光纤FP腔压力传感器在高温油井下的应用研究.pdfVIP

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2015-09-06 发布于重庆
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光纤FP腔压力传感器在高温油井下的应用研究.pdf

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维普资讯电子 ·激光第 18卷第 3期 2007年 3月 JournalofOptoelectronics·Laser Vo1．18No．3 Mar．2007 光纤F-P腔压力传感器在高温油井下的应用研究于清旭h ，王晓娜，宋世德，赵业卫，崔士斌 (1．大连理工大学物理系，辽宁大连 116024；2．中国石油辽河油田分公司钻采工艺研究院，辽宁大连 124010) 摘要：针对高温、高压油井的测量环境，设计研制了基于光纤非本征型 Fabry-Perot(F-P)腔的波长解调型光纤压力传感器系统。该系统采用激光熔接制作的光纤 F-P传感头，具有测量动态范围大、温度敏感性小、耐高温和长期工作稳定等优点，在压强 O～3OMPa范围内，系统压力测量分辨率达到0．003MPa，温度敏感性小于 0．002 MPa／℃。光纤传感头采用光纤一厚壁石英管激光熔接的无胶封装方式，解决了高温环境下的传感器高压密封和光纤保护问题。关键词：光纤 Fabry-Perot(F-P)传感器；高温高压；无胶密封；油井压力监测中图分类号：TN253 文献标识码：A 文章编号：1005—0086(2007 FiberOpticPressureSensorSystem BasedonExtrinsicFabry-Perotlnterfemmeterfor HighTemperatureOilWellMeasurement YU Qing-xu一，WANG Xiao-na，SONGShi—de，ZHAO Ye-wei，CUIShi-bin2 (1．DepartmentofPhysics，Dallian UniversityofTechnology，Dalian 116023，China；2．Research InstituteofOil Drilling＆ProductionTechnology，ChinaNationalPetroleum CorporationLiaoheOilfieldBranch，Panjin124010， China) Abstract：Tomeettheneedofthepressuremeasurementinhightemperatureoilwells，anextrinsicFabry-Perot(FP)inter— ferometer(EFPI)basedopticalfiberpressuresensorisdeveloped．TheF_Pcavitysenosrfabricatde bylaserthermalbonding techniquehascharacteristicsoflargedynamicgaugerange，low temperaturesensitivity，hightemperatureresistanceandlong term operationstability．Thepressurereoslutionof0．03MPaoverthefullscalefrom0to30MPahasbeenachieved．Solu tionsforsomekeyproblemsinthedownholemeasurementhavebeenproposed：byoptimizing thestructureoftheF_Psensor thecross-sensitivityoftemperatureandpressureiseffectivelyrdeucde ；forprolongingthelifetimeofsensorheadandpo ly— amidecoatde fiberane