分布式光纤监测技术在水平井分段压裂中的应用 被引量：2

1

作者 周明秀 管英柱 +2 位作者 张国威 董为民 曹石年 《能源与环保》 2024年第2期146-154,162,共10页

水平井分段压裂过程中,涉及大量繁杂的数据监测与处理工作,同时,压裂过程的不确定性给实时监测带来了更大的难度。传统的井下监测方式存在监测精确度低、受电磁干扰、成本高昂等问题,分布式光纤传感技术的产生,为这些亟待解决的难题提... 水平井分段压裂过程中,涉及大量繁杂的数据监测与处理工作,同时,压裂过程的不确定性给实时监测带来了更大的难度。传统的井下监测方式存在监测精确度低、受电磁干扰、成本高昂等问题,分布式光纤传感技术的产生,为这些亟待解决的难题提供了新的解决思路。分布式光纤传感技术以其成本低、耐高温、性质稳定、不受电磁干扰等优势,逐渐在油田得到应用。对水平井分段压裂的应用现状进行研究,分析了分布式光纤传感技术原理,总结了分布式光纤的井下安装方式,归纳了分布式光纤传感技术在水平井分段压裂中的应用现状,最后提出了分布式光纤监测技术的发展建议。研究认为:目前,分布式光纤传感技术已受到广泛关注,将成为井下监测的重要工具;分布式光纤传感在水平井分段压裂中的应用主要有压裂液注入分布诊断、人工裂缝起裂及延伸诊断、封隔器泄漏监测和DTS/DAS数据定量解释;对未来温度和声学监测数据的解释方法将向定量解释的应用方向发展。 展开更多

关键词 水平井分段压裂 分布式光纤监测 井下安装 DTS DAS 数据解释

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聚乙烯管道变形分布式光纤监测试验研究 被引量：9

2

作者 胡盛 施斌 +1 位作者 魏广庆 卢毅 《防灾减灾工程学报》 CSCD 2008年第4期436-440,453,共6页

聚乙烯材料的管道易于变形,因此对其在安装和运营过程中的变形监测是一项十分重要的工作。布里渊光时域反射计(BOTDR)是一项新型的分布式光电传感应变监测技术,已被广泛应用于结构物的变形监测中。本文基于该项技术,设计了一套聚乙烯管... 聚乙烯材料的管道易于变形,因此对其在安装和运营过程中的变形监测是一项十分重要的工作。布里渊光时域反射计(BOTDR)是一项新型的分布式光电传感应变监测技术,已被广泛应用于结构物的变形监测中。本文基于该项技术,设计了一套聚乙烯管道变形分布式光纤监测试验方案,对聚乙烯管道纯弯曲变形进行了试验研究,获取了管道表面光纤沿线的应变分布,据此分析了管道的变形方位,并推算出纯弯曲状态下的管道转角,验证了该技术在聚乙烯管道分布式监测中应用的可行性,为地下管道的一站式在线监测提供了一种新的技术方法。 展开更多

关键词 聚乙烯管道 布里渊光时域反射计(BOTDR) 分布式光纤监测

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基于分布式光纤温度监测系统的集中渗漏通道流速计算模型 被引量：10

3

作者 董海洲 寇丁文 彭虎跃 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第9期1717-1721,共5页

分布式光纤测温系统因其造价低、可实现实时快速分布式测温等优点,在堤坝渗漏监测方面具有良好的应用前景。但由于缺乏必要的理论基础和试验研究,目前分布式光纤测温的应用仅局限于渗漏定性分析,缺乏定量计算研究。根据分布式光纤温度... 分布式光纤测温系统因其造价低、可实现实时快速分布式测温等优点,在堤坝渗漏监测方面具有良好的应用前景。但由于缺乏必要的理论基础和试验研究,目前分布式光纤测温的应用仅局限于渗漏定性分析,缺乏定量计算研究。根据分布式光纤温度监测系统在不加热和加热两种情况下的温度测量值,利用热平衡理论及坝体周围岩土体温度变化与集中渗漏流速关系建立数学物理模型,在层流和紊流两种不同流态下探讨了渗漏流速的确定方法。经过一个实例计算,验证了所推导公式的正确性,为分布式光纤测温在渗漏监测中的应用,提供了一个定量分析的依据。 展开更多

