[实用新型]光纤压差流量测井系统

说明书

一种光纤压差流量测井系统，由光纤Bragg光栅压差传感器和光纤光栅测量系统组成，光纤Bragg光栅压差传感器将采集的流体总压和静压分别传导至应变筒内外部，内外压差引起附着在应变筒外表面光纤Bragg光栅波长的改变。地面宽带光源入射到Bragg光栅产生的反射光的波长随之发生相应变化，通过解析反射光谱，实现对压差的检测，压差的大小与流体流速正相关，由流速进而求得体积流量，该方法不受启动排量、砂卡、滑脱速度等因素的影响，应用范围相对较宽。

技术领域：

本发明涉及一种井下流体流量测量系统，实现对油气水井的各层产量或注入量的计量。属石油测井施工中生产测井和套管质量检测专用仪器技术领域。

背景技术：

在石油勘探和开发的过程中，确定生产井中各分层产量及注入井各分层注入量，可给油气水井堵水、调剖提供技术支持数据，并评价油气水井作业效果；根据流量数据的变化情况，确定井下有无井液漏失及漏失量的大小，评价套管损坏状况及程度，流量测井对提高油气采收率具有重要意义。在现有技术中，涡轮流量受启动排量、砂卡等因素的影响、相关流量及氧活化测井等方法受滑脱速度的影响较大、电磁流量测井受制于持率，因而这些测量方法的适用井况受限、应用范围较窄。

发明内容：

本发明提供一种光纤压差流量测井系统及其测井方法，采用光纤光栅压力测量技术获取井中流体总压和静压之差，压差的大小与流体流速正相关，由流速进而求得体积流量，该方法不受启动排量、砂卡、滑脱速度等因素的影响，应用范围相对较宽，其技术方案如下：

一种光纤压差流量测井系统，包括宽带光源、光谱解调器、光纤Bragg光栅压差传感器，所述光纤Bragg光栅压差传感器由传感器外壳、中心导管、活塞、应变筒组成，所述应变筒外表面周向布有光纤Bragg光栅。

进一步的，所述应变筒为圆柱形。

进一步的，所述光纤Bragg光栅压差传感器上设有总压取孔、静压取孔。

进一步的，所述传感器外壳上设有注油口。

进一步的，所述光纤Bragg光栅与传感器外壳之间设有光纤密封。

进一步的，还包括光隔离器。

进一步的，还包括光纤环形镜。

进一步的，一种用于所述光纤压差流量测井系统的测井方法，光纤Bragg光栅压差传感器将采集的流体总压和静压分别传导至应变筒内外部，应变筒的容积在内外压差的作用下会产生变化，其变化量与压差成一定的线性函数关系。光纤Bragg光栅附着在应变筒外表面沿圆周分布，应变筒容积的变化使应变筒产生形变，从而使光纤光栅产生轴向应变，引起光纤Bragg光栅波长的漂移 ， （1）

地面宽带光源入射到Bragg光栅产生的反射光的波长随之发生相应改变，通过解析反射光谱，实现对压差的检测，对于重力场中的不可压缩均质流体，可根据伯努利方程推导出流体速度

（2）

-为流体密度，

-为常数，其值为2gh，g为重力加速度，h为总压孔与静压孔的垂直距离，

体积流量 （3），单位为m3/d，

S为流体管道截面积与压差传感器截面积之差。 附图说明

图1 为光纤压差传感器外观图 。

图 2为光纤压差传感器轴剖面图。

图3为光纤光栅测量系统框图。

图中：1-总压取孔，2-静压取孔，3-注油口，4-光纤密封，5-密封座，6-应变筒，7-活塞，8-中心导管，9-光纤Bragg光栅。

具体实施方式：