[发明专利]一种井下光纤氢损老化测试方法

说明书

本发明属于光纤传输损耗测试技术领域，涉及一种井下光纤氢损老化测试方法，包括：对尾纤进行光功率测试，获得光功率值P₁；将尾纤与裸纤进行连接，对与裸纤连接的尾纤进行光功率测试，获得光功率值P₂；获得老化试验前的损耗值△Pa＝∣P₁‑P₂∣；将未与裸纤连接的尾纤以及与裸纤连接的尾纤进行老化，分别获得未与裸纤连接的尾纤以及与裸纤连接的尾纤的光功率值P₃和P₄；获得老化试验后的损耗值△Pb＝∣P₃‑P₄∣；通过对比老化试验前和老化试验后的损耗值，获得光纤氢损老化结果。其拓宽了光纤老化损耗测试的适用范围，降低对老化实验装置和光纤样品的限定性，提高了目前光纤表征方法的实用性，具有非常广阔的前景。

技术领域

本发明涉及一种井下光纤氢损老化测试方法，属于光纤传输损耗测试技术领域。

背景技术

随着现代网络通讯技术的迅速发展，光纤通讯技术逐渐成为现代网络通讯的主要数据传输方式。光纤光缆已广泛应用于海洋、陆地、航空、能源开发等各种领域。相比于传统通讯手段，其具有传输频率宽、通讯容量大、保密性高、重量轻、易于架设和运送等优点。

光纤传输是以光导纤维(光纤)为介质进行的数据、信号传输手段。光纤的传输损耗是指光纤在使用过程中由于物质自身、外界环境、传输效应等多种因素所导致的损耗。目前已知，光纤在海洋腐蚀环境、腐蚀气体环境、低温环境、高温环境、高压环境、外力影响、曝晒辐射线环境等恶劣环境下，光纤自身会发生化学结构变化，破坏了光纤对信号传导的精确性，使得光波信号发生了损耗。光纤的传输损耗特性是决定光网络传输距离、传输稳定性和可靠性的最重要因素之一。

在我国的油气田领域中，井下光缆体现了极高的应用价值，使油田生产变得更高效可靠，具有不可替代的作用。但研究表明，光缆材料在高温下会发生析氢现象，氢原子析出后与光纤材料发生相互作用，破坏光纤自身的物质结构，导致传输信号不稳定，光纤失效。这种光纤传输损耗问题严重制约着井下光缆的使用寿命和通讯信号的精确度，严重限制了光纤光缆在井下环境中的应用及研发。因此，在光纤通信网络的建设和维护中，就需要建立合适的氢损老化试验系统与相匹配的光纤损耗测试表征手段，从而精准把控光纤老化情况，使得井下环境光缆的应用及研发有所突破。

在国家标准GB/T 15972.55-2009，即《光纤试验方法规范第55部分：环境性能的测量方法和试验程序氢老化》中，规定试验条件：氢分压1kPa、温度65℃±2℃、试样放置时间大于16h。井下环境光纤处于高温高压的服役条件，在国标试验条件下，无法对井下环境光纤进行服役条件老化情况的判定，并且实际老化条件要求存在不确定性。

在国家标准GB/T15972.40-2008，即《光纤试验方法规范第40部分：传输特性和光学特性的测量方法和试验程序衰减》中，试样长度是基于对整盘光纤进行测试，一般长度大于3km，才可以得到较为准确的衰减数据。当光纤样品长度小于6m时，后向散射法存在盲区，无法准确测量光纤样品损耗值，存在光纤样品长度的限制问题。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的是提供一种井下光纤氢损老化测试方法，其拓宽了光纤老化损耗测试的适用范围，降低对老化实验装置和光纤样品的限定性，提高了目前光纤表征方法的实用性，具有非常广阔的前景。