关键词 分布式光纤温度监测系统 热量平衡 集中渗漏通道 渗漏流速

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百色RCC坝温度场仿真与分布式光纤监测 被引量：3

4

作者 蔡德所 朱以文 +4 位作者 何薪基 蔡元奇 张存吉 丁涛 李烈 《三峡大学学报（自然科学版）》 CAS 2005年第5期385-389,共5页

结合广西百色碾压砼重力坝5号、6A号坝段施工过程,以分布式光纤温度测量系统为手段,形成了两个坝段砼结构三维温度场,不仅提高了施工质量,同时对今后大坝的安全运行十分有利.将实测的砼结构三维温度场的成果,与计算机仿真成果进行了比... 结合广西百色碾压砼重力坝5号、6A号坝段施工过程,以分布式光纤温度测量系统为手段,形成了两个坝段砼结构三维温度场,不仅提高了施工质量,同时对今后大坝的安全运行十分有利.将实测的砼结构三维温度场的成果,与计算机仿真成果进行了比较分析,发现基本规律一致,实测的结果全面、客观地反映了施工的全过程,且量值小于计算机仿真值. 展开更多

关键词 分布式光纤监测 百色RCC坝 温度场 计算机仿真

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基于分布式光纤声波监测数据和机器学习的井筒流体类型识别方法 被引量：5

5

作者 刘均荣 韩艳慧 +1 位作者 王哲 刘明 《中国石油大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第3期107-114,共8页

基于建立的实尺寸水平井筒流体流动光纤监测模拟试验系统,开展油气水流动模拟试验,获得不同流体流动情况下的分布式光纤声波监测(DAS)数据;利用小波时间散射变换和短时傅里叶变换对DAS数据进行处理,提取流体流动特征,建立基于机器学习... 基于建立的实尺寸水平井筒流体流动光纤监测模拟试验系统,开展油气水流动模拟试验,获得不同流体流动情况下的分布式光纤声波监测(DAS)数据;利用小波时间散射变换和短时傅里叶变换对DAS数据进行处理,提取流体流动特征,建立基于机器学习的井筒流体类型识别分类方法。结果表明:融合低方差散射特征和短时时频特征数据能提高流体类型识别的准确率,并且随机森林算法的识别结果优于BP神经网络和决策树;该方法为井筒多相流体流动识别提供了一种新的技术手段。 展开更多

关键词 分布式光纤声波监测 声纹数据 特征提取 机器学习 流体类型 分类识别

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分布式光纤监测技术在注水井窜漏监测中的应用 被引量：2

6

作者 张兴彦 《测井技术》 CAS 2023年第4期516-520,共5页

井筒完整性是油田安全高效生产的重要保障,注水井管柱窜漏不仅会影响油井的正常生产,还会降低油田开发速度,减少油田采收率。通过管柱窜漏监测可以发现窜漏位置及类型,及时治理,减少损失。分布式光纤监测技术能够实时连续监测井下温度/... 井筒完整性是油田安全高效生产的重要保障,注水井管柱窜漏不仅会影响油井的正常生产,还会降低油田开发速度,减少油田采收率。通过管柱窜漏监测可以发现窜漏位置及类型,及时治理,减少损失。分布式光纤监测技术能够实时连续监测井下温度/声波剖面,将该技术应用于注水井管柱窜漏监测,可提高测试效率和监测成功率。介绍了基于分布式光纤监测技术的管柱窜漏监测测量原理,并以注水井窜漏为例,分析了油管窜漏、套管窜漏和井底窜槽不同情况下仪器的数据响应特性。实际应用表明,应用分布式光纤监测技术能够实时监测注水井管柱窜漏位置,确定套管窜漏、油管窜漏、井底窜漏情况,为制定管柱窜漏监测治理方案提供技术支持。 展开更多

关键词 分布式光纤温度监测系统 分布式光纤声波监测系统 注水井 管柱窜漏

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钻孔全断面分布式光纤监测中光缆-土体变形协调性的离散元数值模拟 被引量：7

7

作者 向伏林 杨天亮 +5 位作者 顾凯 施斌 刘春 刘苏平 张诚成 姜月华 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第6期1743-1754,共12页

