Система термометрии (СТВОР) с использованием кабеля волоконно-оптического и способ их изготовления Российский патент 2023 года по МПК G01K11/32 G02B6/44 E21B47/07 

Область техники

[0001] Настоящее изобретение относится к области термометрии и предназначено для измерений и регистрации температуры по всей длине объекта, помещенного в газообразную, жидкую или твердую среду.

Уровень техники

[0002] Волоконно-оптические кабели обладают широким спектром применения, например, они могут использоваться в системах связи, позволяющих передавать информацию по ним на большие расстояния ввиду более высокой скорости передачи данных, чем в электронных системах связи. Однако, в ряде случаев они также применяются для создания датчиков на их основе. Например, протяженные волоконно-оптические кабели показывают себя эффективными датчиками при необходимости измерять температуру вдоль протяженного объекта.

[0003] Такой способ измерения температуры может применяться во многих отраслях, в частности, в исследовательских работах. Система измерения температуры на основе волоконно-оптического кабеля может позволить измерять температуру в водоемах, например на дне океана, измерять температуру протяженных рельс и других областях, в которых требуется измерение температуры вдоль протяженных объектов. Также настоящая система измерения температуры на основе волоконно-оптического кабеля может применяться в нефтедобывающей отрасли.

[0004] В нефтедобывающей отрасли важным этапом в процессе добычи нефти является ее подогрев. Благодаря предварительному нагреву нефти происходит снижение вязкости нефти и облегчается процесс коалесценции капель воды. Особенно важен фактор вязкости нефти в неглубоких скважинах, т.е. в которых температура нефти ниже, чем в глубоких. Вязкость нефти мешает ее эффективной добыче.

[0005] Для нагрева нефтяного пласта обычно применяют технологию SAGD (от англ. Steam Assisted Gravity Drainage - термогравитационное дренирование пласта). Она применяется на месторождениях с вязкой нефтью и заключается в предварительном нагреве до жидкого состояния с последующим извлечением из коллектора на поверхность. Отличие бурения от классических скважин заключается в горизонтальном расположении ствола с целью увеличения площади отбора флюида.

[0006] Обязательным и крайне необходимым условием технологии добычи на SAGD скважинах является непрерывный мониторинг температурного поля с целью поддержания необходимых технологических режимов и сохранению работоспособности оборудования в сложных физических состояниях, обусловленных воздействием высокой температуры и агрессивной средой. SAGD - наиболее перспективная технология для трудно извлекаемых запасов нефти.

[0007] Распределенное измерение температуры позволяет контролировать температуру по всей длине скважины. В системе распределенного измерения температуры в качестве датчика температуры зачастую используется оптический волновод, например оптоволокно. В типичной системе распределенного измерения температуры лазер или другой источник света на поверхности скважины передает импульс света в оптоволоконный кабель, проложенный по длине скважины. Из-за взаимодействия с молекулярными колебаниями внутри сердцевины волокна часть света отражается обратно к поверхности. Процессор на поверхности анализирует отраженный свет. Затем процессор определяет температуру на различных глубинах скважины на основе отраженного света.

