BRPI0809122A2 - Calibração dependente de localização para medições de sensor de temperatura distribuída - Google Patents
Calibração dependente de localização para medições de sensor de temperatura distribuída Download PDFInfo
- Publication number
- BRPI0809122A2 BRPI0809122A2 BRPI0809122-6A BRPI0809122A BRPI0809122A2 BR PI0809122 A2 BRPI0809122 A2 BR PI0809122A2 BR PI0809122 A BRPI0809122 A BR PI0809122A BR PI0809122 A2 BRPI0809122 A2 BR PI0809122A2
- Authority
- BR
- Brazil
- Prior art keywords
- temperature
- fiber
- data
- dts
- length
- Prior art date
Links
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 title claims description 11
- 238000005259 measurement Methods 0.000 title description 9
- 239000000835 fiber Substances 0.000 claims description 87
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 39
- 239000013307 optical fiber Substances 0.000 claims description 17
- 230000005855 radiation Effects 0.000 claims description 7
- 238000012937 correction Methods 0.000 claims description 6
- 230000005670 electromagnetic radiation Effects 0.000 claims description 3
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims description 3
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 22
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 9
- 238000009529 body temperature measurement Methods 0.000 description 7
- 230000006870 function Effects 0.000 description 4
- 238000001069 Raman spectroscopy Methods 0.000 description 3
- 230000003595 spectral effect Effects 0.000 description 3
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 2
- 238000012935 Averaging Methods 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 230000003466 anti-cipated effect Effects 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 1
- 238000007405 data analysis Methods 0.000 description 1
- 238000013480 data collection Methods 0.000 description 1
- 238000005553 drilling Methods 0.000 description 1
- 230000009977 dual effect Effects 0.000 description 1
- 230000010354 integration Effects 0.000 description 1
- 238000012417 linear regression Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000001579 optical reflectometry Methods 0.000 description 1
- 238000000253 optical time-domain reflectometry Methods 0.000 description 1
- 239000010453 quartz Substances 0.000 description 1
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N silicon dioxide Inorganic materials O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01K—MEASURING TEMPERATURE; MEASURING QUANTITY OF HEAT; THERMALLY-SENSITIVE ELEMENTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G01K11/00—Measuring temperature based upon physical or chemical changes not covered by groups G01K3/00, G01K5/00, G01K7/00 or G01K9/00
- G01K11/32—Measuring temperature based upon physical or chemical changes not covered by groups G01K3/00, G01K5/00, G01K7/00 or G01K9/00 using changes in transmittance, scattering or luminescence in optical fibres
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01K—MEASURING TEMPERATURE; MEASURING QUANTITY OF HEAT; THERMALLY-SENSITIVE ELEMENTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G01K15/00—Testing or calibrating of thermometers
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Measuring Temperature Or Quantity Of Heat (AREA)
- Radiation Pyrometers (AREA)
- Investigating, Analyzing Materials By Fluorescence Or Luminescence (AREA)
Description
Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "CALIBRAÇÃO DEPENDENTE DE LOCALIZAÇÃO PARA MEDIÇÕES DE SENSOR DE TEMPERATURA DISTRIBUÍDA".
Antecedentes
Um problema comum com sistemas de sensoriamento de temperatura distribuída (DTS) envolve dificuldades em fazer medições de temperatura calibradas. Calibrações têm benefício muito limitado se a perda dependente espectral for não-linear (dependente de localização). No caso de atenuação espectral não-linear, uma solução admitida é implementar uma fibra de detecção DTS em uma configuração de dupla extremidade, a qual, quando interrogada a partir de ambas as direções por um sistema DTS na superfície, pode ser usada para corrigir os dados em função de erros por causa de atenuação espectral não-linear. Até esta data, uma técnica primária para alcançar uma configuração DTS de dupla extremidade tem sido usar tubulação de linha de controle (a qual pode ser, por exemplo, de aproximadamente 6,35 milímetros (% de polegada) de diâmetro externo) e um tubo em forma de U na extremidade distai do sistema que se conecta à tubulação e, então, bombear uma fibra ótica ao longo do comprimento total da tubulação (no caso de aplicações de fundo de poço, da superfície para o fundo de poço e de volta para a superfície).
Procedimentos de técnica anterior para calibrar dados DTS incluem calcular a média de seções totais de dados de temperatura ao longo de um comprimento da fibra. Por causa de várias inconsistências nos dados de temperatura gerados destes procedimentos, tais procedimentos são frequentemente não confiáveis. Falta de confiabilidade frequentemente chega na forma de picos de valor de temperatura e de outras inconsistências em várias localizações ao longo do comprimento da fibra, o que está aparente com referência à figura 1 de técnica anterior. Esta figura ilustra uma exibição de dados de temperatura 10 mostrando dados de temperatura calibrados usando procedimentos atuais. Tal como está demonstrado na figura 1, tais procedimentos de calibração DTS atuais resultam em imprecisões significativas nos dados de temperatura, tais como picos em várias localizações ao longo do comprimento da fibra e/ou seções de dados de temperatura formando inclinações ou gradientes ao longo de seções do comprimento da fibra.
Sumário
5 Um método para calibrar sistemas de sensoriamento de tempe
ratura distribuída (DTS) inclui: receber dados de temperatura associados a uma ou mais localizações ao longo de um comprimento de uma fibra ótica; calcular um conjunto de coeficientes de calibração exclusivos específico para cada uma de a uma ou mais localizações ao longo do comprimento de 10 fibra; e aplicar o conjunto de coeficientes de calibração específico para cada uma de a uma ou mais localizações ao longo do comprimento de fibra aos dados de temperatura para correção calibrada dos mesmos.
