近日，2023中國光纖傳感大會在合肥召開。烽火通信線纜產(chǎn)出線研發(fā)中心總經(jīng)理羅文勇受邀，發(fā)表了《高溫長壽命光纖光纜技術(shù)及應(yīng)用》的主題演講，與行業(yè)人士共同探討特種應(yīng)用領(lǐng)域下的光纖光纜、光纖傳感未來發(fā)展方向，以及面臨的挑戰(zhàn)和機(jī)遇。
2023年以來，國家能源局、發(fā)改委陸續(xù)出臺形成了《加快油氣勘探開發(fā)與新能源融合發(fā)展行動方案》、《產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整指導(dǎo)目錄》等政策文件，積極鼓勵石油天然氣開采、油氣管網(wǎng)建設(shè)、油氣勘探開發(fā)技術(shù)與應(yīng)用，加快油氣勘探開發(fā)與新能源創(chuàng)新技術(shù)。作為油氣開發(fā)的重要感知觸手，光纖測試技術(shù)可以清晰查明井筒溫度剖面、聲波剖面、井下產(chǎn)氣出水情況，探明不同層位、不同生產(chǎn)層位產(chǎn)量的貢獻(xiàn)，是油氣井開發(fā)效果的主要評估方法，也是提高開發(fā)效益的重要技術(shù)手段。
由于石油、天然氣開采過程中，井下環(huán)境惡劣：
①溫度通常高于150℃，局部高達(dá)300℃以上；
②環(huán)境中硫化物含量較高，具有強(qiáng)腐蝕性；
③作業(yè)井深一般為幾千米，壓強(qiáng)較大；
④下井設(shè)備、工裝等尺寸固定，封裝不嚴(yán)將導(dǎo)致滲液；
因此，需要光纖光纜具備耐高溫、耐壓、耐腐蝕性能，以及精確的幾何尺寸、優(yōu)異的反復(fù)彎曲耐疲勞性能。常規(guī)光纖光纜通信及測試技術(shù)一般在85℃以下使用，在長期耐溫、承壓、防腐等方面均無法匹配特殊油氣開發(fā)環(huán)境。
羅文勇指出，耐高溫光纖是油井測溫光纜的關(guān)鍵基礎(chǔ)元件。常規(guī)光纖的涂層為丙烯酸樹脂，其耐溫等級不超過85℃。隨著環(huán)境溫度的升高，光纖逐漸失效，難以實現(xiàn)高溫狀態(tài)下的長期穩(wěn)定使用。烽火通過開發(fā)新型光纖涂層材料，設(shè)計全新光纜結(jié)構(gòu)，顯著改善了光纖光纜的耐溫問題。根據(jù)實驗結(jié)果，烽火油井光纜在150℃環(huán)境下運(yùn)行半年，以及200℃環(huán)境下運(yùn)行3個月，測試效果始終穩(wěn)定。
連續(xù)油管用光纜
一般在鉆井完成后短時間布放于井下，用于檢測井下油氣分布情況，為后續(xù)采油采氣提供依據(jù)。一旦服役完成，將會從井下回收。烽火連續(xù)油管用光纜，耐受溫度高達(dá)300℃，其中耐150℃產(chǎn)品已下井穩(wěn)定運(yùn)行超百小時。
方形長久式油氣井光纜
通常在鉆井過程中完成光纜的布放，并長期置于井下，用于實時動態(tài)監(jiān)測井下情況，實現(xiàn)精準(zhǔn)采油采氣，應(yīng)對突發(fā)狀況。烽火長久式油氣井光纜，能夠在200℃、150MPa高溫高壓環(huán)境長期使用，部分系列已成功下井運(yùn)行。
最后，羅文勇呼吁，隨著光纖技術(shù)的全面應(yīng)用，部分特種領(lǐng)域如空間通信與慣性制導(dǎo)、天空信息網(wǎng)絡(luò)等，在耐高溫光纖光纜及測溫技術(shù)的基礎(chǔ)上，對抗輻射、超強(qiáng)抗彎、高強(qiáng)度、高精度長距離測溫等提出了新的需求。國內(nèi)光纖光纜廠商要加大研發(fā)力度，在空、天、地、海等領(lǐng)域全面服務(wù)國家戰(zhàn)略，為我國信息網(wǎng)絡(luò)共筑安全墻。