[0008] Известен патент RU 2667344 С1 (опубл. 18.09.2018 г.; МПК: G01K 11/32), в котором раскрывается волоконно-оптический термометр, предназначенный для измерения температуры в зонах с сильными электромагнитными помехами, в зонах повышенной взрыво- и пожароопасности, при измерениях под высоким напряжением и в других условиях, где недопустимо применение стандартных электронных средств контроля температурного состояния. Волоконно-оптический термометр содержит оптический разветвитель, вход и выходы которого соответственно соединены волоконными световодами с третьим выходом светораспределительной системы и с каждым волоконно-оптическим датчиком, а в каждом волоконно-оптическом датчике перед записанной на торце волоконного световода первой волоконной решеткой Брэгга записана вторая волоконная решетка Брэгга по меньшей мере с двумя фазовыми сдвигами. В волоконно-оптическом термометре в каждом волоконно-оптическом датчике первая волоконная решетка Брэгга может быть записана либо как продолжение второй волоконной решетки Брэгга, тогда конструкция датчика имеет вид щупа, либо на расстоянии от второй волоконной решетки Брэгга, позволяющем свернуть петлю и уложить первую волоконную решетку Брэгга в непосредственном контакте со второй, закрепив их на наконечнике произвольной плоской или объемной формы, тогда конструкция датчика имеет кольцевой вид. Технический результат заключается в повышении чувствительности измерений. Недостатком известного устройства является то, что волоконный фильтр на брегговской решетке является нестабильным элементом, на который оказывают влияние температурные факторы, что ведет к снижению надежности работы устройства. При этом при использовании фильтра на брегговской решетке спектр работы лазера должен подходить к рабочему спектру (брегговские решетки должны иметь ту же длину волны, что и импульсный лазер). Спектры импульсных лазеров, а также спектры решеток определяются при производстве и порой могут немного отходить от ожидаемых значений. Это ухудшает технологичность прибора, так как необходимо проводить измерения спектров лазеров, спектров решеток и подбирать пары «лазер-фильтр». Спектры решеток зависят от натяжения волокна, которое в процессе сборки трудно контролировать, что также ухудшает технологичность прибора. Использование брегговских решеток не позволяет использовать различные типы лазеров. Еще одним недостатком является то, что волоконный световод выполнен высокогерманатным. Большая концентрация германия в оптоволокне может влечь за собой деградацию волокна вследствие проникновения атомарного водорода. Атомарный водород нарушает кристаллическую решетку и замутняет оптоволокно. Третий недостаток заключается в том, что в аналоге оптоволокно не защищено броней. Это лишает оптоволокно дополнительной механической защиты. Четвертым недостатком является то, что в аналоге кабель не помещается в гибкую насосную компрессорную трубу (ГНКТ) перед использованием в скважине. Это снижает защиту кабеля от механических повреждений, делает невозможным дальнейшее использование кабеля после подземного ремонта скважины, усложняет процесс равномерного прогрева скважины, а также значительно усложняет процесс проведения подземного ремонта скважины без извлечения кабеля.

[0009] В патенте RU 2491523 С1 (опубл. 27.08.2013 г.; МПК: G01K 11/32; G02B 6/43) раскрывается изобретение, относящееся к области термометрии, которое может быть использовано для измерения температуры в зонах с сильными электромагнитными помехами, в зонах повышенной взрыво-пожароопасности и в других условиях, где недопустимо применение стандартных электронных средств контроля температурного состояния. Заявлен волоконно-оптический термометр, состоящий из источника света, микроконтроллера, светораспределительной системы, оптического фильтра, волоконно-оптического переключателя, фотоприемников, волоконно-оптического щупа. Волоконно-оптический переключатель соединен с одной стороны с волоконно-оптическими щупами посредством волоконного световода, с другой - со светораспределительной системой. Источник света соединен со светораспределительной системой посредством волоконного световода. Светораспределительная система выполнена таким образом, что имеется разветвление на опорном и измерительном каналах. Измерительный канал выполнен таким образом, что между светораспределительной системой и фотоприемником имеется оптический фильтр, соединенный с ними посредством волоконного световода. Опорный канал выполнен в виде фотоприемника, соединенного со светораспределительной системой напрямую посредством волоконного световода. Фотоприемники соединены с микроконтроллером посредством электрических проводов. Технический результат заключается в повышении точности измерения. Недостатком известного устройства является то, что волоконный фильтр на брегговской решетке является нестабильным элементом, на который оказывают влияние температурные факторы, что ведет к снижению надежности работы устройства. При этом при использовании фильтра на брегговской решетке спектр работы лазера должен подходить к рабочему спектру (брегговские решетки должны иметь ту же длину волны, что и импульсный лазер). Спектры импульсных лазеров, а также спектры решеток определяются при производстве и порой могут немного отходить от ожидаемых значений. Это ухудшает технологичность прибора, так как необходимо проводить измерения спектров лазеров, спектров решеток и подбирать пары «лазер-фильтр». Спектры решеток зависят от натяжения волокна, которое в процессе сборки трудно контролировать, что также ухудшает технологичность прибора. Использование брегговских решеток не позволяет использовать различные типы лазеров. Еще один недостаток указанного волоконно-оптического термометра заключается в его низкой чувствительности, обусловленной детектированием информационного сигнала температуры по постоянному току, как определение соотношения мощностей сигналов на выходе двух фотоприемников, зависящего от спектрального положения отраженного от датчика света по сравнению с положением оптического фильтра, не смотря на то, что измерение проводится дифференциально, что в целом позволяет повысить точность измерения температуры, за счет устранения влияния нестабильностей источника света и внешних факторов, воздействующих одинаково на опорный и измерительный канал. Третий недостаток заключается в том, что волоконный световод выполнен высокогерманатным. Большая концентрация германия в оптоволокне может влечь за собой деградацию волокна вследствие проникновения атомарного водорода. Атомарный водород нарушает кристаллическую решетку и замутняет оптоволокно. Также к недостаткам аналога относится то, что оптоволокно не защищено броней. Это лишает оптоволокно дополнительной механической защиты. Пятым недостатком аналога является то, что в аналоге кабель не помещается в ГНКТ перед использованием в скважине. Это снижает защиту кабеля от механических повреждений, делает невозможным дальнейшее использование кабеля после подземного ремонта скважины, усложняет процесс равномерного прогрева скважины, а также значительно усложняет процесс проведения подземного ремонта скважины без извлечения кабеля.

