世界上第一口安装多光纤传感器的智能井

    2002年8月，Norsk Hydro ASA公司完成了业内第一口多光纤传感器智能井。光纤测量系统安装在北海挪威海域Oseberg st（东）E-11C井，包括在井内安装多光纤压力计/温度计、分布式温度传感（DTS）光纤及地面操纵智能完井流量控制装置。所有光纤传感器都由Weatherford公司生产。自设备安装以来，井下传感器阵列已经为日常油田生产管理提供测量数据，作业者能在整个油田生产寿命期间进行战略性油藏管理。E-11C井的井下压力计/温度计提供两个产层的连续监测数据；DTS传感光纤提供整个井眼的温度数据；一根直径14in的光缆把测量数据传输到地面。
1.完井计划
　　E-11C井的完井面临严峻的挑战，除井下异常恶劣的高温/高压环境外， 要在两个层段实施完井作业。油田管理者计划把E-11C井转成注水井。为此，完井方案中使用了液压操纵滑套和层段隔离设备。压力计/温度计及DTS光纤的终端在衬管悬挂器的正上方（测量深度12387ft，井斜角73.2°），比95/8in生产封隔器低771ft。井眼初始压力4290psi，地层温度257°F。每支监测仪都有一个封装在传感器承压筒内的单芯全玻璃微结构传感器。传感器的最大连续作业温度和压力分别为320°F和20000psi。
　　两个单点压力计分别连接专用光纤，其中一个探测器监测油压，另一个探头监测套压。传感器安装在直径5-1/2in的承载筒上。承载筒上加工了NSCC螺纹及保护控制阀液压线的特殊切槽。两根光纤的连接点在承载筒顶部的Y型接头中。从Y型接头开始，长771ft的标准井下光缆（由3根光纤组成）下入到直径95/8in的生产封隔器。封隔器的两端分别装有干式接头，以便现场安装第二段从生产封隔器到油管悬挂器的光缆，该光缆长11608ft。下入井内光缆中的三根光纤有两根用来与单点传感器通信，第三根多模式光纤用作DTS测量。DTS光纤的终端位于Y型接头中，提供从Y型接头到井口整个井段的温度测量数据。
2.井下设施安装
　　Oseberg st的钻台很小，没有足够的空间安放卷盘机。因此只能从管子甲板上把控制线下入井中。当传感器承载筒被吊到钻台上时，长2625ft的完井设备已经下入井中。对接承载筒与完井钻柱后，固定好传感器并进行压力试验，然后将Y型接头固定在特殊接箍中。用小卷盘机将第一段光缆下入到生产封隔器位置，然后用大卷盘机把另一段光缆下入井中。卷盘上安装了光纤滑环/换向器，以便在下井过程中连续监测温度计/压力计。当光缆下入井内后，临时安装了一个联顶连接器以保证在安装/测试过程中能读出传感器的数据。在计划的时间内完成了E-11C井的完井作业，没有出现问题。井下传感器连续提供实时井动态资料。
3.地面采集装置
　　为了传输高质量的数据流，应用了包括沿井下光纤分布的光学传感器、地面或井口设备及地面数据采集装置（RMS2）的系统监测方法。设计中尽可能简化井下监测系统的元器件以保证测量的可靠性，因此光学技术的很大一部分如光电解调装置都保留在地面RMS2内。
　　Oseberg st地面系统中的光学解调装置控制所有井下测量，它为井下传感器提供光源，测量来自井下传感器光信号的反射波长，并用相应刻度软件将波长信号转换成工程值。所有测量数据都保存在当地的硬盘中并带有测量时间标记。每天都产生一个新的测量文件，以便于日后能迅速查找保存的测量数据。监测数据通过平台通信网络传输到主机系统中，然后在平台的控制室中实时显示测量数据。这些测量数据有助于决策者日常控制和生产优化等方面的决策。在装备了可靠的实时井下测量装置和采取了可靠的井下流动控制装置调节方法后，Norsk Hydro公司通过调节油藏流动剖面，优化生产作业及提高整个油藏生产期间的油气采收率。(传感器资讯网）