Um sistema para calibrar dados DTS inclui: uma fibra ótica tendo uma ou mais localizações de detecção ao longo de um comprimento de fi15 bra; e uma unidade DTS para receber dados de temperatura associados a uma ou mais localizações ao longo de um comprimento da fibra ótica. A unidade DTS inclui: um receptor para receber sinais dependentes de temperatura e gerar a partir daí os dados de temperatura; e um processador para calcular um conjunto de coeficientes de calibração exclusivos específico pa20 ra cada uma de a uma ou mais localizações ao longo do comprimento de fibra, e aplicar o conjunto de coeficientes de calibração específico para a uma ou mais localizações ao longo do comprimento de fibra aos dados de temperatura para correção calibrada dos mesmos.
Um furo de poço para fornecer dados DTS calibrados inclui: uma 25 fibra ótica tendo uma ou mais localizações de detecção ao longo de um comprimento de fibra; e uma unidade DTS para receber dados de temperatura associados com uma ou mais localizações ao longo de um comprimento da fibra ótica. A unidade DTS inclui: um receptor para receber sinais dependentes de temperatura e gerar a partir daí os dados de temperatura; e um 30 processador para calcular um conjunto de coeficientes de calibração exclusivos específico para cada uma de a uma ou mais localizações ao longo do comprimento de fibra, e aplicar o conjunto de coeficientes de calibração específico para a uma ou mais localizações ao longo do comprimento de fibra aos dados de temperatura para correção calibrada dos mesmos.
Breve Descrição dos Desenhos
Referindo-se agora aos desenhos, em que elementos iguais são numerados do mesmo modo nas diversas figuras:
a figura 1 de técnica anterior é um gráfico de dados DTS calibrados usando métodos de calibração de técnica anterior;
a figura 2 é uma vista plana de uma configuração de teste DTS dependente de localização exemplar;
a figura 3 é um fluxograma fornecendo um método exemplar pa
ra calibrar dados DTS; e
a figura 4 é um gráfico de dados DTS calibrados, usando um método de acordo com a presente descrição, em que calibração é executada para dados de um arranjo de fibra DTS em etapas de 15o Celsius.
Descrição Detalhada de Modalidades Exemplares
Será feita agora detalhadamente referência a modalidades exemplares, cujos exemplos estão ilustrados nos desenhos anexos.
Referindo-se agora à figura 1, uma configuração de sensoriamento de temperatura distribuída (DTS) exemplar de teste está ilustrada de 20 uma maneira geral por 20. A configuração de teste DTS exemplar 20 inclui uma unidade DTS 22 tendo um canal 1, designado por 24, e um canal 2, designado por 26. Uma fibra ótica de dupla extremidade 28 é, em uma modalidade, conectada em uma extremidade ao canal 1 e na outra extremidade ao canal 2. Uma ou mais câmaras de estabilidade isoladas 30, 32 são forne25 cidas em localizações selecionadas ao longo da fibra 28.
A unidade DTS 22 pode ser qualquer dispositivo adequado para receber e/ou processar sinais eletromagnéticos dependentes de temperatura. Em um exemplo, a unidade DTS 22 inclui pelo menos um de uma fonte de radiação, tal como um laser pulsado, um acoplador direcional para aco30 piar um sinal a um receptor 23 para gerar dados de temperatura a partir dos sinais, e um processador 25 para processar um sinal recebido e determinar um valor de temperatura com base no sinal recebido. Em uma outra modalidade, a unidade DTS 22 é uma unidade DTS SensorTran.
Na presente modalidade, a fibra 28 é uma fibra de dupla extremidade, e é conectada aos dois canais 1 e 2 em cada extremidade. Entretanto, em outras modalidades, a fibra 28 é uma fibra de extremidade única, 5 ou uma fibra de dupla extremidade tendo uma única extremidade conectada à unidade DTS 22. Também, na presente modalidade, os dados de temperatura obtidos da fibra 28 são dados de temperatura de extremidade única. Em outras modalidades, dados são obtidos de uma ou de ambas as extremidades da fibra 28, e são processados como dados de única extremidade ou de 10 dupla extremidade.
Em uma modalidade, a fibra 28 é uma fibra de fundo de poço, pela qual medições de temperatura são executadas usando a fibra 28 em um furo de poço durante e/ou após perfuração de poço. Nesta modalidade, a configuração de teste DTS 20 pode ser incorporada em um furo de poço e/ou com ele.
A fibra 28 inclui uma pluralidade de localizações de detecção ao longo do comprimento da fibra 28, as quais podem ser submetidas a várias temperaturas, por exemplo, ao dispor uma ou mais partes selecionadas da fibra 28 em uma ou mais das câmaras de estabilidade 30, 32. As medições 20 DTS podem ser feitas em cada uma da pluralidade de localizações de detecção em uma parte selecionada, e a viabilidade de calibrações de medição DTS dependentes de localização pode ser avaliada. Nas modalidades exemplares ilustradas, a fibra 28 pode ser qualquer fibra utilizável com aplicações DTS, incluindo, por exemplo, uma fibra DTS Raman, a qual pode ser 25 considerada qualquer fibra ótica que possa produzir um nível suficiente de intensidade de espalhamento Raman para as medições distribuídas de temperatura. O núcleo da fibra 28 pode ser de qualquer tamanho conveniente, por exemplo, núcleo de 50 mícrons, núcleo de 62,5 mícrons, núcleo de 100 mícrons, etc. entre outros. A fibra 28 pode ser qualquer fibra monomodo ou 30 multimodo, e pode ser feita de qualquer material adequado, tal como um material de quartzo dopado. A fibra 28 pode ser uma fibra ótica tendo qualquer índice refrativo e que seja adequada para fornecer um nível suficiente de intensidade de espalhamento Raman para as medições distribuídas de temperatura.