地面沉降是当今危害较大的一种地质灾害问题,利用钻孔全断面分布式光纤监测技术监测地面沉降是一种有效的方法。光缆与土体的变形协调性是影响该技术准确获取地面沉降变形的重要因素。利用自主研发的离散元数值模拟软件MatDEM,建立了二... 地面沉降是当今危害较大的一种地质灾害问题,利用钻孔全断面分布式光纤监测技术监测地面沉降是一种有效的方法。光缆与土体的变形协调性是影响该技术准确获取地面沉降变形的重要因素。利用自主研发的离散元数值模拟软件MatDEM,建立了二维离散元光缆拉拔试验模型,探究了不同围压下光缆拉拔过程中光缆与周围土体的变形协调性问题。结果表明:二维离散元光缆拉拔模型能够准确反映光缆拉拔过程中的光缆应变分布和土体单元位移;不同围压下光缆拉拔力-拉拔位移曲线及应变分布曲线呈现出渐进式破坏模式;基于离散元方法获得的光缆滑脱深度,修正了光缆-土体变形协调系数。以苏州盛泽地面沉降数据为例,深入分析了不同围压和拉拔位移条件下了光缆-土体的变形协调性。该地区变形协调性较好的临界围压约为0.19 MPa,临界深度约为17 m。研究结果验证了离散元数值模拟方法在探究光缆-土体变形协调性方面的可行性,进一步论证了分布式光纤监测技术在地面沉降监测中的可靠性。 展开更多

关键词 地面沉降 分布式光纤监测 变形协调性 离散元 MatDEM

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北京故宫东华门城台分布式光纤监测研究 被引量：7

8

作者 时以亮 倪斌 +3 位作者 施斌 魏广庆 刘卫华 童恒金 《防灾减灾工程学报》 CSCD 北大核心 2015年第5期637-643,共7页

以北京故宫东华门城台墙体为监测对象,基于布里渊散射光时域反射测量技术（BOTDR）对北京东华门城台的北墙体、西墙体和中门洞的变形及渗漏进行了监测。监测结果显示：大部分感测光纤段的应变测量值分布在±100με测量误差范围内,... 以北京故宫东华门城台墙体为监测对象,基于布里渊散射光时域反射测量技术（BOTDR）对北京东华门城台的北墙体、西墙体和中门洞的变形及渗漏进行了监测。监测结果显示：大部分感测光纤段的应变测量值分布在±100με测量误差范围内,只有城台西墙体部分横向感测光纤段的应变值分布在150~250με之间,表明在西墙体上部局部区域发生了十分微小的鼓胀变形,推断为墙体表面灰泥固化和气温变化引起灰泥热胀冷缩变形所致;城台温度变化没有发现异常区域,表明城台在监测时间段没有渗漏情况发生。因此,判断目前东华门城台整体结构是稳定的。 展开更多

关键词 古建筑 变形 渗漏 分布式光纤监测 布里渊散射光时域反射测量技术(BOTDR)

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光纤分布式温度监测系统在关键性动力电路中的应用 被引量：3

9

作者 高建新 《石油化工安全技术》 2002年第6期38-40,共3页

介绍光纤分布式温度监测系统的原理及在石化热电厂的采用情况,在关键性动力电路中加装此监测系统可消除火灾隐患。

关键词 光纤分布式温度监测系统 动力电路 应用 电缆 DTS系统 热电厂

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火灾报警中的光纤分布式温度监测系统 被引量：2

10

作者 郑晓军 《电子质量》 2007年第4期14-17,共4页

随着光纤技术的发展,光纤分布式温度监测系统以其分布式、在线检测等优点,已逐渐取代传统的感温探测,被广泛地应用在工业、化工、电力、交通等领域的火灾监测报警中。本文探讨了火灾报警中的光纤分布式温度监测系统的原理、分类及特点。