[0010] В заявке US 20060251147 А1 (опубл. 09.11.2006 г.; МПК: G01J 5/00; G01K 11/00) раскрыто устройство для контроля температуры трансформатора. Устройство включает в себя скрученный оптоволоконный кабель с датчиком температуры на одном конце. Зонд встроен в обмотки трансформатора. Оптический преобразователь передает свет на зонд, принимает свет от зонда и преобразует полученный свет в электрический сигнал. Свет, полученный обратно от зонда, контролируется температурой зонда. Контроллер преобразует электрический сигнал в температуру. Недостатком данной системы является рефлектометрический способ измерения температуры. Отраженные сигналы от двух поверхностей полупроводника поступают в регистрирующую систему практически одновременно, в результате этого проблематично обеспечить высокую точность измерения температуры, также необходимо использовать очень быстрые регистрирующие компоненты, что сильно повышает стоимость системы в целом. Еще один недостаток заключается в том, что в аналоге возможно только использование многомодовых волоконно-оптических компонент. Из-за использования многомодовых волоконно-оптических компонентов длина волоконно-оптического датчика ограничена и не может превышать 100 метров. Третий недостаток заключается в том, что оптоволокно не защищено броней. Это лишает оптоволокно дополнительной механической защиты. Четвертым недостатком является то, что кабель не помещается в ГНКТ перед использованием в скважине. Это снижает защиту кабеля от механических повреждений, делает невозможным дальнейшее использование кабеля после подземного ремонта скважины, усложняет процесс равномерного прогрева скважины, а также значительно усложняет процесс проведения подземного ремонта скважины без извлечения кабеля.

[0011] В патенте RU 2701182 С1 (опубл. 18.03.2019 г.; МПК: G01D 5/353; G01K 11/32; G02B 6/43) описывается изобретение, относящееся к области измерительной техники и касающееся устройства опроса чувствительного элемента. Устройство включает в себя генератор лазерного излучения с импульсным лазером и волоконно-оптическим усилителем, спектральный фильтр компонентов рассеяния, по крайней мере два фотоприемных модуля и блок обработки сигнала. Спектральный фильтр компонентов рассеяния содержит по крайней мере два демультиплексора с тонкопленочными фильтрами, пигтелированными оптическим волокном. Волоконно-оптический усилитель содержит изолятор, активное волокно, мультиплексор и лазер накачки. Активное волокно расположено перед мультиплексором. Накачка в генераторе лазерного излучения осуществляется в направлении, противоположном направлению излучения импульсного лазера. Технический результат заключается в повышении технологичности и надежности устройства, улучшении точности измерений. Одним из недостатком аналога является то, что в аналоге оптоволокно не выполнено с карбон-полиимидным или металлизированным покрытием. Ввиду этого оптоволокно является непригодным для эксплуатации при высоких температурах. Еще один недостаток заключается в том, что оптоволокно не защищено броней. Это лишает оптоволокно дополнительной механической защиты. Также серьезным недостатком является то, что в аналоге кабель не помещается в ГНКТ перед использованием в скважине. Это снижает защиту кабеля от механических повреждений, делает невозможным дальнейшее использование кабеля после подземного ремонта скважины, усложняет процесс равномерного прогрева скважины, а также значительно усложняет процесс проведения подземного ремонта скважины без извлечения кабеля.

