光纤分布式温度测量系统(DTS)在张河湾抽水蓄能电站上水库工程中的应用研究

简要介绍光纤分布式温度测量系统(下称DTS系统)的原理、结构和技术特点,结合该系统在张河湾抽水蓄能电站上水库沥青混凝土防渗面板温度和渗流定位监测中的实际应用,说明该系统的先进性、准确性、灵活性、安全性好,在同类工程中有较好的应用和参考价值。

多孔介质内流体流动诱导温度变化的DTS数据解释（英文）

通过模拟水平井的DTS数据,可以识别流入井筒内不同类型的流体,但由于DTS数据解释的准确率不高,DTS技术在油藏管理中的应用非常受限制。DTS数据解释技术仍然处于发展的早期阶段,已有的一些解释方法也都是基于数学模型。不同的研究人员在研究时所设立的不同假设,导致相互矛盾的结果。所以,实验提出了一个更为准确的解释方法:直接利用实验方法测得流体在多孔介质中流动时的温度梯度和压力梯度数据,并考虑到流体在油藏和井筒内的多相非线性流,从而实现采集油、气和水在不同类型储层岩石中流动时的温度梯度和压力梯度数据的目的,进而建立温度梯度和压力梯度的关系式。研究结果可在今后的油藏模拟中预测油藏和井筒的温度分布。

输水隧洞液-气界面DTS监测方法

输水隧洞的运营状态与其水情息息相关,确定隧洞内液-气界面高度是确保隧洞正常运行的重要前提。基于分布式温度传感(DTS)技术时空连续性、监测便捷性、高空分辨率等特点,提出一种基于DTS技术的输水隧洞液-气界面分布式监测方法及液面高度经验公式,并通过室内模型验证该方法的适用性,分析液面高度、光缆布设角度、加热功率、光缆类型对感测性能的影响。结果表明:DTS液-气界面分布式监测方法配合铜网内加热传感光缆效果最佳,当布设角度为45°、加热时间为2 min,且界面高度处于28 cm及以上时,可以准确反映隧洞内液-气界面高度。

基于DTS的岩溶洼地渗漏室内试验研究

岩溶洼地是修建水库的理想场所,但岩溶洼地多位于岩溶强发育区,存在岩溶渗漏难题。在各种渗漏监测方法中,分布式光纤温度传感技术(DTS)有着显著优势。通过分析两类光缆在相同渗漏条件下的温度表现规律、不同介质和加热功率下可加热型光缆的温度特征值、可加热型光缆的渗漏感知范围,验证将加热光缆沿PVC管螺旋缠绕工艺提高渗漏感知能力的效果。研究成果可为DTS在岩溶洼地渗漏监测的应用提供参考。

光纤温度传感器在水库水位监测中的应用

本文阐述了光纤温度传感器的工作原理及其在水库水位监测中的应用。系统采用拉曼光时域反射技术对所测点进行定位,通过测量光缆表面的温度分布,得到了水温并且判定出水库水位。根据具体情况的精度要求,采用不同的光缆铺设方式,既满足了精度又降低了成本。测试结果表明,定位精度可以达到10mm。

DTS在洗煤厂火灾监控系统中的应用

DTS光纤分布式温度监测系统是一种融合了光纤和激光技术,利用光纤作为传感探测器进行温度监测的高科技设备。论文通过对其工作原理、系统组成、性能参数的分析介绍,以及对该系统在石圪台洗煤厂具体安装使用过程中的功能分析、特性说明和经验总结,为同类现代化洗煤厂在电缆温度监测和火灾预警监控方面提供了可借鉴的经验。

多产层油藏直定井温度剖面影响规律

由于缺乏可靠的温度剖面预测模型导致多产层油藏直定井温度剖面影响规律认识不清,使得基于分布式光纤温度监测(distributed temperature sensing,DTS)定量解释多产层油藏直定井产出剖面仍十分困难。鉴于此,通过建立考虑多种微量热效应和非等温渗流的多产层油藏直定井温度剖面预测模型,模拟分析了不同单因素变化对多产层油藏直定井温度剖面的影响规律,并通过正交试验分析评价了油藏直定井温度剖面对各影响因素的敏感性程度,依次为:单井产量>渗透率>含水饱和度>井筒直径>原油密度>井筒倾斜角>储层导热系数,确定了影响油藏直定井温度剖面的主导因素为单井产量、渗透率和含水饱和度。研究结果为实现基于DTS数据定量解释多产层油藏直定井产出剖面、储层特征参数等奠定了理论基础。

杨木灰的熔融特性及其影响因素分析

通过马弗炉灼烧实验考察了成灰温度对杨木灰表观形貌的影响,采用X射线衍射、扫描电镜、能谱分析等方法对比分析了不同成灰温度(600、 800、 1 000℃)下制得的杨木灰的理化特性;采用灰熔点测试仪测试了杨木灰的熔融特征温度,揭示了杨木灰熔融特征温度与成灰温度和停留时间的关系。将成灰温度800℃、停留时间2 h的杨木灰处理至变形温度(DT)状态,分析熔融过程中杨木灰的理化特性,进一步研究杨木灰的熔融性能。结果表明:在停留时间为2 h的条件下,成灰温度为600℃时,杨木灰的主要矿物晶相为K_(2)SO_(4)、KCl、SiO_(2)、K_(2)Ca_(2)(SO_(4))_(3)、Na_(2)Si_(2)O_(5)等;成灰温度为800℃时,杨木灰的主要矿物晶相为MgSiO_(3)、Na_(2)Si_(2)O_(5)、Na_(6)Mg(SO_(4))_(4)、SiO_(2)、CaSO_(3)等;成灰温度1 000℃杨木灰的XRD图谱与800℃时较为相似。600℃时,杨木灰有明显的孔洞,表面结构比较完整;随着温度的升高,杨木灰表面结构有了明显的破坏,表面结构的孔洞逐渐增大,结构破碎。杨木灰的熔融特征温度与成灰温度呈正相关关系,而与停留时间无明显线性关系。800℃停留2 h得到的杨木灰的变形温度(DT)、软化温度(ST)、半球温度(HT)和流动温度(FT)分别为1 224、 1 254、 1 267和1 294℃。处理至DT状态下的杨木灰中絮状物消失,表面仍有少量孔洞,孔洞中有灰渣小颗粒嵌入。