Pelo menos uma câmara de estabilidade isolada 30, 32 é fornecida em uma ou mais localizações selecionadas ao longo do comprimento 5 da fibra 28. Cada câmara 30, 32 pode incluir um invólucro para encerrar uma parte selecionada da fibra 28 e um controlador de temperatura adequado para colocar a fibra 28 em uma temperatura conhecida desejada. Cada câmara 30, 32 pode ser um forno isotérmico, e também pode incluir um respectivo carretei 31, 33 disposto dentro dela para acomodar um comprimento 10 selecionado da fibra 28.
A primeira câmara de estabilidade 30, em uma modalidade, inclui um primeiro controlador de temperatura e um primeiro dispositivo de medição de temperatura independente, tal como um termopar 34. A segunda câmara de estabilidade 32, nesta modalidade, inclui um segundo controlador 15 de temperatura e um segundo dispositivo de medição de temperatura independente, tal como um termopar 36. Os termopares 34 e 36 podem ser acoplados em comunicação operável com a unidade DTS 22, um processador separado e/ou com um mostrador adequado.
Em uma modalidade, a fibra 28 pode ser dividida em duas ou 20 mais seções, ou pode incluir, de outro modo, duas ou mais fibras óticas que são acopladas conjuntamente. Por exemplo, a fibra 28 pode ser dividida para simular configurações de medição de temperatura de fundo de poço ou outras configurações antecipadas em que não seja possível ou não-prático instalar um único comprimento da fibra 28. As seções ou fibras podem ser 25 acopladas por meio de uma junção ou conector externo. Neste exemplo, cada seção pode ter uma câmara de estabilidade separada 30, 32 associada a ela. Embora a modalidade ilustrada mostre as duas câmaras de estabilidade 30, 32 e uma única fibra 28, a configuração de teste DTS 20 pode incluir qualquer número de fibras, seções de fibra e de câmaras de estabilidade.
Com esta configuração de teste exemplar, a parte selecionada
da fibra 28 localizada nos fornos isolado 30, 32 pode ficar exposta às temperaturas selecionadas. Em uma modalidade, a parte selecionada é submetida a ciclos através de uma faixa de temperaturas, isto é, submetida a uma pluralidade de temperaturas em uma faixa selecionada. Tempos de integração podem ser estabelecidos com a unidade DTS 22 para obter conjuntos de dados no decurso de regiões de temperatura estável. Calibração de tais con5 juntos de dados pode então ser executada para corrigir os dados de temperatura de acordo com a localização ao longo da fibra 28. No presente método, cada um da pluralidade de pontos de detecção (por exemplo, localizações distintas) ao longo do comprimento da fibra 28 é considerado exclusivo, isto é, cada ponto de detecção é calibrado individualmente com o seu pró10 prio conjunto de coeficientes de calibração exclusivos. Esta coleção de calibrações pode então ser aplicada aos conjuntos de dados, e aos conjuntos de dados subsequentes, para corrigir exatamente dados DTS.
O presente pedido contempla calibrações de medição DTS de extremidade única ou de dupla extremidade. Também, embora uma única 15 fibra ótica esteja ilustrada na configuração DTS de dupla extremidade da figura 2, outras modalidades exemplares podem utilizar configurações de extremidade única ou configurações duplas, e adicionalmente podem usar fibras óticas que sejam dispostas em uma parte de fundo de poço de uma formação geológica, isto é, fibras de fundo de poço.
A figura 3 ilustra um método 40 para calibrar dados de tempera
tura, tais como dados de sensoriamento de temperatura distribuída (DTS). O método 40 inclui um ou mais estágios 41-44. O método 40 está descrito neste documento em conjunto com a configuração de teste DTS 20, e especificamente em conjunto com a parte da fibra 28 disposta dentro da câmara 30, 25 embora o método 40 possa ser executado em conjunto com qualquer número e configuração de fibras, câmaras, ferramentas de detecção e ferramentas de medição. Em uma modalidade, o método 40 inclui a execução de todos os estágios 41-44 na ordem descrita. Entretanto, certos estágios podem ser omitidos, estágios podem ser acrescentados, ou a ordem dos estágios 30 pode ser mudada. Além disso, o método 40 pode ser executado em conjunto com processos de medição de cabo de perfilagem, processos LWD ou MWD, e qualquer outra medição sísmica adequada ou outros processos de perfilagem.
No primeiro estágio 41, a câmara 30 é aquecida para uma temperatura conhecida selecionada, a qual é medida e gravada por meio do termopar 34. Uma parte selecionada da fibra 28 é disposta na câmara 30 e 5 é, por sua vez, aquecida para a temperatura selecionada.
No segundo estágio 42, a unidade DTS 22 emite radiação eletromagnética adequada para dentro da fibra 28 e recebe sinais de temperatura associados com uma ou mais localizações de detecção ao longo da fibra 28. Cada sinal de temperatura é processado para gerar um valor de 10 temperatura associado a cada uma de uma ou mais localizações de detecção.
