可降解的光纤测井仪器

业界通常认为光纤测井是一项巨大的长期投资,而总部位于苏格兰Aberdeen的Well-Sense公司正努力改变这种固有思维。该公司研发的FiberLine测井仪器运输、使用简单,无需重型设备便可下入井中。作业结束时,现场作业人员在井口切割光纤电缆,下入井中的光纤与铝外壳会在几天或几周内降解消失。Well-Sense公司的首席执行官表示,光纤作业与光纤消失的时间长短将取决于客户的要求。无需昂贵的下入设备,也无需进行回收,即使卡住也不会持续很长时间。因此,这种可降解的光纤是节约成本的好手段,但客户还是提出了疑问,把光纤留在井内,这是颠覆传统思维方式的挑战。

Well-Sense公司赢得了沙特阿美能源风险投资公司的支持,这将使Well-Sense公司能够大幅增加人员与设备,扩大公司规模。Well-Sense公司已经将FiberLine测井仪器商业化应用,例如,已经利用该技术检测渗漏,并基于水泥固化时的热量检测固井质量。其可能的用途还包括微地震监测、压裂诊断以及气举检查。

在光纤一端增加传感器能够扩展该技术的功能,例如,一位客户安装了小型摄像机,并利用光纤将视频传输至地面。当井不生产时,可利用重力作用将系统部署于直井内。该公司正在研究另一种输送方式,可将系统下入至大斜度井内(最大为60°)。该公司将测试是否能够可靠地将光纤泵入至井中、并建造一个输送仪器以将光纤拉至水平井内。

与标准测井仪器相比,FiberLine测井仪器更轻。将比人的头发丝更细的光纤在直径约5.1 cm、长约101.6 cm的铝制圆筒中缠绕,总长约为4 572 m,再加上用于将其安全下入井的硬件,该仪器的总质量不超过15 kg。

不需要电缆或连续油管设备,FiberLine测井仪器依赖于一根直径为200 μm的光纤沿着井筒进行记录声音、温度、压力以及流量的工作。虽然光纤看起来像是替代了电缆将仪器悬挂在井中,但其巧妙的放缆退绕设计可使作用于光纤的负荷最小化。

通常,纤维的克星是水。由于水会破坏光纤,所以一般避免将缺乏保护措施的光纤直接暴露于水中。因此,将光纤包裹在防水管内,并增加了保护层。FiberLine测井仪器采用带有短期保护涂层的基础光纤以及可在数小时内分解的金属套,作业时间可从几小时到几天不等,这取决于所用的纤维与金属套的材质。到目前为止,客户都选择了铝制金属套,当铝暴露在井内的酸性或碱性水中时,它不会被涂上涂层以抵抗损害,故通常在一个月内就会降解。

(信息来源:石油圈微信公众号 肖圣 编辑,叶春丽 审校)