Китайский завод-поставщик предлагает волоконно-оптический кабель 11×11 мм для каротажа скважин, высокоскоростной передачи данных и мониторинга.
1. Традиционные нефтегазовые скважины
Адаптируемые типы скважин: Вертикальные скважины средней глубины (глубина ≤ 4000 м), наклонные скважины средней угловой деформации (≤ 60°), обсаженные скважины средней глубины, открытые скважины средней глубины, разведочные скважины средней и высокой температуры
Типичные области применения: Разведочные скважины средней глубины для добычи нефти и газа, мониторинг динамики добычи, мониторинг заканчивания обсаженных скважин, каротаж в открытом стволе скважины, мониторинг скважин при средних и высоких температурах.
2. Нетрадиционные нефтегазовые скважины
Адаптируемые типы скважин: Горизонтальные скважины большого радиуса для добычи сланцевого газа (горизонтальный разрез ≤ 1000 м), скважины средней глубины для добычи метана угольных пластов (CBM), скважины средней глубины для добычи плотной нефти и газа, нетрадиционные скважины средней и высокой температуры.
Типичные области применения: Мониторинг гидроразрыва пласта в горизонтальных скважинах для добычи сланцевого газа, мониторинг добычи метана из угольных пластов, динамический мониторинг плотных коллекторов, постоянный внутрискважинный мониторинг в средне- и высокотемпературных зонах.
3. Другие разведочные и инженерные скважины
Адаптируемые типы скважин: Геотермальные скважины средней глубины и средней температуры (≤ 200℃), гидрогеологические разведочные скважины, наблюдательные скважины подземных угольных шахт, скважины для закачки воды средней глубины.
Типичные области применения: Мониторинг геотермальных ресурсов средних и высоких температур, сбор гидрологических данных о подземных водах, мониторинг подземных газов в угольных шахтах, мониторинг профиля закачки воды.
Скважины глубиной более 4000 м: Прочность на разрыв 10 кН не выдерживает суммарного натяжения, равного весу кабеля и веса лесозаготовительного оборудования, что сопряжено с высоким риском обрыва кабеля.
Скважины с большим отклонением (> 60°) / горизонтальные скважины малого радиуса: Недостаточное сопротивление кручению и трению; минимальный диаметр изгиба не соответствует траектории изгиба с большой толщиной волокна, что легко приводит к обрыву волокна и сбою сигнала.
Скважины со сверхвысокой температурой (> 200℃): Превышает номинальную температуру, что приводит к старению изоляции, увеличению затухания сигнала в волокне и сбоям в работе системы мониторинга.
Скважины с высокой коррозионной активностью (высокая концентрация H₂S/CO₂): Стандартная нержавеющая сталь не способна противостоять сильной коррозии в течение длительного времени, что приводит к образованию ржавчины на броне и повреждению волокон.
Скважины сверхвысокого давления (давление > 140 МПа): Превышает заявленное давление, что может привести к нарушению герметичности, повреждению конструкции и созданию угроз безопасности.
