CN204964071U - 便携式光纤标定装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种便携式光纤标定装置，包括壳体、设于壳体内的第一密封腔和第二密封腔、分别置于第一密封腔和第二密封腔内的光缆及用于测量光缆温度的温度传感器，所述第一密封腔和第二密封腔为由加热带围成的相互独立的空间结构。本实用新型结构简单，体积小便于携带，光缆受热均匀，控温精准，便于应用在外界工程环境，标定过程简单，大大减少了标定时间，节约资源和人力成本。

Description

便携式光纤标定装置

技术领域

本实用新型属于石油开采领域，尤其是涉及一种便携式光纤标定装置。

背景技术

准确的井温测量对于地质资料解释和油井监测等都具有十分重要的意义，尤其在稠油热采工艺中，井温的监测显得非常重要。我国现阶段稠油的开采方式主要是蒸汽吞吐与SAGD，注蒸汽开采技术是利用稠油特殊的粘—温关系，向油层中注入高温度的蒸汽，降低原油的粘度，从而提高原油的流动能力，起到开采稠油和增产的作用。在稠油热采中为了合理注汽采油，对井下温度指标的监测是分析注采效果，调配注汽参数，提高经济效益的重要手段。传统的井下测温仪只能在某一时间测量某个位置点的温度，要测试整个井筒的连续温度变化只能将点式传感器来回移动，这样破坏了井内热平衡，并且要实现很多点的温度测量只有安装很多点式传感器，增大了安装难度和经济费用。而且高温监测最高测试温度达到350℃以上，由于仪器工作环境恶劣，使传统的仪器无法进行有效测量。相比于其他探测手段，目前主要采用基于光纤喇曼散射的分布式光纤温度监测***（DistributedTemperatureSensor，简称DTS）来监测井下温度。分布式光纤温度监测***利用拉曼散射和光时域反射技术研制而成，以长达几千米的光纤作为温度传感器下到井下，沿整个完井长度连续性的采集井下

温度剖面变化。与传统的点式传感器相比，具有无可比拟的优势:

(1)光纤体积小,重量轻,易于施工,测量范围大,在不破坏井内热平衡的条件下可以实时连续测量井下温度场井深-温度信息；(2)传感光纤采用聚酰亚胺涂覆,耐高温可达350℃，外层采用加厚不锈钢管铠装结构,抗腐蚀性能好；(3)分布式光纤***无需多次校准,电绝缘性能高,抗电磁干扰，本质安全可靠，可自动记录多年历史数据为稠油开采提供信息。

光纤分布式测温是近年来的新兴测温方式，在某些井区已经替代了传统的单点测温方式。光纤测温虽然有优势，但是在测温前对于整条光纤测温各个参数的标定需要有一套完整方法与设备分别进行一次和二次标定，花费大量的时间、人力和物力。便携式***温度快速标定装置的研制就能简便标定工作，快速准确地标定光纤，同时还可实现移动式便携标定。

如中国专利CN203177998公开了一种光纤标定装置，其为了解决现有技术劳动强度大、标定时间长、标定过程复杂的问题，包括至少一个陶瓷件、热电偶和加热件，所述至少一个陶瓷件内部设置有密封且相互独立的第一内腔和第二内腔，所述热电偶设置在所述第一内腔中，所述第一内腔还用于容纳待标定的光纤，所述加热件设置在所述第二内腔中，工作时，所述加热件产热并传递给所述至少一个陶瓷件，所述至少一个陶瓷件受热并将热量传递给所述第一内腔中的待标定的光纤，所述热电偶用于监控所述第一内腔中的温度。其代替了空气浴及油浴等过程对待标定光纤进行不同温度的标定校验，但是该实用新型专利的结构标定时需要加热裸纤而不是光缆，其通常应用于实验室的环境下，不能适应外界恶劣的工程环境。而且其包括陶瓷件，通过设于第二内腔的加热件加热陶瓷件再将热量传递给待标定的光纤，陶瓷件具有加热快的特点，但光纤通过中间体陶瓷件加热会造成其受热不均匀，控温不精准。

再者光纤质地较脆，机械强度差，光纤光缆的弯曲半径不能过小，当弯曲半径过小时也容易阻碍光的通过，影响光纤的测温效果。因此光缆的排布方式也显得十分重要。

实用新型内容

为了克服现有技术的不足，本实用新型提供一种应用于工程环境下结构简单、标定过程简单、光缆排布合理的便携式光纤标定装置。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种便携式光纤标定装置，包括壳体、设于壳体内的第一密封腔和第二密封腔、分别置于第一密封腔和第二密封腔内的光缆及用于测量光缆温度的温度传感器，所述第一密封腔和第二密封腔为由加热带围成的相互独立的空间结构。通过加热带直接加热光缆，控温更加精准，而且光缆受热更加均匀。

进一步的，壳体两侧设有限位部，光缆端部通过该限位部从壳体中伸出。限位部的设置保护了光缆，避免光缆产生不必要的卷绕，影响光的传输。

进一步的，限位部包括用于铺设光缆的S形凹槽和设于S形凹槽弯折部的固定件。固定件的设置用于锁住光缆，S形凹槽的阻力使得光缆不易于抽动，避免光缆产生大范围的移动，但是又能进行微调。