关键词 光纤分布式温度监测 拉曼散射

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浅谈分布式光纤岩土工程监测技术 被引量：4

11

作者 张大伟 《山西建筑》 2011年第9期86-87,共2页

基于布里渊光时域反射计(BOTDR)的工作原理,介绍了光纤测试技术是近年来国际上研发成功的一项新型的分布式光电传感技术。实践证明通过该技术,将传感光纤按照一定的工艺粘贴在埋置于土体中的测斜管上,由传感光纤实测的应变分布,可以实... 基于布里渊光时域反射计(BOTDR)的工作原理,介绍了光纤测试技术是近年来国际上研发成功的一项新型的分布式光电传感技术。实践证明通过该技术,将传感光纤按照一定的工艺粘贴在埋置于土体中的测斜管上,由传感光纤实测的应变分布,可以实现深部土体水平位移的在线监测。 展开更多

关键词 分布式光纤监测技术 布里渊光时域反射计 岩土工程测试

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大型水池渗漏监测分布式光纤综合布设方案 被引量：1

12

作者 张娜 康业渊 《水科学与工程技术》 2021年第1期20-22,共3页

大型钢筋混凝土水池底板分缝处属于薄弱环节,最容易发生渗漏。根据大型水池底板分缝分块,在分缝处下部设置排水盲沟,排水盲沟内浇筑无砂混凝土,感温光缆布设在底板分缝下方,形成渗漏监测的分布式光纤网络,实现对大型水池渗漏的实时、在... 大型钢筋混凝土水池底板分缝处属于薄弱环节,最容易发生渗漏。根据大型水池底板分缝分块,在分缝处下部设置排水盲沟,排水盲沟内浇筑无砂混凝土,感温光缆布设在底板分缝下方,形成渗漏监测的分布式光纤网络,实现对大型水池渗漏的实时、在线、分布式监测。介绍两种应用于大型钢筋混凝土水池渗漏监测的分布式光纤布设方案,并对两种方案进行优缺点分析,提出综合布设方案,为分布式光纤测渗技术应用于大型水池的设计和施工提供借鉴和指导。 展开更多

关键词 大型水池 分布式光纤、渗漏监测 布设方案

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基于分布式光纤的桥梁深水桩基钢板桩围堰监测技术 被引量：1

13

作者 陈龙贵 《西部交通科技》 2023年第8期154-156,179,共4页

文章基于分布式光纤监测手段,对桥梁深水基础钢板桩围堰进行受力和变形分析。结果表明:钢板桩桩身应力、应变、弯矩和挠度随着开挖深度的增加而逐渐增大,且在内支撑和开挖面附近出现转折点,峰值出现位置逐渐向桩身下面转移;围堰开挖施... 文章基于分布式光纤监测手段,对桥梁深水基础钢板桩围堰进行受力和变形分析。结果表明:钢板桩桩身应力、应变、弯矩和挠度随着开挖深度的增加而逐渐增大,且在内支撑和开挖面附近出现转折点,峰值出现位置逐渐向桩身下面转移;围堰开挖施工完成后,应变、应力、弯矩和挠度峰值均没有超过规范允许或者材料允许的承受能力;分布式光纤可以为深水桩基围堰提供更加精确可靠的数据,确保施工过程安全。 展开更多

关键词 分布式光纤监测 深水桩基 钢板桩围堰 受力变形

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基于布里渊散射的分布式光纤监测系统在管道安全监测中的应用

14

作者 汪涛 陆昊 +1 位作者 白宇 李晓可 《石油天然气学报》 CAS 2019年第6期80-82,共3页

利用基于布里渊散射原理的DiTeSt分布式光纤监测系统在跨安第斯山脉管道项目中实现了管道变形、管周土体移动、管道泄漏和侵蚀等管道安全监测。该管道监测系统能及时高效地对管线灾害事件进行预警,提高管道安全监测效率,保证管线的正常... 利用基于布里渊散射原理的DiTeSt分布式光纤监测系统在跨安第斯山脉管道项目中实现了管道变形、管周土体移动、管道泄漏和侵蚀等管道安全监测。该管道监测系统能及时高效地对管线灾害事件进行预警,提高管道安全监测效率,保证管线的正常安全运营,减少运营商的经济损失。 展开更多

