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分布式光纤监测设备的试验装置及方法


技术摘要:
本公开提供了一种分布式光纤监测设备的试验装置及方法,属于油气水井测试仪器领域。试验装置包括:套管、油管、光纤、气源和液源,所述套管的两端为密闭端,所述套管套装在所述油管上,所述套管与所述油管之间形成环空,所述套管上设有进出液管,所述进出液管用于与所  全部
背景技术:
储气库是将长输管道输送来的商品天然气重新注入地下空间而形成的一种人工 气田或气藏。储气库在运行中,有可能存在井筒泄漏的问题,而井筒泄漏将导致环空带压, 严重时将引起安全事故。 针对井筒泄漏,相关技术提出通过频谱噪声测井技术进行监测。频谱噪声测井技 术的工作原理是,利用井中流体流动所产生的自然声场,通过现代声音传感监测技术获取 自然声场信息,通过分析自然声场信息后确定井筒是否发生泄漏。
技术实现要素:
本公开实施例提供了一种分布式光纤监测设备的试验装置及方法,能够对分布式 光纤监测技术监测储气库井筒泄漏的可行性和检测结果的可靠性进行验证。所述技术方案 如下: 一方面,提供了一种分布式光纤监测设备的试验装置,所述分布式光纤监测设备 的试验装置包括:套管、油管、光纤、气源和液源, 所述套管的两端为密闭端,所述套管套装在所述油管上,所述套管与所述油管之 间形成环空,所述套管上设有进出液管,所述进出液管用于与所述液源连通, 所述油管的两端为密闭端,所述油管上设有至少一个泄漏点,所述油管通过所述 泄漏点与所述环空相通,所述油管用于与所述气源连通, 所述光纤插装在所述油管内,所述光纤包括用于与分布式光纤监测设备连接的第 一端,所述光纤的第一端和第二端均布置在所述套管和所述油管外。 可选地,所述油管由多个短节顺次连通形成,相邻两个短节的连接处设有接箍,所 述接箍与相应的短节螺纹连接,所述泄漏点为所述接箍与相应的短节之间的间隙。 可选地,所述分布式光纤监测设备的试验装置还包括至少一个噪声仪, 所述噪声仪与所述泄漏点一一对应,所述噪声仪安装在所述套管的外壁上,所述 噪声仪正对相应的泄漏点。 可选地,所述分布式光纤监测设备的试验装置还包括流量计,所述流量计安装在 所述进出液管上。 可选地,所述分布式光纤监测设备的试验装置还包括压力计, 所述压力计布置在所述油管外,所述压力计用于检测所述油管内的气体的压力。 可选地,在所述光纤的第二端侧的光纤布置在所述套管和所述油管外的部分的长 度等于或大于5m。 另一方面,提供了一种分布式光纤监测设备的试验方法,采用前述分布式光纤监 4 CN 111609967 A 说 明 书 2/7 页 测设备的试验装置实现,所述分布式光纤监测设备的试验方法包括: 将所述光纤的第一端与分布式光纤监测设备连接; 连通所述气源与所述油管,向所述油管注入气体,连通所述液源与所述进出液管, 向所述环空注入液体直到所述环空充满液体; 将所述套管相对于工作平台倾斜放置,以通过所述进出液管排出所述环空内的液 体,所述套管与所述工作平台的夹角为30°-60°; 运行所述分布式光纤监测设备,确定所述分布式光纤监测设备的检测结果,所述 检测结果包括检测出的泄漏点、以及检测出的泄漏点在所述油管上的位置; 基于所述检测结果、所述泄漏点的实际数量和所述泄漏点在所述油管上的实际位 置,确定所述分布式光纤监测设备是否可靠。 可选地,所述分布式光纤监测设备包括分布式声学传感器设备,所述分布式光纤 监测设备的试验装置还包括至少一个噪声仪,所述噪声仪的数量与所述泄漏点的数量一 致,所述噪声仪安装在所述套管的外壁上,所述噪声仪正对相应的泄漏点, 相应地,所述基于所述检测结果、所述泄漏点的实际数量和所述泄漏点在所述油 管上的实际位置,确定所述分布式光纤监测设备是否可靠,包括: 确定所述分布式光纤监测设备检测出的泄漏点的数量和检测出的泄漏点在所述 油管上的位置、与所述泄漏点的实际数量和所述泄漏点在所述油管上的实际位置是否一 致; 当所述分布式光纤监测设备检测出的泄漏点的数量和检测出的泄漏点在所述油 管上的位置、与所述泄漏点的实际数量和所述泄漏点在所述油管上的实际位置一致时,基 于所述分布式光纤监测设备检测出的泄漏点对应的声波特征以及所述噪声仪测量的声波 特征,确定所述分布式光纤监测设备是否可靠。 可选地,所述泄漏点为可调泄漏量大小的泄漏点,所述分布式光纤监测设备的试 验装置还包括流量计,所述流量计安装在所述进出液管上, 所述分布式光纤监测设备的试验方法还包括: 调整所述泄漏点的泄漏量大小,记录所述流量计针对不同泄漏量的单位流量,确 定不同泄漏量时所述分布式光纤监测设备是否可靠; 将所述流量计针对不同泄漏量的单位流量作为瞬时泄漏量,根据不同泄漏量时所 述分布式光纤监测设备是否可靠的确定结果,确定所述分布式光纤监测设备的瞬时泄漏量 的监测范围。 可选地,所述分布式光纤监测设备的试验装置还包括压力计,所述压力计布置在 所述油管外,所述压力计用于检测从所述气源注入到所述油管内的气体的压力, 所述分布式光纤监测设备的试验方法还包括: 根据所述压力计测量的压力,调整从所述气源注入到所述油管内的气体的压力; 根据从所述气源注入到所述油管内的气体的压力,估计所述环空与所述油管之间 的压差,根据不同泄漏量时所述分布式光纤监测设备是否可靠的确定结果,确定所述分布 式光纤监测设备在相应压差下的瞬时泄漏量的监测范围。 本公开实施例提供的技术方案带来的有益效果是: 通过套管套装在油管上,套管与油管之间形成环空,通过套管上设置的进出液管, 5 CN 111609967 A 说 明 书 3/7 页 可以向环空注入液体,将油管与气源连通,向油管注入气体,油管内的气体可以通过泄漏点 泄漏至环空中,这样,可以模拟储气库的井筒泄漏情形;将光纤设置在油管内,由于油管内 气体漏出时将在泄漏点附近产生振动并引起温度的变化,光纤能够感应到振动和温度的变 化,分布式光纤监测设备对光纤的感应进行监测,能够实现对分布式光纤监测技术的可行 性和检测结果的可靠性进行验证。 附图说明 为了更清楚地说明本公开实施例中的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使 用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本公开的一些实施例,对于 本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他 的附图。 图1是本公开实施例提供的分布式光纤监测设备的试验装置的结构示意图; 图2是本公开实施例提供的油管的结构示意图; 图3是本公开实施例提供的堵头的结构示意图; 图4是本公开实施例提供的光纤的横截面示意图; 图5是本公开实施例提供的分布式光纤监测设备的试验方法的流程图。 附图中,各零部件的标号如下: A分布式光纤监测设备、1套管、11进出液管、2油管、21环空、22短节、23接箍、3光 纤、4气源、5液源、6泄漏点、7噪声仪、8流量计、9压力计、10堵头、31第一多模光纤、32第二多 模光纤、33第一备用光纤、34第二备用光纤。
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