采用PSO算法的页岩气水平井DTS数据反演方法

为了实现页岩气水平井产出剖面、人工裂缝参数、压裂改造区缝网渗透率等多维未知参数的定量解释,提出了采用粒子群优化算法(Particle Swarm Optimization,PSO)的页岩气水平井分布式光纤温度传感(Distributed Temperature Sensing,DTS)数据反演方法。该方法由温度剖面正演预测模型和PSO算法组成,其中温度剖面正演预测模型用于每一步反演迭代中模拟页岩气水平井温度剖面,PSO算法则是在每一步迭代计算中优化更新产出剖面、裂缝参数等未知参量,进而逐渐减小模拟的温度剖面与实测DTS数据之间的误差,直至收敛。一口现场井的应用结果表明,预测的温度剖面与实测DTS数据吻合较好,各有效人工裂缝位置处的绝对温度偏差小于0.03℃;产出剖面反演结果与现场PLT(Production Logging Tool,生产测井工具)测试产量相吻合,单压裂段流量最大偏差仅0.291×10^(4)m^(3)/d,验证了该方法的可靠性。该方法可为进一步实现均衡产出剖面、提高单井产量提供依据。

光纤传感技术在昭通山地页岩气勘探开发实践中的应用进展

光纤既是传输介质又是传感器,具有体积小、重量轻、抗电磁干扰、耐腐蚀和高灵敏度等先天优势,因其分布式/准分布式监测的特性而适用于油气井的多参数实时评估和动态监测。基于分布式光纤传感技术,主要介绍了分布式声波传感(DAS)和分布式温度传感(DTS)在昭通国家级示范区页岩气勘探开发中的应用进展,包括了VSP井地联采和DAS/DTS动态监测技术,系统分析了井下光纤采集处理解释的特殊性和优势。实际应用结果表明,在VSP井地联采中,相对于传统检波器接收,光纤DAS接收具有高密度、全井段等优势,可以准确地提取地层的吸收衰减系数以及井驱参数,从而有助于地面地震高精度成像;同时,由于光纤能长期布设于井中,因而可以动态监测生产井的温度和声波响应变化,进而指导页岩气的开发和生产,具有很好的应用前景。

基于虚拟仪器的分布式光纤拉曼传感测温系统设计

分布式光纤拉曼温度传感器以其低成本、技术实现简单等优点成为中短距离光纤测温传感器的主要发展方向.针对测温传感器专用数字检测电路设计开发严重依赖开发经验,新光路结构检测验证耗时且成本高等问题,本文搭建了基于虚拟仪器分布式光纤拉曼温度传感系统,利用LabVIEW编程开发了FPGA程序和上位机程序.通过温度测试试验,对拉曼测温系统进行整体标定.测试结果表明:该系统在4 km的测试范围内温度分辨率为1.1℃,测温精度为±2℃.该系统可以和不同长度的光纤温度传感器光路系统相匹配,具有设计灵活、通用性强,可配置等特点.

基于分布式光纤温度测井的注入和产出剖面解释方法研究

近年来,随着分布式光纤温度传感(DTS)技术的快速发展,由于其对井干扰小、施工方便、能实时提供准确且连续的温度数据等优势,越来越多的被应用于井下的动态监测中.然而,实际应用中DTS数据量巨大且复杂,如何分析数据和用其解释井下的流量剖面及生产动态仍是一项巨大挑战.为此,本文基于井筒与地层间的传热机理,建立了多相流井筒温度分布模型,分析了不同影响因素下井筒的温度曲线响应特征.对实测DTS数据进行分析,建立基于井筒温度分布模型的拟合评价目标函数,用L-M(Levenberg-Marquarelt算法)和Sqp-legacy(Sequential quadratic programming-legacy,顺序二次规划遗传算法)两种算法进行反演后,将PSO(Particle Swarm Optimization,粒子群优化算法)与两种算法结合,对比两组组合算法的反演误差后选用PSO-LM算法,PSO-LM算法既具有PSO算法的随机性也具有L-M算法的高效性.然后对两口实测井进行解释,误差结果表明PSO-LM算法的精度较高,满足实际应用,验证了反演解释模型的正确性和可靠性.

光纤传感技术在输电线路故障检测中的应用

随着电力系统的不断发展,传统的故障检测方法已难以满足日益复杂的输电线路监测需求。光纤传感技术凭借其独特的优势,为输电线路故障检测提供了新的解决方案。文章介绍了光纤传感技术的基本原理及其在输电线路监测中的应用优势,详细分析了基于分布式光纤温度传感(Distributed fiber Temperature Sensing,DTS)和分布式光纤声波传感(Distributed fiber Acoustic Sensing,DAS)的故障检测方法。通过实际案例研究,验证了光纤传感技术在输电线路故障检测中的有效性和实用性。此外,探讨了该技术面临的挑战和未来发展方向。