| Параметр | Спецификация | Применимые условия скважины | Типичный тип скважины |
| Конфигурация волокна | 2 одномодовых (B1) + 2 многомодовых (A1a) волокна, квадратное сечение 11×11 мм, трубка из нержавеющей стали для волоконного блока | Оптическая передача сигнала DTS/DAS, температура на забое ≤200℃, запас длины волокна >3‰, подходит для средних глубин и средних высоких температур в скважинах (≤4000 м), хорошая стабильность в скважинах малого диаметра. | Среднеглубокие традиционные нефтегазовые скважины (≤4000 м), горизонтальные скважины большого радиуса для добычи сланцевого газа, среднеглубокие скважины для добычи метана из угольных пластов. |
| Термостойкость | Номинальная рабочая температура 200℃ (392℉), высокотемпературный изоляционный слой, стабильная работа при длительной эксплуатации при 200℃, совместимость с квадратными профилями. | Средне-высокотемпературная среда в скважине, температура на забое ≤200℃, отсутствие сверхвысокотемпературной среды (>200℃), долгосрочный мониторинг скважин средней глубины (≤4000 м). | Скважины средней глубины для добычи нефти и газа (≤4000 м), геотермальные скважины средней и высокой температуры (≤200℃), нетрадиционные скважины для добычи нефти и газа средней температуры. |
| Защита и поперечное сечение | Квадратное сечение 11×11 мм (стабильное, не запутывается), наружная трубка из нержавеющей стали, покрытие из FEP, отличная износостойкость, коррозионная стойкость и устойчивость к давлению. | Диаметр скважины ≥90 мм, малое зазор между скважиной и грунтом, умеренный износ скважины, коррозионно-активная пластовая жидкость (H₂S/CO₂/Cl⁻), номинальное давление ≤140 МПа, средняя глубина залегания скважины (≤4000 м). | Обсаженные скважины средней глубины (≤4000 м), скважины открытого типа средней глубины, разведочные скважины малого диаметра, геотермальные скважины средней и высокой температуры. |
| Механические характеристики | Прочность на разрыв 10 кН, максимальное рабочее натяжение 5 кН (коэффициент запаса прочности 1:2), отличная стабильность (преимущество квадратного сечения), хорошая гибкость и износостойкость, полностью соответствует требованиям к натяжению в скважинах средней глубины (≤4000 м). | Глубина скважины ≤4000 м, нарастающий участок ≤60°, горизонтальный участок ≤1000 м (больший радиус), отсутствие резких изгибов, средние условия трения и натяжения в скважине. | Вертикальные скважины средней глубины (≤4000 м), наклонно-направленные скважины со средним отклонением, горизонтальные скважины большого радиуса для добычи сланцевого газа, скважины для разработки метана из угольных пластов средней глубины. |
Данная система предназначена для скважин с максимальной глубиной 4000 м. При глубине более 10 кН разрывной прочности недостаточно для выдерживания суммарного веса кабеля и каротажного оборудования, что значительно увеличивает риск обрыва кабеля.
Кабель подходит для наклонно-направленных скважин со средним отклонением, достигающим 60°, и для горизонтально-направленных скважин большой протяженности при добыче сланцевого газа, горизонтальный участок которых не превышает 1000 м. Он категорически неприменим для скважин с отклонением более 60° или для горизонтально-направленных скважин малой протяженности из-за недостаточной устойчивости к кручению и изгибу.
Кабель рассчитан на максимальную непрерывную рабочую температуру 200℃ (392℉). Он не подходит для работы в условиях сверхвысоких температур, превышающих 200℃, поскольку более высокие температуры могут привести к старению изоляции, увеличению затухания сигнала в волокне и, в конечном итоге, к сбою в работе системы мониторинга.
Кабель имеет внешнюю оболочку из нержавеющей стали и герметизацию из FEP, что обеспечивает хорошую устойчивость к умеренно агрессивным средам, включая пластовые жидкости, содержащие H₂S, CO₂ и Cl⁻. Однако он не рекомендуется для использования в условиях сильной коррозии с высокими концентрациями H₂S или CO₂, где длительное воздействие может вызвать коррозию брони и повреждение волокон.
Кабель включает в себя 2 одномодовых волокна (B1) и 2 многомодовых волокна (A1a) внутри квадратной трубки из нержавеющей стали размером 11×11 мм. Такая конфигурация поддерживает как распределенное измерение температуры (DTS), так и распределенное акустическое измерение (DAS), охватывая мониторинг добычи, мониторинг гидроразрыва пласта и долгосрочный постоянный мониторинг скважины.
Кабель рассчитан на максимальное давление 140 МПа. При превышении этого порога существует риск нарушения герметичности и повреждения конструкции. Для обеспечения совместимости со скважиной рекомендуется минимальный диаметр скважины 90 мм, чтобы обеспечить достаточный зазор для кабеля квадратного сечения 11×11 мм во время прокладки и извлечения.