Em uma modalidade, os sinais de temperatura incluem radiação de laser dispersa de volta como resultado de espalhamento Raman ao longo da fibra 28. A unidade DTS 22 recebe estes sinais de radiação espalhados 15 de volta e os processa para determinar valores de temperatura associados. Cada sinal de radiação e valor de temperatura associado é associado com uma localização de detecção. Em uma modalidade, a localização de detecção é determinada por meio de Reflectometria Ótica no Domínio do Tempo (OTDR), na qual a localização de detecção é determinada ao determinar 20 uma distância ao longo da fibra 28 a partir da unidade DTS 22 com base em uma duração de tempo entre geração de um pulso de laser e recebimento do sinal espalhado de volta pela unidade DTS 22.
Em uma outra modalidade, os estágios 41 e/ou 42 são repetidos para gerar uma pluralidade de valores de temperatura associados a cada 25 localização de detecção. A pluralidade de valores de temperatura é gerada para uma pluralidade de temperaturas conhecidas diferentes. Os dados de temperatura, para uma dada localização de detecção incluem um valor de temperatura separado associado com cada temperatura conhecida.
Em um exemplo, a parte selecionada da fibra 28 é submetida a temperaturas conhecidas variando de 50 a 170 graus Celsius, em etapas de graus. Em cada temperatura conhecida, um valor de temperatura é gerado para cada localização de detecção. Assim, neste exemplo, os dados de temperatura para cada localização de detecção incluem nove valores de temperatura.
Deve-se notar que cada localização de detecção pode ser um único ponto distinto, no qual uma única medição de temperatura é feita, ou 5 pode ser uma pluralidade de pontos ao longo de um comprimento selecionado na qual uma pluralidade de medições de temperatura pode ser feita e combinada (por exemplo, determinada a média). Tal como descrito neste documento, um "ponto" se refere a uma posição na fibra ou um dado comprimento da fibra, no qual uma única medição de temperatura é feita. No 10 presente exemplo, cada localização de detecção é separada por um etapa de um metro, embora outros etapas possam ser utilizados.
No terceiro estágio 43, dados de temperatura recebidos para cada localização de detecção são calibrados. Em uma modalidade, calibração inclui executar um ajuste de dados nos dados de temperatura, e deter15 minar um conjunto de coeficientes a partir do ajuste de dados. Exemplos de ajuste de dados incluem vários métodos de regressão, tais como regressão linear, ajuste de mínimos quadrados linear e não-linear, ajuste de linha e polinomial, regressão segmentada, modelagem linear hierárquica e outros.
Os coeficientes, isto é, os coeficientes de calibração, podem então ser aplicados aos dados de temperatura associados à localização de detecção atual. Este método é repetido para cada localização de detecção selecionada, de maneira que um conjunto individual e independente de coeficientes de calibração seja gerado para cada localização de detecção.
Em uma modalidade exemplar, o ajuste de dados é um ajuste de mínimos quadrados. Diversos parâmetros afetando a leitura de temperatura são determinados, e uma equação polinomial apropriada é selecionada. A equação polinomial pode tomar a forma de:
T1 = a-ιΤ + a2T2 + ... anTn + an+i,
em que "T"' é a temperatura calibrada, "ar, "a2", "an" e "an+i" são os coeficientes de calibração e "T" é o valor de temperatura medido pela unidade DTS 22. Dependendo do número de parâmetros, a equação polinomial pode tomar qualquer forma adequada tendo um número desejado de coeficientes de calibração. Por exemplo, a equação pode ser uma equação linear (em que n = 1) da forma:
T' = a-ιΤ + a2,
a equação pode ser uma equação quadrática (em que n = 2) da forma:
T' = a^ + a2T2 + a3,
ou a equação pode ser uma equação cúbica (em que n = 3) da forma:
T1 = aiT + a2T2 + azlz + a4.
A equação também pode tomar a forma de equações polinomiais de maior ordem, em que n é maior do que 3.
No quarto estágio 44, os dados calibrados para cada localização
de detecção são armazenados e/ou exibidos para um usuário através de um formato adequado, assim como um gráfico, tal como mostrado na figura 4. Os dados calibrados podem ser exibidos pela unidade DTS 22 ou transmitidos para um outro computador ou processador para exibição.
Exemplo:
Referindo-se agora à figura 4, calibrações de teste exemplares foram executadas usando a configuração de teste exemplar da figura 2. A figura 4 mostra um conjunto de amostras de dados variando de 50 a 170 graus Celsius em etapas de 15 graus. As faixas de temperaturas específicas 20 e etapas de temperatura são meramente exemplares. As calibrações descritas neste documento podem ser executadas através de quaisquer faixas de temperaturas selecionadas e através de quaisquer etapas de temperatura selecionadas.
Neste exemplo, um comprimento da fibra 28 igual a aproxima25 damente 1.000 metros foi disposto na câmara 30, e foi aquecido para uma pluralidade de temperaturas conhecidas. Para cada temperatura conhecida, valores de temperatura foram obtidos de uma pluralidade de localizações de detecção, por exemplo, 1.000 localizações de detecção, cada uma localizada distante de aproximadamente um metro. Assim, para cada temperatura 30 conhecida, 1.000 pontos de dados foram gravados. Cada ponto de dados foi, então, calibrado, de acordo com o método indicado anteriormente, isto é, um exclusivo conjunto de coeficientes de calibração foi calculado para cada Iocalização, e os dados de temperatura correspondentes foram calibrados ao aplicar esse conjunto de coeficientes de calibração aos dados de temperatura correspondentes. Os conjuntos de dados resultantes estão mostrados na figura 4.