[0012] Известен патент RU 2413188 С2 (опубл. 27.02.2011 г.; МПК: G01K 11/32; G02B 6/43), в котором описывается изобретение, относящееся к средствам измерения температурного распределения в протяженных объектах. Устройство содержит импульсный источник зондирующего излучения, направленный оптический ответвитель, чувствительный элемент, систему регистрации и узел обработки сигналов. Чувствительный элемент выполнен в виде одномодового оптического волокна. Направленный оптический ответвитель отделяет рэлеевскую компоненту и подключен последовательно к одному или более дополнительному направленному оптическому ответвителю, также отделяющему рэлеевскую компоненту. Дополнительный направленный оптический ответвитель соединен последовательно с одним или более направленным оптическим ответвителем, разделяющим стоксову и антистоксову компоненты рассеянного излучения. Компоненты излучения направляются на фотоприемные модули системы регистрации. Вариантом является устройство, в которое дополнительно введен коммутатор, соединенный с входом одного из фотоприемных модулей. При этом импульсный полупроводниковый лазер работает на длине волны антистоксовой компоненты и соединен с одним из входов циркулятора. Технический результат заключается в высокой точности измерения температурного распределения при значительной длине чувствительного элемента. Недостатком известного устройства является то, что волоконный фильтр на брегговской решетке является нестабильным элементом, на который оказывают влияние температурные факторы, что ведет к снижению надежности работы устройства. При этом при использовании фильтра на брегговской решетке спектр работы лазера должен подходить к рабочему спектру (брегговские решетки должны иметь ту же длину волны, что и импульсный лазер). Спектры импульсных лазеров, а также спектры решеток определяются при производстве и порой могут немного отходить от ожидаемых значений. Это ухудшает технологичность прибора, так как необходимо проводить измерения спектров лазеров, спектров решеток и подбирать пары «лазер-фильтр». Спектры решеток зависят от натяжения волокна, которое в процессе сборки трудно контролировать, что также ухудшает технологичность прибора. Использование брегговских решеток не позволяет использовать различные типы лазеров. Еще один недостаток заключается в том, что в аналоге оптоволокно не выполнено с карбон-полиимидным или металлизированным покрытием. Ввиду этого оптоволокно является непригодным для эксплуатации при высоких температурах. Третий недостаток заключается в том, что в аналоге оптоволокно не защищено броней. Это лишает оптоволокно дополнительной механической защиты. Четвертым недостатком аналога является то, что кабель не помещается в ГНКТ перед использованием в скважине. Это снижает защиту кабеля от механических повреждений, делает невозможным дальнейшее использование кабеля после подземного ремонта скважины, усложняет процесс равномерного прогрева скважины, а также значительно усложняет процесс проведения подземного ремонта скважины без извлечения кабеля.