关键词 管道安全监测 布里渊散射 分布式光纤监测系统 安全运营

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煤巷顶板分布式光纤监测的可行性试验研究

15

作者 杜传伟 胡涛 +1 位作者 李业宏 王嘉钰 《矿业安全与环保》 北大核心 2022年第5期81-88,共8页

在传统顶板点式监测的基础上,应用BOTDR对采煤工作面回采巷道煤巷顶板沉降位移进行分布式监测。首先通过对BOTDR监测原理和煤巷顶板变形状态的理论分析,提出应用锚杆(索)在煤巷顶板进行光纤定点布设,并根据BOTDR测量的相邻定点间光纤轴... 在传统顶板点式监测的基础上,应用BOTDR对采煤工作面回采巷道煤巷顶板沉降位移进行分布式监测。首先通过对BOTDR监测原理和煤巷顶板变形状态的理论分析,提出应用锚杆(索)在煤巷顶板进行光纤定点布设,并根据BOTDR测量的相邻定点间光纤轴向应变和变形量,推导出光纤应变量化煤巷顶板沉降位移的数学表达式;然后进行煤巷顶板沉降的光纤定点拉伸和区段拉伸室内模拟试验,试验中光纤应变表征的位移与光纤拉伸距离的误差分别为0.690%和1.545%,拉伸距离和应变表征光纤位移基本一致;最后进行了采煤工作面回采过程中进风巷煤巷顶板的BOTDR现场监测试验,试验期间,光纤应变表征出最大沉降位移平均值为64.09 mm和135.63 mm的2个顶板沉降区域。与井下十字观测法测量值相比,顶板沉降变形范围的最大误差为5.60%,顶板沉降位移的最大误差为4.96%,顶板垂直位移的绝对误差值小于4 mm,证明了BOTDR定量表征顶板的沉降变形范围和沉降位移的可行性。 展开更多

关键词 煤巷顶板 沉降位移 分布式光纤监测 布里渊时域反射技术

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碳涂覆光纤用于分布式裂缝检测的实验研究 被引量：2

16

作者 张少杰 陈江 +2 位作者 闵兴鑫 叶丰 刘浩吾 《四川大学学报（工程科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第4期230-233,共4页

采用混凝土模型实验研究一种新型光纤—碳涂覆光纤的传感特性,测定了分布式光纤传感用于混凝土结构裂缝监测中的力-光本构关系和性能参数。表明碳涂覆光纤具有高分辨率(0.02mm),动态范围(1～4.5mm)明显优于普通单模光纤,从而弥补普通光... 采用混凝土模型实验研究一种新型光纤—碳涂覆光纤的传感特性,测定了分布式光纤传感用于混凝土结构裂缝监测中的力-光本构关系和性能参数。表明碳涂覆光纤具有高分辨率(0.02mm),动态范围(1～4.5mm)明显优于普通单模光纤,从而弥补普通光纤应用于光纤裂缝传感时的某些缺陷,对在条件恶劣的情况下采用碳涂覆光纤进行工程健康监测提供了依据。 展开更多

关键词 分布式光纤裂缝传感监测 碳光纤 光纤传感模型试验 传感灵敏度 动态范围

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分布式光栅传感技术在边坡监测中的应用研究 被引量：1

17

作者 孙镇艳 《工程技术研究》 2023年第20期45-47,共3页

稳定问题是边坡工程的重要问题,监测边坡的稳定性是评价边坡防护效果的重要依据。相比传统的监测手段,分布式光纤监测技术具有测量距离长、实时性及稳定性强等优点,在边坡监测中逐渐得到了广泛应用。基于布里渊散射效应的分布式光栅传... 稳定问题是边坡工程的重要问题,监测边坡的稳定性是评价边坡防护效果的重要依据。相比传统的监测手段,分布式光纤监测技术具有测量距离长、实时性及稳定性强等优点,在边坡监测中逐渐得到了广泛应用。基于布里渊散射效应的分布式光栅传感技术是一种新型光纤传感监测技术,文章着重介绍了其在边坡监测中的应用,旨在为边坡工程监测提供一定的参考。 展开更多

