熱井井壁分布式光纖測溫方案
光纖測井井壁測試和井筒測試的區(qū)別
1.如果是新開挖的井，可以用井壁測試。如是井壁需要的光纖強(qiáng)度很高，在下井壁的過程中，井壁與巖石有摩擦，光纖造成損壞。成本較高。
2.如果是舊井，可以在井筒測試，即在井的中間位置測量。成本較低。
目錄
一、背景..................................................................................................................... 3
二、產(chǎn)品描述.............................................................................................................. 3
1、產(chǎn)品描述............................................................................................................ 3
2、原理描述............................................................................................................ 3
3、技術(shù)參數(shù)............................................................................................................ 3
4、測溫光纜技術(shù)參數(shù)及特點(diǎn).................................................................................. 4
熱能作為一種很好的新能源，可廣泛應(yīng)用于洗浴、醫(yī)療保健、供暖、發(fā)、種植與養(yǎng)殖、礦泉飲用等領(lǐng)域，具有良好的社會效益、經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益。 但要想在冬季供暖中長期穩(wěn)定的開發(fā)利用熱能，對熱源取熱區(qū)的下結(jié)構(gòu)進(jìn)行了解，尤其是摸清下溫度的變化及分布規(guī)律是非常有必要的。因此，通過設(shè)置溫監(jiān)測系統(tǒng)，及時掌握熱井溫動態(tài)的變化特征，能夠準(zhǔn)確獲取不同深度的井壁溫的動態(tài)變化信息，可為熱研究提供更為豐富的數(shù)據(jù),科學(xué)的指導(dǎo)熱供暖系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行，使系統(tǒng)達(dá)到ok性能。
分布式光纖感溫火災(zāi)探測器是一種實時、在線、連續(xù)的溫度測量系統(tǒng)，由測溫主機(jī)、感溫光纜及相關(guān)附件組成，能準(zhǔn)確探測光纖沿線任意測量點(diǎn)的溫度，為準(zhǔn)確監(jiān)控空間溫度場分布提供可靠、及時的信息。具有實時在線、測溫精度高，本征安全和不受磁干擾等優(yōu)點(diǎn)，對熱井井壁分布式溫長期實時在線監(jiān)測。
- 、原理簡述
分布式光纖感溫火災(zāi)探測器采用分布式光纖感溫方式，其原理是利用激光在光纖中輸時產(chǎn)生的自發(fā)拉曼（Raman）散射原理和光時域反射（OTDR）技術(shù)來獲取空間溫度分布信息。當(dāng)在光纖中注入一定能量和寬度的激光脈沖時，它在光纖中向前輸?shù)耐瑫r不斷產(chǎn)生后向喇曼散射光，這些后向喇曼散射光的強(qiáng)度受所在光纖散射點(diǎn)的溫度影響而有所改變，散射回來的后向喇曼光經(jīng)過光學(xué)濾波、光轉(zhuǎn)換、放大、模-數(shù)轉(zhuǎn)換后，送入信號處理器，便可將溫度信息實時計算出來，同時根據(jù)光纖中光的輸速度和后向光回波的時間對溫度信息定位。原理如下圖
3、技術(shù)參數(shù)
本產(chǎn)品由安裝在安全區(qū)的分布式光纖感溫火災(zāi)探測器主機(jī)與安裝在監(jiān)測區(qū)的溫度感光纖組成，主機(jī)外殼材質(zhì)采用鍍鋅板噴塑，內(nèi)裝安全柵及解調(diào)路部分，外接溫度感型光纖結(jié)構(gòu)為全光結(jié)構(gòu)，無源、無熱源、無靜摩擦、無壓、無流導(dǎo)入，信號輸采用鎧裝光纜。其設(shè)備主機(jī)的主要參數(shù)如下:
通道數(shù) | 1/ 2/ 4等 可定制 |
測溫范圍 | -20℃—120℃（更高溫選用高溫光纜） |
測溫精度 | ±1℃ |
溫度分辨率 | 0.1℃ |
定位精度 | 1m |
大測溫長度 | 2/4/6/10km |
響應(yīng)時間 | 1s/單通道 |
方式 | 定溫、差溫 |
光纖接頭 | FC/APC標(biāo)準(zhǔn)光纖接頭 |
源 | 220V AC±10% |
接 口 | 以太網(wǎng)、RS232 |
工作溫度 | -10℃～45℃ |
工作濕度 | 0-95% 無凝結(jié) |
尺寸（寬×高×深） | 480mm×90mm×380mm(可定制) |
4、測溫光纜技術(shù)參數(shù)及特點(diǎn)
型號 | 多模鎧裝光纖 |
光纖模式 | 多模光纖 |
芯數(shù) | 單芯 |
外部直徑 | 不大于12mm |
衰減 | ≤1.6分貝/公里 |
外護(hù)套 | 外護(hù)套材料 | 阻燃型熱塑材料 |
外護(hù)套防護(hù)級別 | >IP65 |
抗張強(qiáng)度 | 工作時不小于125N 敷設(shè)時不小于200N |
抗壓強(qiáng)度 | 工作時不小于300 N/10cm 敷設(shè)時不小于1000 N/10cm |
線性碾壓力 | 300N/cm引起～0.3mm的變形 |
外護(hù)套絕緣性能 | 4kV/DC |
允許的曲率半徑 | 工作時 光纜外徑的10倍 敷設(shè)時 光纜外徑的20倍 |
工作溫度范圍 | 長期-40℃～120℃ 短時（60min）-50℃ ～120 ℃ |
使用年限 | >10年 |
針對本次項目，設(shè)計采用不銹鋼管和鋼絲鎧裝的方法實現(xiàn)光纖保護(hù)，既保證光纖在高溫環(huán)境中長期運(yùn)行，又保證光纖在小區(qū)域內(nèi)受熱均衡，同時保護(hù)光纖免受摩擦、刮碰引發(fā)的物理結(jié)構(gòu)破壞。其優(yōu)點(diǎn)是
一是采用光纖輸?shù)氖枪獠ㄐ盘枺苊饬嗽衅魅菀资艽鸥蓴_的缺陷，且光纖不易腐蝕，可有效保證在惡劣環(huán)境下長期穩(wěn)定的運(yùn)行。
二是光纖感技術(shù)通過反射光攜帶溫度信息，光纖作為輸和感元件，無需感器，不占用更多的空間，特別適用于熱深井井壁與套管的狹窄線性空間要求，提高工程實施的安全性。
三是光纖感技術(shù)具有光纖沿線的長距離分布式溫度測量的優(yōu)勢，改變了以往采用熱敏阻、留點(diǎn)溫度計、子壓力計等點(diǎn)式測溫方法耗時與漏測的不足，真正實現(xiàn)了溫度的分布式觀測。
四是*實現(xiàn)了監(jiān)測系統(tǒng)的井壁布設(shè)，可在不影響熱井鉆探施工、熱井開采等條件下，直觀觀測熱井井壁溫動態(tài)變化。
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