Na figura 4, uma pluralidade de conjuntos de dados está mos
trada em uma exibição de temperatura calibrada 50. Os conjuntos de dados 51-59 mostram os dados de temperatura calibrados sobre o comprimento selecionado (por exemplo, um quilômetro) da fibra 28 em temperaturas conhecidas. Por exemplo, o conjunto de dados 51 mostra dados de temperatu10 ra calibrados para uma fibra em um ambiente de 50° Celsius (C), e os conjuntos de dados 52, 53, 54 e 55 mostram dados de temperatura calibrados para uma fibra em ambientes de 65°C, 80°C, 95°C e 1100C, respectivamente. Igualmente, os conjuntos de dados 56, 57, 58 e 59 mostram dados de temperatura calibrados para uma fibra em ambientes de 125°C, 140°C, 15 155°C e 170°C, respectivamente. Tal como está prontamente evidente, os conjuntos de dados calibrados mostrados neste exemplo demonstram que resultados gerados pelo presente método são muito mais precisos do que aqueles de métodos de calibração de técnica anterior.
Em apoio aos preceitos neste documento, vários componentes de análise e/ou analíticos podem ser usados, incluindo sistemas digitais e/ou analógicos. O sistema pode ter componentes, tais como um processador, mídias de armazenamento, memória, entrada, saída, enlace de comunicações (com fio, sem-fio, lama pulsada, ótico ou outro), interfaces de usuário, softwares, processadores de sinal (digital ou analógico) e outros tais componentes (tais como resistores, capacitores, indutores e outros), para permitir operação e análise do aparelho e métodos revelados neste documento em qualquer uma das diversas maneiras bem percebidas na técnica. É considerado que estes preceitos podem ser, mas não necessitam ser, implementados em conjunto com um conjunto de instruções executáveis por computador armazenadas em uma mídia legível por computador, incluindo memória (ROMs, RAMs), ótica (CD-ROMs), ou magnética (discos, unidades rígidas), ou qualquer outro tipo que, quando executado, faça com que um computador implemente o método da presente invenção. Estas instruções podem permitir operação de equipamento, controle, coleta e análise de dados e outras funções supostas relevantes por um projetista de sistema, proprietário, usuário ou outro tal pessoal, além das funções descritas nesta descrição.
Os versados na técnica reconhecerão que os vários componen
tes ou tecnologias podem fornecer certa funcionalidade ou recursos necessários ou benéficos. Desta maneira, estas funções e recursos, tais como podem ser necessários no suporte das reivindicações anexas e variações das mesmas, são reconhecidos como estando inerentemente incluídos como uma parte dos preceitos neste documento e uma parte da invenção descrita.
Estará aparente para os versados na técnica que, enquanto modalidades exemplares foram mostradas e descritas, várias modificações e variações podem ser feitas ao método de calibração DTS dependente de localização descrito neste documento, sem divergir do espírito ou escopo da 15 invenção. Desta maneira, é para ser entendido que as várias modalidades foram descritas a título de ilustração e não de limitação.
Claims (20)
1. Método para calibrar sistemas de sensoriamento de temperatura distribuída (DTS), compreendendo: (a) receber dados de temperatura associados com uma ou mais localizações ao longo de um comprimento de uma fibra ótica; (b) calcular um conjunto de coeficientes de calibração exclusivos específico para cada uma de uma ou mais localizações ao longo do comprimento de fibra; e (c) aplicar o conjunto de coeficientes de calibração específico para cada uma de uma ou mais localizações ao longo do comprimento de fibra aos dados de temperatura para correção calibrada dos mesmos.
2. Método de acordo com a reivindicação 1, em que o conjunto de coeficientes de calibração exclusivos é calculado para cada uma de uma pluralidade de localizações ao longo do comprimento de fibra.
3. Método de acordo com a reivindicação 1, em que os coeficientes são calculados usando um cálculo de ajuste de dados.
4. Método de acordo com a reivindicação 3, em que o cálculo de ajuste de dados é um cálculo de ajuste polinomial.
5. Método de acordo com a reivindicação 3, em que os coeficientes são calculados através de uma faixa de temperatura com etapas de temperatura específicos.
6. Método de acordo com a reivindicação 5, em que os coeficientes são calculados através de uma faixa de temperatura entre cerca de 50 e170 graus Celsius.
7. Método de acordo com a reivindicação 1, em que a fibra ótica é uma fibra DTS Raman.
8. Método de acordo com a reivindicação 1, em que os dados de temperatura são recebidos de uma ou mais fibras de fundo de poço.
9. Método de acordo com a reivindicação 1, em que receber dados de temperatura inclui emitir radiação eletromagnética para dentro da fibra ótica, receber radiação dispersa de volta, e processar a dispersa dispersa de volta para gerar um valor de temperatura.
10. Sistema para calibrar dados de sensoriamento de temperatura distribuída (DTS), compreendendo: (a) uma fibra ótica tendo uma ou mais localizações de detecção ao longo de um comprimento de fibra; e (b) uma unidade DTS para receber dados de temperatura associados a uma ou mais localizações ao longo de um comprimento da fibra ótica, a unidade DTS incluindo: (c) um receptor para receber sinais dependentes de temperatura e gerar a partir daí os dados de temperatura; e (d) um processador para calcular um conjunto de coeficientes de calibração exclusivos específico para cada uma de uma ou mais localizações ao longo do comprimento de fibra, e aplicar o conjunto de coeficientes de calibração específico para uma ou mais localizações ao longo do comprimento de fibra aos dados de temperatura para correção calibrada dos mesmos.
11. Sistema de acordo com a reivindicação 10, compreendendo adicionalmente pelo menos uma câmara de estabilidade para encerrar o comprimento de fibra e colocar o comprimento de fibra em uma temperatura conhecida.
