[發(fā)明專利]一種應(yīng)用液體工質(zhì)在管線中進(jìn)行光纖敷設(shè)的方法

在審

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• 申請日: 2017-02-24
• 公開（公告）號: CN107065110A
• 公開（公告）日: 2017-08-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王德民;王超英
• 申請（專利權(quán)）人: 中清盈創(chuàng)（北京）科技有限公司
• 主分類號: G02B6/50
• 分類號: G02B6/50
• 代理公司: 北京紀(jì)凱知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司11245
• 代理人: 徐寧,謝斌

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種光纖的敷設(shè)方法，特別是關(guān)于一種應(yīng)用液體工質(zhì)在管線中進(jìn)行光纖(直徑125μm‐255μm)敷設(shè)的方法。

背景技術(shù)

目前，油田中光纖傳感以其分布式、耐高溫、抗電磁干擾等特性被廣泛應(yīng)用于油田開采、油氣或電力管道輸運(yùn)監(jiān)測中，展示了光纖傳感技術(shù)廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域。

傳統(tǒng)的光纖敷設(shè)方法采用空氣或氮?dú)獾葰怏w為泵送光纖的介質(zhì)，并在電信領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。但應(yīng)用氣體敷設(shè)的光纖或光纜最小直徑大概在1mm左右，再小由于氣體本身的拖拽效應(yīng)明顯下降將無法驅(qū)動光纖或光纜進(jìn)入。因此，氣體敷設(shè)方式多用于光纜(直徑1mm以上)的敷設(shè)，并不適用于光纖(一般直徑在125μm到255μm之間)的敷設(shè)。此外，在油田領(lǐng)域，由于井下高溫高壓環(huán)境，應(yīng)用氣體敷設(shè)將增大安全隱患，也不建議使用。

發(fā)明內(nèi)容

針對上述問題，本發(fā)明的目的是提供一種應(yīng)用液體工質(zhì)在管線中進(jìn)行光纖敷設(shè)的方法。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取以下技術(shù)方案：一種應(yīng)用液體工質(zhì)在管線中進(jìn)行光纖敷設(shè)的方法，其特征在于，該方法利用液體工質(zhì)與光纖間的摩擦力作為拖拽力，將光纖帶入敷設(shè)目標(biāo)管路。

當(dāng)應(yīng)用該方法進(jìn)行光纜加工時(shí)，包括以下步驟：

1)在敷設(shè)目標(biāo)管線入口處連接三通，將三通的其中一進(jìn)口連接液體驅(qū)動與回收系統(tǒng)，另一進(jìn)口連接光纖供應(yīng)系統(tǒng)，出口則連接敷設(shè)目標(biāo)管線；

2)開啟液體驅(qū)動與回收系統(tǒng)，將液體工質(zhì)泵送入敷設(shè)目標(biāo)管路中，然后開啟光纖供應(yīng)系統(tǒng)將新光纖緩慢送入三通，利用液體工質(zhì)的拖拽力將新光纖帶入敷設(shè)目標(biāo)管路；

3)當(dāng)新光纖到達(dá)待敷設(shè)的長度后，關(guān)閉液體驅(qū)動與回收系統(tǒng)和光纖供應(yīng)系統(tǒng)，完成新光纖的敷設(shè)。

當(dāng)應(yīng)用該方法進(jìn)行不考慮光纖替換的井下光纖敷設(shè)時(shí)，包括以下步驟：

1)在油井內(nèi)存在一根輔助管線與敷設(shè)目標(biāo)管線組成U型結(jié)構(gòu)，并在兩根管線的U型端設(shè)置U型接頭，構(gòu)建兩根管線間的液體連通通道；

2)在敷設(shè)目標(biāo)管線入口處連接三通，將三通的其中一進(jìn)口連接液體驅(qū)動與回收系統(tǒng)，另一進(jìn)口連接光纖供應(yīng)系統(tǒng)，出口則連接敷設(shè)目標(biāo)管線，將輔助管線的出口連接液體驅(qū)動與回收系統(tǒng)；

