克星是水。由于水會(huì)破壞光纖,所以一般避免將缺乏保護(hù)措施的光纖直接暴露于水中。因此,將光纖包裹在防水管內(nèi),并增加了保護(hù)層。FiberLine測(cè)井儀器采用帶有短期保護(hù)涂層的基礎(chǔ)光纖以及可在數(shù)小時(shí)內(nèi)分解的金屬套,作業(yè)時(shí)間可從幾小時(shí)到幾天不等,這取決于所用的纖維與金屬套的材質(zhì)。到目前為止,客戶都選擇了鋁制金屬套,當(dāng)鋁暴露在井內(nèi)的酸性或堿性水中時(shí),它不會(huì)被涂上涂層以抵抗損害,故通常在一個(gè)月內(nèi)就會(huì)降解。

(信息來(lái)源:石油圈微信公眾號(hào) 肖圣 編輯,葉春麗 審校)