[发明专利]基于分布式光纤传感技术的井下流体识别装置及测量方法

权利要求书

1.基于分布式光纤传感技术的井下流体识别装置，其特征在于，包括地面大功率电磁激发源、铠装光缆(5)，所述的铠装光缆(5)布设在金属套管(9)外或金属套管(9)内或固定在油管(11)外或油管(11)内；所述的铠装光缆(5)内安置有均匀分布有三分量光纤电场传感器(6)和三分量光纤磁场传感器(7)；铠装光缆(5)与地面的复合调制解调仪器(8)连接。

2.根据权利要求1所述的基于分布式光纤传感技术的井下流体识别装置，其特征在于，所述的地面大功率电磁激发源为跨井或在井旁布设的大功率偶极电流源(1)或环绕井口的大功率大回线电磁源(2)，大功率偶极电流源(1)的两个向地下供电电极的间距为1000米到5000米；大功率大回线电磁源(2)的直径或大回线每边长从1000米到2000米，地面大功率电磁激发源向地下连续激发的是占空比为1的正反向方波源信号。

3.根据权利要求1所述的基于分布式光纤传感技术的井下流体识别装置，其特征在于，所述的铠装光缆(5)用环形的外金属卡子(10)固定在金属套管(9)外壁，或用内金属卡子(12)固定在油管(11)外壁；

或者，所述的铠装光缆(5)上设有永久性耐高温磁铁环(13)，使铠装光缆(5)吸附在金属套管(9)内壁或油管(11)内壁上。

4.根据权利要求3所述的基于分布式光纤传感技术的井下流体识别装置，其特征在于，所述的永久性耐高温磁铁环(13)均匀分布在铠装光缆(5)上，间距为5米到10米；永久性耐高温磁铁环(13)外套有隔离环(14)，隔离环(14)由水溶性或油溶性高分子材料制成。

5.根据权利要求1所述的基于分布式光纤传感技术的井下流体识别装置，其特征在于，所述的三分量光纤电场传感器(6)为采用电致光吸收效应的光纤电场传感器或采用压电弹光效应的光纤电场传感器；

所述的三分量光纤磁场传感器(7)为采用法拉第效应的光纤磁场传感器或采用磁致伸缩效应的光纤磁场传感器；

相邻的三分量光纤电场传感器(6)间距为5米到10米，相邻的三分量光纤磁场传感器(7)间距为5米到10米；

三分量光纤电场传感器(6)和三分量光纤磁场传感器(7)交替安置。

6.根据权利要求1所述的基于分布式光纤传感技术的井下流体识别装置，其特征在于，所述铠装光缆(5)内还安置有尾端熔接在一起的两根耐高温多模光纤，用于准确测量井下沿铠装光缆(5)的绝对温度和相对温度变化。

7.根据权利要求1所述的基于分布式光纤传感技术的井下流体识别装置，其特征在于，所述复合调制解调仪器(8)为分布式光纤温度传感DTS和光纤电磁场传感P-OTDR的复合调制解调仪器TDS/P-OTDR，其DTS信号调制解调模块为具有双端输入功能的DTS调制解调模块；所述复合调制解调仪器(8)包括分布式光纤温度传感和光纤电磁场传感的数据采集与调制解调功能。