关键词 边坡监测 分布式光栅传感技术 布里渊散射效应 分布式光纤监测技术

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基于光纤监测的分段压裂多簇均衡性评价与优化建议

18

作者 刘合 慕立俊 +3 位作者 齐银 陈文斌 拜杰 涂志勇 《钻采工艺》 CAS 北大核心 2024年第6期1-7,共7页

作为庆城页岩油矿场实验室一期工程的一部分,从本井水平井压裂过程中,通过套管外部署的永久式光缆上采集的DAS和DTS分布式光纤监测数据可以用来评估水平井分段多簇压裂模式下的多簇砂液分配动态变化特征。文章详细阐述了水力压裂过程中... 作为庆城页岩油矿场实验室一期工程的一部分,从本井水平井压裂过程中,通过套管外部署的永久式光缆上采集的DAS和DTS分布式光纤监测数据可以用来评估水平井分段多簇压裂模式下的多簇砂液分配动态变化特征。文章详细阐述了水力压裂过程中基于DAS、DTS测量理论基础与各簇进液进砂计算模型,提出了多簇裂缝均一性指数计算方法,得到段簇设计、射孔优化、暂堵等因素对多簇裂缝均衡性的影响规律认识。结合现场实际应用情况得到几点认识:(1)光纤技术是目前评价多簇砂液分配规律的最有效且最直观的技术,能够准确量化评价多簇扩展均衡性;(2)庆城页岩油各簇均有进液信号显示,100%起裂进液;(3)簇间进液进砂分配差异大,计算均一性指数30%~87%,平均61.8%,且仍有提升空间;(4)甜点品质、段簇设计及射孔是影响进液进砂关键因素,暂堵效果不明显。该应用实例为后续开发方案的调整和压裂设计的优化提供了重要依据,同时有助于拓展分布式光纤监测技术在国内非常规油气领域的更加广泛、深入的应用。 展开更多

关键词 分布式光纤监测 多簇均衡性 页岩油水力压裂矿场实验 DAS DTS 段簇设计 差异化射孔

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基于光纤复合接触网线的智能监测方案与应用

19

作者 田庚 《电气化铁道》 2024年第4期58-61,共4页

接触网是铁路供电系统薄弱环节之一,通过对光纤复合接触网线和光纤分布式监测技术的研究,开发了光纤复合避雷线、光纤复合保护线、光纤复合承力索、光纤复合接触线及安装使用方案,通过光纤复合接触网产品及光纤分布式监测系统在实际线... 接触网是铁路供电系统薄弱环节之一,通过对光纤复合接触网线和光纤分布式监测技术的研究,开发了光纤复合避雷线、光纤复合保护线、光纤复合承力索、光纤复合接触线及安装使用方案,通过光纤复合接触网产品及光纤分布式监测系统在实际线路的应用,说明了该套技术方案对实现铁路接触网智能化、数字化具有一定意义及参考价值。 展开更多

关键词 光纤复合接触网线 光纤分布式监测 接触网智能监测

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水力压裂多裂缝扩展诱发光纤应变演化试验研究

20

作者 王溯 陈勉 吕嘉昕 《石油机械》 北大核心 2024年第8期101-107,共7页

为解决光纤监测水力压裂过程中裂缝扩展形态认识不清的难题,提出了一种基于光纤应变监测的水力压裂物理模拟试验方法。将基于光频域反射(OFDR)技术的分布式光纤解调器与大型真三轴压裂物理模拟试验相结合,开展了人造试样及页岩试样水力... 为解决光纤监测水力压裂过程中裂缝扩展形态认识不清的难题,提出了一种基于光纤应变监测的水力压裂物理模拟试验方法。将基于光频域反射(OFDR)技术的分布式光纤解调器与大型真三轴压裂物理模拟试验相结合,开展了人造试样及页岩试样水力压裂光纤实时监测物理模拟试验。试验结果表明,基于OFDR的分布式光纤传感技术可以高空间分辨率、高精度监测应变的演化,光纤的应变数据可以清晰地反映裂缝的产生、扩展和闭合。根据试验结果提出了一种基于光纤应变感测的水力压裂裂缝形态判别准则,该准则可以根据光纤应变演化信息判断部分裂缝类别。研究结论可高效地指导分布式光纤数据解释工作,可为光纤压裂监测的现场规模应用提供参考。 展开更多

关键词 水力压裂 裂缝识别 分布式光纤监测 页岩储层 层理缝 高角度天然裂缝 光纤应变

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