进一步的，固定件中间设有用于卡设光缆的开槽，所述开槽的开口处向内收缩形成缩口端。缩口端避免光缆从开槽的上部脱出。

进一步的，固定件为弹性部件。便于光缆进出开槽，也延长固定件的使用寿命。

进一步的，其还包括设于壳体内侧的隔热层。隔热层有效避免壳体内部的热量流失或外界的热量对壳体内部产生干扰，保证壳体内的恒温状态。

进一步的，温度传感器与设于壳体内的控温元件相连用于分别监控第一密封腔和第二密封腔内的温度。

本实用新型的有益效果是，结构简单，体积小便于携带，光缆受热均匀，控温精准，便于应用在外界工程环境，标定过程简单，大大减少了标定时间，节约资源和人力成本。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

图2为限位部的俯视结构示意图。

图3为固定件的截面结构示意图。

图4为限位部的部分结构示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好的理解本实用新型方案，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本实用新型保护的范围。

参照图1所示，一种便携式光纤标定装置包括中空壳体1，壳体1内部设有第一密封腔11和第二密封腔12，第一密封腔11为由加热带4围成的环形密闭空间结构，第一密封腔11的内部卷绕有待测光缆2，绕成圈状的光缆2中间设有用于测量光缆1温度的温度传感器3。同样的与第一密封腔11相互独立设置的第二密封腔12也为由加热带4围成的环形密闭空间结构，其内部也卷绕有待测光缆2，光缆2的中间也设有用于测量光缆1温度的温度传感器3。控温元件15分别与设置在第一密封腔11和第二密封腔12内部的温度传感器3相连，用于实时监控第一密封腔11和第二密封腔12内部的温度变化，于本实施例中控温元件15为温度显示主控板。壳体1的内侧设有与壳体1形状相适配的隔热层14，该隔热层14将第一密封腔11和第二密封腔12包覆在内部，隔绝其内外热量的交换。当然为了标定多个点的温度，可以在壳体1内设置多个同样的密封腔结构，然后通过光缆将所有密封腔串联。

参照图2、图3和图4所示，壳体1内部用于串联第一密封腔11和第二密封腔12的光缆从壳体1两侧的限位部13穿出，限位部13包括沿着限位部13长度方向上、下间隔交错布设的固定件132和呈横向设置的用于铺设光缆2的S形凹槽131，S形凹槽131的弯折部刚好位于固定件132所处位置。

固定件132的中间横向设有开槽133，光缆2伸入开槽133中从而卡设在固定件132上，为了避免光缆2从开槽133上部脱出，开槽133的开口处向内收缩形成缩口端134，该缩口端134的截面面积小于开槽133下部的截面面积。为了方便光缆2进出固定件132，用弹性材质制成固定件132。

将便携式光纤标定装置在工程环境下使用时，通220V交流电对加热带4进行加热，加热带4将热量传递给光缆2，温度传感器3对光缆2的温度进行实时监控，同时通过控温元件15即温度显示主控板进行显示和调控，将第一密封腔11和第二密封腔12串联的光缆通过壳体1两侧的限位部13穿出，光缆的跳线端与***相连，光缆的另一端与油井相连，通过标定光缆温度第三性系数K值，光缆温度调偏值C值与光缆随着传播距离的衰减系数值α值，从而实现油井下温度的测量。为了使得该标定装置体积更小，携带更便捷，使用环境适应性更高，可以在壳体1内设置新型锂电池，通过锂电池对光缆2进行加热。

上述具体实施方式用来解释说明本实用新型，而不是对本实用新型进行限制，在本实用新型的精神和权利要求的保护范围内，对本实用新型作出的任何修改和改变，都落入本实用新型的保护范围。

Claims (7)

1.一种便携式光纤标定装置，其特征在于：包括壳体(1)、设于壳体(1)内的第一密封腔(11)和第二密封腔(12)、分别置于第一密封腔(11)和第二密封腔(12)内的光缆(2)及用于测量光缆(2)温度的温度传感器(3)，所述第一密封腔(11)和第二密封腔(12)为由加热带(4)围成的相互独立的空间结构。

2.根据权利要求1所述的便携式光纤标定装置，其特征在于：所述壳体(1)两侧设有限位部(13)，光缆(2)端部通过该限位部(13)从壳体(1)中伸出。

3.根据权利要求2所述的便携式光纤标定装置，其特征在于：所述限位部(13)包括用于铺设光缆(2)的S形凹槽(131)和设于S形凹槽(131)弯折部的固定件(132)。

4.根据权利要求3所述的便携式光纤标定装置，其特征在于：所述固定件(132)中间设有用于卡设光缆(2)的开槽(133)，所述开槽(133)的开口处向内收缩形成缩口端(134)。

5.根据权利要求3所述的便携式光纤标定装置，其特征在于：所述固定件(132)为弹性部件。

6.根据权利要求1所述的便携式光纤标定装置，其特征在于：其还包括设于壳体(1)内侧的隔热层(14)。

7.根据权利要求1所述的便携式光纤标定装置，其特征在于：所述温度传感器(3)与设于壳体(1)内的控温元件(15)相连用于分别监控第一密封腔(11)和第二密封腔(12)内的温度。