12. Sistema de acordo com a reivindicação 10, em que o conjunto de coeficientes de calibração exclusivos é calculado para cada uma de uma pluralidade de localizações ao longo do comprimento de fibra.
13. Sistema de acordo com a reivindicação 10, em que os coeficientes são calculados usando um cálculo de ajuste de dados.
14. Sistema de acordo com a reivindicação 13, em que o cálculo de ajuste de dados é um cálculo de ajuste polinomial.
15. Sistema de acordo com a reivindicação 13, em que os coeficientes são calculados através de uma faixa de temperatura com etapas de temperatura específicas.
16. Sistema de acordo com a reivindicação 15, em que os coeficientes são calculados através de uma faixa de temperatura entre cerca de50 e 170 graus Celsius.
17. Sistema de acordo com a reivindicação 10, em que a fibra ótica é uma fibra DTS Raman.
18. Sistema de acordo com a reivindicação 10, em que os dados de temperatura são recebidos de uma ou mais fibras de fundo de poço.
19. Sistema de acordo com a reivindicação 10, em que receber dados de temperatura inclui emitir radiação eletromagnética para dentro da fibra ótica, receber radiação dispersa de volta, e processar a radiação dispersa de volta para gerar um valor de temperatura.
20. Furo de poço para fornecer dados calibrados de sensoriamento de temperatura distribuída (DTS), compreendendo: (a) uma fibra ótica tendo uma ou mais localizações de detecção ao longo de um comprimento de fibra; e (b) uma unidade DTS para receber dados de temperatura associados a uma ou mais localizações ao longo de um comprimento da fibra ótica, a unidade DTS incluindo: (c) um receptor para receber sinais dependentes de temperatura e gerar a partir daí os dados de temperatura; e (d) um processador para calcular um conjunto de coeficientes de calibração exclusivos específico para cada uma de a uma ou mais Iocalizações ao longo do comprimento de fibra, e aplicar o conjunto de coeficientes de calibração específico para uma ou mais localizações ao longo do comprimento de fibra aos dados de temperatura para correção calibrada dos mesmos.
Applications Claiming Priority (5)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US89632707P | 2007-03-22 | 2007-03-22 | |
US60/896,327 | 2007-03-22 | ||
US12/051,984 | 2008-03-20 | ||
PCT/US2008/057662 WO2008116069A1 (en) | 2007-03-22 | 2008-03-20 | Location dependent calibration for distributed temperature sensor measurements |
US12/051,984 US8757870B2 (en) | 2007-03-22 | 2008-03-20 | Location dependent calibration for distributed temperature sensor measurements |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
BRPI0809122A2 true BRPI0809122A2 (pt) | 2014-08-26 |
Family
ID=39766454
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
BRPI0809122-6A BRPI0809122A2 (pt) | 2007-03-22 | 2008-03-20 | Calibração dependente de localização para medições de sensor de temperatura distribuída |
Country Status (7)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US8757870B2 (pt) |
BR (1) | BRPI0809122A2 (pt) |
CA (1) | CA2680013A1 (pt) |
GB (1) | GB2459426B (pt) |
NO (1) | NO20092972L (pt) |
RU (1) | RU2009138708A (pt) |
WO (1) | WO2008116069A1 (pt) |
Families Citing this family (26)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007248288A (ja) * | 2006-03-16 | 2007-09-27 | Fujitsu Ltd | 温度特性補正方法及びセンサ用増幅回路 |
US9194973B2 (en) * | 2010-12-03 | 2015-11-24 | Baker Hughes Incorporated | Self adaptive two dimensional filter for distributed sensing data |
US8740455B2 (en) * | 2010-12-08 | 2014-06-03 | Baker Hughes Incorporated | System and method for distributed environmental parameter measurement |
US8638444B2 (en) | 2011-01-11 | 2014-01-28 | Baker Hughes Incorporated | Sensor array configuration for swept-wavelength interferometric-based sensing systems |
US8592747B2 (en) | 2011-01-19 | 2013-11-26 | Baker Hughes Incorporated | Programmable filters for improving data fidelity in swept-wavelength interferometry-based systems |
JP5673830B2 (ja) * | 2011-08-15 | 2015-02-18 | 富士通株式会社 | 温度分布測定装置及び温度分布測定方法 |
US9574949B2 (en) | 2012-02-17 | 2017-02-21 | Roctest Ltd | Automated system and method for testing the efficacy and reliability of distributed temperature sensing systems |
CN102620861B (zh) * | 2012-03-21 | 2014-03-12 | 中国计量学院 | 分布式光纤温度传感器中的定标温度测量装置 |
CN103792025B (zh) * | 2013-02-26 | 2016-04-06 | 中国石油天然气股份有限公司 | 一种光纤标定装置 |
US9746434B2 (en) | 2013-03-28 | 2017-08-29 | Exxonmobil Research And Engineering Company | Method and system for determining flow distribution through a component |
US9778115B2 (en) | 2013-03-28 | 2017-10-03 | Exxonmobil Research And Engineering Company | Method and system for detecting deposits in a vessel |
US9880035B2 (en) | 2013-03-28 | 2018-01-30 | Exxonmobil Research And Engineering Company | Method and system for detecting coking growth and maldistribution in refinery equipment |