3)首先開啟液體驅(qū)動與回收系統(tǒng)，將液體工質(zhì)泵送入敷設(shè)目標(biāo)管路中，然后開啟光纖供應(yīng)系統(tǒng)將新光纖緩慢送入三通，利用液體工質(zhì)的拖拽力將新光纖帶入敷設(shè)目標(biāo)管路；

4)當(dāng)新光纖到達(dá)待敷設(shè)的長度后，關(guān)閉液體驅(qū)動與回收系統(tǒng)和光纖供應(yīng)系統(tǒng)，完成新光纖敷設(shè)。

當(dāng)應(yīng)用該方法進(jìn)行光纖置換時(shí)，包括以下步驟：

1)含有舊光纖的管線與敷設(shè)目標(biāo)管線組成U型結(jié)構(gòu)，在兩根管線的U型端設(shè)置U型接頭，構(gòu)建兩根管線間的液體連通通道；

2)在敷設(shè)目標(biāo)管線入口處連接三通，將三通的其中一進(jìn)口連接液體驅(qū)動與回收系統(tǒng)，另一進(jìn)口連接光纖供應(yīng)系統(tǒng)，出口則連接敷設(shè)目標(biāo)管線，將輔助管線的出口連接液體驅(qū)動與回收系統(tǒng)；

3)進(jìn)行舊光纖泵出操作時(shí)，開啟液體驅(qū)動與回收系統(tǒng)，將液體工質(zhì)泵送入敷設(shè)目標(biāo)管路中，利用液體工質(zhì)的拖拽力將輔助管線中的舊光纖泵出并隨液體工質(zhì)進(jìn)入液體驅(qū)動與回收系統(tǒng)被回收；

4)待舊光纖泵出后，開啟光纖供應(yīng)系統(tǒng)將新光纖緩慢送入三通，利用液體工質(zhì)的拖拽力將新光纖帶入敷設(shè)目標(biāo)管路；

5)當(dāng)新光纖到達(dá)待敷設(shè)的長度后，關(guān)閉液體驅(qū)動與回收系統(tǒng)和光纖供應(yīng)系統(tǒng)，完成光纖置換。

在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施例中，當(dāng)完成新光纖敷設(shè)或光纖置換之后，進(jìn)行管線內(nèi)液體吹出操作，具體操作過程如下：

首先斷開三通和液體驅(qū)動與回收系統(tǒng)的連接，并將光纖供應(yīng)系統(tǒng)切換為氣體供給系統(tǒng)；然后開啟氣體供給系統(tǒng)，將氣體泵入敷設(shè)目標(biāo)管路，液體工質(zhì)將在高壓氣體的推動下不斷被排出至液體驅(qū)動與回收系統(tǒng)；持續(xù)吹掃直至液體驅(qū)動與回收系統(tǒng)接收到的流體不再含有液體工質(zhì)，關(guān)閉氣體供給系統(tǒng)，完成敷設(shè)目標(biāo)管路內(nèi)液體吹出操作。

在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施例中，光纖供應(yīng)系統(tǒng)主要由旋轉(zhuǎn)電機(jī)、力矩控制器、光纖盤和旋轉(zhuǎn)圈數(shù)計(jì)數(shù)器組成。

在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施例中，液體工質(zhì)的選擇標(biāo)準(zhǔn)如下：

低溫情況：環(huán)境溫度為0～100℃時(shí)，液體工質(zhì)選擇水；

中高溫情況：環(huán)境溫度為100～300℃時(shí)，液體選擇異丙醇。

在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施例中，敷設(shè)目標(biāo)管線的內(nèi)徑設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)如下：

(1)管線內(nèi)徑的設(shè)計(jì)下限應(yīng)使得流體在管線內(nèi)流動時(shí)處于層流狀態(tài)，或雷諾數(shù)小于2300；

(2)管線內(nèi)徑的設(shè)計(jì)下限應(yīng)使得光纖所承受的拖拽力小于光纖抗拉強(qiáng)度。