光纤传感器在石油测井中的应用 石油测井是石油工业最基本和最关键的环节之一,压力、温度、流量等参量是油气井下的重要物理量,通过先进的技术手段对这些量进行长期的实时监测,及时获取油气井下信息,对石油工业具有极为重要的意义。
光纤传感器对电磁干扰不敏感而且能承受极端条件,包括高温、高压以及强烈的冲击与振动,可以高精度地测量井筒和井场环境参数,同时,光纤传感器具有分布式测量能力.可以测量被测量的空间分布,给出剖面信息。而且,光纤传感器横截面积小,外形短,在井筒中占据空间极小。而这些特性都是传统的电子传感器在井下的恶劣环境下所不具备的。
利用光纤传感器可以进行井下流量测量、温度测量、压力测量、含水(气)测量、密度测量、声波测量等。
国内光纤传感器发展现状
我国在70年代末就开始了光纤传感器的研究,其起步时间与国际相差不远。目前已有上百个单位在这一领域开展工作,其中的大学包括清华大学、北京航天航空大学,哈尔滨工程大学、哈尔滨工业大学、吉林大学、大连理工大学、北京交通大学、华中科技大学、北京理工大学、南开大学、天津大学、武汉理工大学、重庆大学、电子科技大学、上海大学、上海交通大学、复旦大学、浙江大学、南京大学、南京航空航天大学、暨南大学、深圳大学、国防科技大学、中国计量大学等,研究所包括:电子工业部下的38所,航天11所、中科院半导体所、上海微系统所、航空304所等。目前从事光纤传感器产业化的公司估计有上一百家了。他们在光纤温度传感器、压力计、流量计、液位计、电流计、位移计等领域进行了大量的研究,取得了上百项科研成果,其中相当数量的研究成果具有很高的实用价值,有的达到世界先进水平。每年发表的论文、申请的专利也不少。但与发达国家相比,我国的差距主要表现在产品的可靠性、稳定性方面,大多数品种仍处于实验室研制阶段,不能投入批量生产和工程化应用。
在物联网迅猛发展的背景下,传感器产业有望率先受益。从网络结构来看,物联网可分为感知层、网络层和应用层。感知层位于物联网三层结构中的最底层,是构成物联网的核心基础。在物联网运行中,传感器将感知获取到的物理、化学和生物等信息,转化为易识别的数字信息,并传输至后端平台处理、分析和应用。随着物联网时代的到来,传感器被广泛应用于消费电子、汽车工业、生物医疗等领域,需求量与日俱增。