US9488531B2 (en) * | 2013-08-27 | 2016-11-08 | Baker Hughes Incorporated | Loss compensation for distributed sensing in downhole environments |
US10316643B2 (en) * | 2013-10-24 | 2019-06-11 | Baker Hughes, A Ge Company, Llc | High resolution distributed temperature sensing for downhole monitoring |
US10429542B2 (en) * | 2013-12-23 | 2019-10-01 | Baker Hughes, A Ge Company, Llc | Depth correction based on optical path measurements |
US10634536B2 (en) * | 2013-12-23 | 2020-04-28 | Exxonmobil Research And Engineering Company | Method and system for multi-phase flow measurement |
JP5975064B2 (ja) * | 2014-05-13 | 2016-08-23 | 横河電機株式会社 | 光ファイバ温度分布測定装置 |
US10337932B2 (en) * | 2015-09-25 | 2019-07-02 | Oracle International Corporation | Adaptive method for calibrating multiple temperature sensors on a single semiconductor die |
CN105651421B (zh) * | 2015-12-30 | 2018-05-22 | 太原理工大学 | 一种分布式光纤温度传感器定标校准恒温装置 |
CN108257364B (zh) * | 2017-12-29 | 2020-08-14 | 北京航天控制仪器研究所 | 一种提高分布式光纤监测***报警可靠性的方法 |
US10782191B2 (en) | 2018-03-06 | 2020-09-22 | Kidde Technologies, Inc. | Method to isolate individual channels in a multi-channel fiber optic event detection system |
US10801918B2 (en) | 2018-03-09 | 2020-10-13 | Viavi Solutions Inc. | Mult-wavelength pulsed optical test instrument |
CN109211325B (zh) * | 2018-10-24 | 2021-05-04 | 南京大学 | 一种分布式传感光纤(缆)的应变和温度同步标定装置及方法 |
CN109682968B (zh) * | 2018-11-08 | 2022-03-11 | 上海艾瑞德生物科技有限公司 | 一种荧光免疫试条定量检测测试信号温度矫正方法 |
CN109556739A (zh) * | 2018-12-07 | 2019-04-02 | 南京铁道职业技术学院 | 一种分布式测温装置 |
CN113412424A (zh) * | 2019-02-06 | 2021-09-17 | 松下知识产权经营株式会社 | 厚度测量方法、厚度测量装置、缺陷检测方法以及缺陷检测装置 |
Family Cites Families (34)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3467189A (en) * | 1968-03-04 | 1969-09-16 | Mobil Oil Corp | Method for determining the approach of a combustion front adjacent a production well |
US4111048A (en) * | 1977-03-21 | 1978-09-05 | Zuckerman Robert E | Fluid parameter sensing apparatus |
US4242907A (en) * | 1979-02-12 | 1981-01-06 | Kazmierowicz Casimir W | Apparatus for monitoring and controlling a flat zone in a furnace |
US4440509A (en) * | 1982-03-29 | 1984-04-03 | The Babcock & Wilcox Company | Detection of hot and cold spots in chemical reactors |
US5696863A (en) * | 1982-08-06 | 1997-12-09 | Kleinerman; Marcos Y. | Distributed fiber optic temperature sensors and systems |
GB9314487D0 (en) * | 1993-07-12 | 1993-08-25 | Secr Defence | Sensor system |
JP3392936B2 (ja) * | 1994-03-29 | 2003-03-31 | 株式会社チノー | 温度校正装置 |
EP0731906A1 (en) * | 1994-10-03 | 1996-09-18 | York Sensors Limited | Monitoring wall temperatures of reactor vessels |
US5857777A (en) * | 1996-09-25 | 1999-01-12 | Claud S. Gordon Company | Smart temperature sensing device |
US6009216A (en) * | 1997-11-05 | 1999-12-28 | Cidra Corporation | Coiled tubing sensor system for delivery of distributed multiplexed sensors |
AU2197900A (en) * | 1998-12-17 | 2000-07-03 | Chevron U.S.A. Inc. | Apparatus and method for protecting devices, especially fibre optic devices, in hostile environments |
US6191399B1 (en) * | 2000-02-01 | 2001-02-20 | Asm America, Inc. | System of controlling the temperature of a processing chamber |
US7095496B2 (en) * | 2001-12-12 | 2006-08-22 | Tokyo Electron Limited | Method and apparatus for position-dependent optical metrology calibration |
US6807324B2 (en) * | 2002-05-21 | 2004-10-19 | Weatherford/Lamb, Inc. | Method and apparatus for calibrating a distributed temperature sensing system |
US20030234921A1 (en) * | 2002-06-21 | 2003-12-25 | Tsutomu Yamate | Method for measuring and calibrating measurements using optical fiber distributed sensor |
GB2394041B (en) * | 2002-10-07 | 2006-03-01 | Sensor Highway Ltd | A method to monitor temperature in a vessel |
WO2004104536A1 (en) * | 2003-05-23 | 2004-12-02 | Sensor Highway Limited | Distributed temperature sensing system with remote reference coil |
ATE405725T1 (de) * | 2003-08-11 | 2008-09-15 | Shell Int Research | Verfahren zur installation einer doppelseitigen faseroptischen sensoranordnung durch eine führungshülle |
US7641395B2 (en) * | 2004-06-22 | 2010-01-05 | Halliburton Energy Serives, Inc. | Fiber optic splice housing and integral dry mate connector system |
US7279659B2 (en) * | 2004-09-01 | 2007-10-09 | Western Industries, Inc. | Non-food warmer appliance |
US8016757B2 (en) * | 2005-09-30 | 2011-09-13 | University Of Washington | Non-invasive temperature estimation technique for HIFU therapy monitoring using backscattered ultrasound |
US7628533B2 (en) * | 2006-03-13 | 2009-12-08 | SensorTran, Inc | Systems and methods for detecting corrosion |
