[发明专利]一种可吸附在油气井金属管壁内侧的磁吸式油井光缆

说明书

本发明涉及光纤传感技术领域，具体是一种可吸附在油气井金属管壁内侧的磁吸式油井光缆，本发明用于解决现有油井光缆悬挂在套管内部的中央，无法与套管内壁紧贴，从而增加了声波能量从套管传递到光缆过程中的损失程度的问题。本发明包括涂覆光纤，所述涂覆光纤的外表面上紧贴有紧包层，所述紧包层的外表面上紧贴有增强层，所述增强层的外表上紧贴有可吸附套管的吸附元件，所述吸附元件的外表面上紧贴有保护层。本发明的吸附元件可紧贴套管内壁，外部声波能量传递到套管后直接作用到光缆上，降低了声波能量从套管传递到光缆过程中的损失，从而提高了光纤对外部声波能量的响应幅度，增大了分布式声波传感光缆的声波灵敏度。

技术领域

本发明涉及光纤传感技术领域，更具体的是涉及一种可吸附在油气井金属管壁内侧的磁吸式油井光缆。

背景技术

光纤是光导纤维的简写，是一种由玻璃或塑料制成的纤维，可作为传导工具。光纤分布式声波传感技术，在油气勘探和开发、井下生产作业状态监测、地震监测等领域的应用越来越普遍，它是利用光纤兼具信号传输和传感的双重功能，不需要外接传感器，只需在光缆的一端连接测试仪器，通过检测外部声波能量在光纤上引起的微应变状况，分析光缆周围的地质构造、油气分布状况等信息。随着油气资源的不断开发，油井的深度也越来越深，从几百米至数公里，而且井下存在高温、化学腐蚀等恶劣环境。通常采用多层钢丝铠装、金属管光单元结构的探测光缆以满足大长度、耐高温防腐蚀等井下应用要求。

现有的钢丝铠装、金属管光单元结构探测光缆，由于自身重量大、刚度高，敷设在油井的套管内时，通常悬挂在套管内部空间中央，无法保证光缆与套管内壁紧贴。地震勘探时，外部声波能量传递到套管后，需再经过套管内部空间中的液体、气体或泥浆等介质传递到光缆上，声波能量损失较多，光纤接收到的声波能量较弱，因而光纤产生的微应变较小，极大地降低了传感系统对外部声波感知的响应幅度。因此，我们迫切的需要一种油井光缆来降低声波能量从套管传递到光缆过程中的损失，从而提高光纤对外部声波能量的响应幅度。

发明内容

基于以上问题，本发明提供了一种可吸附在油气井金属管壁内侧的磁吸式油井光缆，用于解决现有油井光缆悬挂在套管内部的中央，无法与套管内壁紧贴，从而增加了声波能量从套管传递到光缆过程中的损失程度的问题。本发明的吸附元件可紧贴套管内壁，外部声波能量传递到套管后直接作用到光缆上，降低了声波能量从套管传递到光缆过程中的损失，从而提高了光纤对外部声波能量的响应幅度，增大分布式声波传感光缆的声波灵敏度。

本发明为了实现上述目的具体采用以下技术方案：

一种可吸附在油气井金属管壁内侧的磁吸式油井光缆，包括涂覆光纤，所述涂覆光纤的外表面上紧贴有紧包层，所述紧包层的外表面上紧贴有增强层，所述增强层的外表上紧贴有可吸附套管的吸附元件，所述吸附元件的外表面上紧贴有保护层。

工作原理：当将光缆穿过套管内部时，由于光缆上设有可以吸附套管的吸附元件，所以利用吸附元件对套管的吸附力使光缆紧贴在套管的内壁上，当外部声波能量传递到套管上时，声波能量可以直接传递到保护层上，再依次传递到吸附元件上、增强层上、紧包层上和光纤上，这样降低了套管内液体、泥浆或空气隙对声波能量传递的影响，从而降低了声波能量从套管传递到光缆过程中的损失，提高了光纤对外部声波能量的响应幅度，增大了分布式声波传感光缆的声波灵敏度。

作为一种优选的方式，所述吸附元件为包裹在增强层外表面上的多组磁铁组件，多组所述磁铁组件沿涂覆光纤的长度方向间隔分布。

作为一种优选的方式，所述磁铁组件包括左半圆形磁铁和右半圆形磁铁，所述左半圆形磁铁和右半圆形磁铁相互吸引且均紧贴在增强层的外表面上。

作为一种优选的方式，所述磁铁组件的长度为5毫米-30毫米。

作为一种优选的方式，所述吸附元件包括贴附在增强层上的带状薄膜，所述带状薄膜上设有多个磁铁薄块，多个所述磁铁薄块均沿涂覆光纤的长度方向间隔分布。