[實用新型]集成光纖測溫與檢波功能的井下光纖光柵傳感器

有效

• 申請號: 202022272890.5
• 申請日: 2020-10-13
• 公開（公告）號: CN213209300U
• 公開（公告）日: 2021-05-14
• 發明（設計）人: 趙忠;王春田;馮剛;劉世海;王繼斌;李明;孫志慧;劉小會;陳治慶;張旭;徐鈺;崔汝國
• 申請（專利權）人: 中國石油化工集團有限公司;中石化石油工程技術服務有限公司;中石化石油工程地球物理有限公司;中石化石油工程地球物理有限公司勝利分公司
• 主分類號: G01K11/3206
• 分類號: G01K11/3206;G01K1/08;G01V1/18
• 代理公司: 濟南日新專利代理事務所(普通合伙) 37224
• 代理人: 崔曉艷

本實用新型提供一種集成光纖測溫與檢波功能的井下光纖光柵傳感器，包括外殼，以及密封在外殼內的三支光纖光柵振動傳感器和光纖光柵溫度傳感器，三支光纖光柵振動傳感器均包含第一光纖光柵、質量塊和鉸鏈，該質量塊通過該鉸鏈連接固定在外殼內壁上，該質量塊帶有延長梁，該第一光纖光柵一端固定在該延長梁上，另一端固定在檢波器外殼上，光纖光柵溫度傳感器包括第二光纖光柵和高溫膠，該光纖光柵溫度傳感器采用該高溫膠粘在外殼的內壁板上，保持該第二光纖光柵彎曲狀態。該集成光纖測溫與檢波功能的井下光纖光柵傳感器可測量X、Y、Z三個方向的微振動波，并可測量環境的實時溫度，利用獲得的溫度信息，對三分量光纖光柵檢波器靈敏度進行校正。

技術領域

本實用新型涉及油田開發技術領域，特別是涉及到一種集成光纖測溫與檢波功能的井下光纖光柵傳感器。

背景技術

在油氣勘探領域，地震勘探技術是目前最為有效的一種方法。微振動傳感器(檢波器)作為地震勘探的關鍵設備，其作用是測量人為激發震源的直達波或各地層反射波，并轉換為電信號輸出，為油氣藏的勘探開發提供準確的地質情報。目前，微地震監測技術主要依賴電子式監測儀器，存在價格昂貴、穩定性差、不耐高低溫等局限。相比于電子檢波器，光纖檢波器具有靈敏度高、噪聲低、帶寬寬、動態范圍大，且抗電磁干擾、易于大規模組網等優點，在地震物探領域得到了越來越多的青睞，成為石油勘探領域的新利器。

井下環境惡劣，比如在4000米的深度，溫度可以達到200℃以上，溫度變化會對光纖檢波器的靈敏度產生影響，在實際應用中需要實時測溫，對光纖檢波器的靈敏度、中心波長等參數進行校正。

在申請號：CN201621138059.8的中國專利申請中，涉及到一種光纖光柵傳感系統，其特征在于，包括密集波分復用器、光纖光柵傳感器陣列、用于根據接收到的溫度調節量及預設的初始工作溫度調節所述密集波分復用器的工作溫度的溫度監控裝置及用于獲取所述光纖光柵傳感器陣列的工作溫度的變化量，并根據預設規則獲得溫度調節量，將所述溫度調節量發送給所述溫度監控裝置的控制器，所述光纖光柵傳感器陣列、所述控制器及所述溫度監控裝置均與所述密集波分復用器耦合，所述控制器與所述溫度監控裝置耦合。該發明的溫度傳感器不是與光纖光柵傳感器一體化的光纖溫度傳感器，需占用額外的體積，采集的溫度信息是為了調節密集波分服用器的帶寬波長。

為此我們發明了一種新的集成光纖測溫與檢波功能的井下光纖光柵傳感器，解決了以上技術問題。

實用新型內容

本實用新型的目的是提供一種集成光纖檢波器和光纖實時測溫功能的集成光纖測溫與檢波功能的井下光纖光柵傳感器。

本實用新型的目的可通過如下技術措施來實現：集成光纖測溫與檢波功能的井下光纖光柵傳感器，該集成光纖測溫與檢波功能的井下光纖光柵傳感器包括外殼，以及密封在該外殼內的三支光纖光柵振動傳感器和光纖光柵溫度傳感器，所述的三支光纖光柵振動傳感器均包含第一光纖光柵、質量塊和鉸鏈，該質量塊通過該鉸鏈連接固定在該外殼內壁上，該質量塊帶有延長梁，該第一光纖光柵一端固定在該延長梁上，另一端固定在檢波器外殼上，該光纖光柵溫度傳感器包括第二光纖光柵和高溫膠，該光纖光柵溫度傳感器采用該高溫膠粘在該外殼的內壁板上，保持該第二光纖光柵彎曲狀態。

本實用新型的目的還可通過如下技術措施來實現：

所述的三支光纖光柵振動傳感器為三個FBG的中心波長分別為1553nm、1556nm、1559nm的振動FBG傳感器。

該光纖光柵溫度傳感器為FBG中心波長為1545nm的溫度傳感器。

該外殼的殼內灌有硅油阻尼脂，以提高該光纖光柵振動傳感器的頻響靈敏度的平坦度。

所述的三支光纖光柵振動傳感器和該光纖光柵溫度傳感器采用一根光纖進行串聯。

所述的三支光纖光柵振動傳感器分別沿XYZ方向垂直放置，測量XYZ方向上的振動信號。