US7628531B2 (en) * | 2006-03-13 | 2009-12-08 | SensorTran, Inc | Methods and apparatus for dual source calibration for distributed temperature systems |
US7379631B2 (en) * | 2006-06-12 | 2008-05-27 | Baker Hughes Incorporated | Multi-core distributed temperature sensing fiber |
US7539361B2 (en) * | 2006-10-05 | 2009-05-26 | Harris Corporation | Fiber optic device for measuring a parameter of interest |
US7509008B2 (en) * | 2006-10-06 | 2009-03-24 | Halliburton Energy Services, Inc. | Method and apparatus for locating a localized temperature change in a workspace |
US7466209B2 (en) * | 2007-01-05 | 2008-12-16 | Sirf Technology, Inc. | System and method for providing temperature correction in a crystal oscillator |
CA2619317C (en) * | 2007-01-31 | 2011-03-29 | Weatherford/Lamb, Inc. | Brillouin distributed temperature sensing calibrated in-situ with raman distributed temperature sensing |
US7744292B2 (en) * | 2007-08-02 | 2010-06-29 | Baker Hughes Incorporated | Optical fiber landing indicator with distributed temperature sensor calibration |
DE102007042546B4 (de) * | 2007-09-07 | 2010-01-14 | Ulrich Glombitza | Verfahren zur ortsaufgelösten Temperaturmessung in einem Rohr- oder Kanalsystem |
CA2696782C (en) * | 2007-09-06 | 2016-11-15 | Shell Internationale Research Maatschappij B.V. | High spatial resolution distributed temperature sensing system |
US7769252B2 (en) * | 2008-02-08 | 2010-08-03 | Weatherford/Lamb, Inc. | Location marker for distributed temperature sensing systems |
US20120143522A1 (en) * | 2010-12-03 | 2012-06-07 | Baker Hughes Incorporated | Integrated Solution for Interpretation and Visualization of RTCM and DTS Fiber Sensing Data |
US8740455B2 (en) * | 2010-12-08 | 2014-06-03 | Baker Hughes Incorporated | System and method for distributed environmental parameter measurement |
-
2008
- 2008-03-20 WO PCT/US2008/057662 patent/WO2008116069A1/en active Application Filing
- 2008-03-20 CA CA002680013A patent/CA2680013A1/en not_active Abandoned
- 2008-03-20 BR BRPI0809122-6A patent/BRPI0809122A2/pt not_active IP Right Cessation
- 2008-03-20 US US12/051,984 patent/US8757870B2/en active Active
- 2008-03-20 RU RU2009138708/28A patent/RU2009138708A/ru not_active Application Discontinuation
- 2008-03-20 GB GB0915516.9A patent/GB2459426B/en not_active Expired - Fee Related
-
2009
- 2009-09-09 NO NO20092972A patent/NO20092972L/no not_active Application Discontinuation
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
NO20092972L (no) | 2009-10-21 |
GB0915516D0 (en) | 2009-10-07 |
US20080232425A1 (en) | 2008-09-25 |
WO2008116069A1 (en) | 2008-09-25 |
GB2459426B (en) | 2012-09-05 |
US8757870B2 (en) | 2014-06-24 |
CA2680013A1 (en) | 2008-09-25 |
RU2009138708A (ru) | 2011-04-27 |
GB2459426A (en) | 2009-10-28 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
BRPI0809122A2 (pt) | Calibração dependente de localização para medições de sensor de temperatura distribuída | |
He et al. | Distributed temperature sensing for soil physical measurements and its similarity to heat pulse method | |
US20160168980A1 (en) | Dual-ended distributed temperature sensor with temperature sensor array | |
CA2652901C (en) | Location marker for distributed temperature sensing systems | |
AU2011338909B2 (en) | System and method for distributed environmental parameter measurement | |
US7215416B2 (en) | Method for measuring using optical fiber distributed sensor | |
US7529434B2 (en) | Brillouin distributed temperature sensing calibrated in-situ with Raman distributed temperature sensing | |
EP2587238B1 (en) | Optical fibre temperature distribution measurement apparatus | |
CN101278177A (zh) | 传感器及使用该传感器的干扰测定方法 | |
US20200032644A1 (en) | Temperature-corrected distributed fiber-optic sensing | |
CN104501996A (zh) | 一种基于内空型温控件的多温区定标方法 | |
JP2008249515A (ja) | 温度分布測定システム及び温度分布測定方法 | |
JP2004028748A (ja) | 温度測定方法及び温度測定装置 | |
US10830658B2 (en) | Multi-cavity all-glass interferometric sensor for measuring high pressure and temperature | |
CN109060191A (zh) | 一种光纤测温***参数标定方法、装置及参数*** | |
CN104568228B (zh) | Dts***衰减系数不同时标定方法 | |
CA2577160C (en) | Method for measuring and calibrating measurements using optical fiber distributed sensor | |
CN117451214A (zh) | 一种分布式光纤温度传感器的校准方法以及装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
B08F | Application dismissed because of non-payment of annual fees [chapter 8.6 patent gazette] |
Free format text: REFERENTE AS 6A E 7A ANUIDADES. |
|
B08K | Patent lapsed as no evidence of payment of the annual fee has been furnished to inpi [chapter 8.11 patent gazette] |
Free format text: EM VIRTUDE DO ARQUIVAMENTO PUBLICADO NA RPI 2343 DE 01-12-2015 E CONSIDERANDO AUSENCIA DE MANIFESTACAO DENTRO DOS PRAZOS LEGAIS, INFORMO QUE CABE SER MANTIDO O ARQUIVAMENTO DO PEDIDO DE PATENTE, CONFORME O DISPOSTO NO ARTIGO 12, DA RESOLUCAO 113/2013. |