Научно-технический журнал
«Геология, геофизика и разработка нефтяных и газовых месторождений»
ISSN 2413-5011
Назад в номер Изучение тепловой инерции геофизических кабелей. определение постоянной времени нагрева оптоволоконных распределённых датчиков температуры
УДК: 550.832
DOI: 10.33285/2413-5011-2023-7(379)-27-36
Авторы:
2,2 Пермский государственный национальный исследовательский университет, Пермь, Россия
Ключевые слова: геофизический кабель, долговременный мониторинг, калибровочная установка, оптическое волокно, переходные процессы, постоянная времени, скважина
Аннотация:
На основании большого числа экспериментальных исследований, проведённых с образцами геофизических кабелей различной конструкции, в состав которых включены оптоволоконные распределенные датчики температуры, определены их инерционные свойства. Для нахождения постоянной времени оптоволоконных датчиков использовались оптоволоконная станция Silixa и мобильная теплоизолированная калибровочная установка, контроль нагрева и поддержания температуры циркулирующей жидкости в которой осуществлялся при помощи электронного блока управления. Количественная оценка значений постоянных времени является очень важным процессом, так как от него прямым образом зависит точность измерений температурных аномалий, которую можно также повышать посредством увеличения шага дискретизации по глубине и по времени. Однако такой подход в итоге может привести к потере информативности мониторинга, основанного на регистрации аномалий кратковременных переходных процессов. Производители геофизического кабеля с многообразными свойствами оптоволоконных модулей не определяют показатели тепловой инерции, что вынуждает проводить их оценку в производственных условиях. В результате исследований также было получено эмпирическое уравнение, представляющее собой один из теоретических способов определения постоянных времени распределенных оптоволоконных датчиков температуры, интегрированных в конструкции кабелей с различной геометрией и материалами.
Список литературы:
1. Агафонов Д.С., Сулейманов Р.И. Оптимизация технологии паронагнетания при разработке залежей высоковязкой нефти // Сб. трудов Междунар. науч.-технич. конф. – 2015. – № 3(309). – С. 139–151.
2. Буймистрюк Г.Я. Информационно-измерительная техника и технология на основе волоконно-оптических датчиков и систем. – СПб.: ГРОЦ Минатома, 2005. – 191 с.
3. Бухмиров В.В. Тепломассообмен: учеб. пособие. – Иваново: Ивановский гос. энергетический ун-т имени В.И. Ленина, 2014. – 360 с.
4. Васильев А.Н. Возможности применения новой технологии греющего кабеля для предупреждения образования АСПО и ВВЭ на месторождениях Удмуртии // Сб. тезисов X Междунар. науч.-практич. конф. – Уфа: Изд-во "Аркаим", 2015. – С. 3–9.
5. Власов А.И., Конышев Д.В., Коротков И.В. Учёт постоянной времени нагрева при разработке электростартера для запуска газотурбинных установок // Электроника и электрооборудование транспорта. – 2019. – № 1. – С. 20–23.
6. Дмитриев М. Кабельные линии 6 – 500 кВ. Тепловой расчёт при коротком замыкании // Новости электротехники. – 2014. – № 5(89). – С. 52–55.
7. Ивлев В.И., Фомин Н.Е., Юдин В.А. Термический анализ. Ч. 1. Методы термического анализа: учеб. пособие. – Саранск: Изд-во Мордовского ун-та, 2017. – 44 с.
8. Исаченко В.П., Осипова В.А., Сукомел А.С. Теплопередача. – М.: Изд-во "Энергия", 1969. – 440 с.
9. Кабышев А.В. Электроснабжение объектов. Ч. 1. Расчёт электрических нагрузок, нагрев проводников и электрооборудования: учеб. пособие. – Томск: Изд-во Томского политехнич. ун-та, 2007. – 185 с.
10. Применение оптоволоконных систем при реализации комплексных технологий заканчивания и долговременного мониторинга работы скважин / А.П. Лаптев, А.Д. Савич, В.И. Костицын [и др.] // Нефт. хоз-во. – 2022. – № 8. – С. 94–99.
11. Лапшина Ю.В., Рыбка В.Ф. Результат применения оптоволоконных технологий распределённой термометрии при освоении скважины с помощью ЭЦН // Экспозиция Нефть Газ. – 2013. – № 7(32). – С. 13–16.
12. Листвин А.В., Листвин В.Н. Рефлектометрия оптических волокон. – М.: Изд-во "ЛЕСАРарт", 2005. – 208 с.
13. Стенд для калибровки распределённых оптоволоконных систем контроля температуры в полевых условиях / А.С. Петухов, П.С. Лагунов, А.Н. Никонов, В.И. Луппов // НТВ "Каротажник". – 2019. – № 5(299). – С. 106–119.
14. Разина А.П. Тепловая инерция датчиков температуры // Журнал "ИСУП". – 2020. – № 2(86). – С. 15–17.
15. Халилов Д.Г. Волоконно-оптическая система активной термометрии // НТВ "Каротажник". – 2021. – № 3(309). – С. 139–151.
16. Aljawad M.S. Identifying Formation Mineralogy Composition in Acid Fracturing From Distributed Temperature Measurements // SPE Reservoir Evaluation & Engineering. – 2019. – Vol. 23(01). – Pp. 2022–211. – DOI: 10.2118/195537-PA
17. Tabatabaei Mohammad, Zhu Ding. Fracture Stimulation Diagnostics in Horizontal Wells Using DTS Data // SPE – Canadian Unconventional Resources Conference. – 2011. – DOI: 10.2118/148835-MS
18. РД 153-39.0-072-01: Техническая инструкция по проведению геофизических исследований и работ приборами на кабеле в нефтяных и газовых скважинах. – М., 2002. – 271 с.
19. URL:https://enteksys.ru/article-plotnost-teployomkost/
20. URL: http://interchim.ru/docs/polimery%20dlya%20kabeley/МЕ%206052.pdf
21. URL: https://learn.trudmore.ru/optika/osnovnye-xarakteristiki-opticheskogo-volokna/
22. URL: https://mplast.by/encyklopedia/polietilen-vyisokogo-davleniya-pevd/
23. URL: https://polymerbranch.com/catalogp/view/4.html&viewinfo=2
24. URL: https://silixa.com/heat-pulse-system-active-distributed-temperature-sensing/
25. URL: https://stankiexpert.ru/spravochnik/materialovedenie/stal-aisi-304.html
26. URL: https://studfile.net/preview/2893233/page:2/
28. URL: http://www.interlens.ru/gost3.html
29. URL: ttps://yandex.ru/search/?text=теплоёмкость+плотность+базальт&lr=118359&clid=2486826&win=392