[0013] Также известен патент RU 2434208 С2 (опубл. 20.11.2011 г.; МПК: G01K 11/32), в котором раскрывается изобретение, относящееся к средствам измерения температурного распределения в протяженных объектах. Устройство содержит импульсный источник оптического излучения, оптическое волокно, являющееся чувствительным элементом, направленный ответвитель, блок спектрального разделения, два фотоприемных модуля, фотоприемный модуль синхронизации и блок обработки. Направленный ответвитель соединен с импульсным источником оптического излучения, со входом блока спектрального разделения, со входом фотоприемного модуля синхронизации и с чувствительным элементом. Блок спектрального разделения соединен с фотоприемными модулями, которые в свою очередь соединены с блоком обработки. Чувствительный элемент выполнен в виде одномодового волокна, блок спектрального разделения содержит волоконный фильтр на брэгговской решетке и волоконный мультиплексор на два канала, настроенных на пропускание стоксовской и антистоксовской компоненты. Вариантом является устройство, в котором вместо направленного ответвителя используется циркулятор. Технический результат заключается в повышении надежности и улучшении отношения сигнал/шум. К недостаткам известного устройства можно отнести расположение компонентов импульсного источника оптического излучения, которое создает сонаправленную накачку, вследствие которой в результате работы устройства усиливаются как шумы импульсного лазера, так и полезный сигнал, что в свою очередь снижает точность измерения и надежность работы лазера накачки. Еще один недостаток вызван тем, что блок спектрального разделения на брегговской решетке является нестабильным элементом, на который оказывают влияние температурные факторы, что ведет к снижению надежности работы устройства. При этом при использовании фильтра на брегговской решетке спектр работы лазера должен подходить к рабочему спектру (брегговские решетки должны иметь ту же длину волны, что и импульсный лазер). Спектры импульсных лазеров, а также спектры решеток определяются при производстве и порой могут немного отходить от ожидаемых значений. Это ухудшает технологичность прибора, так как необходимо проводить измерения спектра лазеров, спектра решеток и подбирать пары «лазер-фильтр». Спектры решеток зависят от натяжения волокна, которое в процессе сборки трудно контролировать, что также ухудшает технологичность прибора. Использование брегговских решеток не позволяет использовать различные типы лазеров с разными спектрами. Еще одним из недостатков аналога является то, что оптоволокно не выполнено с карбон-полиимидным или металлизированным покрытием. Ввиду этого оптоволокно является непригодным для эксплуатации при высоких температурах. Четвертым недостатком является то, что в аналоге оптоволокно не защищено броней. Это лишает оптоволокно дополнительной механической защиты. Пятый недостаток заключается в том, что в аналоге кабель не помещается в ГНКТ перед использованием в скважине. Это снижает защиту кабеля от механических повреждений, делает невозможным дальнейшее использование кабеля после подземного ремонта скважины, усложняет процесс равномерного прогрева скважины, а также значительно усложняет процесс проведения подземного ремонта скважины без извлечения кабеля.

[0014] В патенте US 8775151 В2 (опубл. 08.07.2014 г.; МПК: G06G 7/54; G02B 6/00; G01K 11/32) раскрываются система и способ, использующие как статическое, так и переходное моделирование силовых кабелей в сочетании с измерениями в реальном времени распределенных профилей температуры как кабеля, так и его непосредственной окружающей среды для оптимизации токовых нагрузок силового кабеля. Оптические волокна, используемые для измерения распределенных температурных профилей, могут быть встроены непосредственно в контролируемые силовые кабели или проложены рядом с силовыми кабелями, в том числе с использованием оптических волокон, развернутых в системах грозозащитных тросов оптической мощности. Одним из недостатков аналога является то, что в нем выполнен всего один слой брони кабеля. При отсутствии второго слоя брони, повитого в противоположном направлении, кабель может распускаться при обрезании. К тому же, один слой брони дает меньшую защиту. Вторым недостатком является то, что в аналоге оптоволокно не выполнено с карбон-полиимидным или металлизированным покрытием. Ввиду этого оптоволокно является непригодным для эксплуатации при высоких температурах. Еще одним недостатком является то, что в аналоге кабель не помещается в ГНКТ перед использованием в скважине. Это снижает защиту кабеля от механических повреждений, делает невозможным дальнейшее использование кабеля после подземного ремонта скважины, усложняет процесс равномерного прогрева скважины, а также значительно усложняет процесс проведения подземного ремонта скважины без извлечения кабеля.

[0015] В патенте US 9052244 В2 (опубл. 09.06.2015 г.; МПК: G01K 11/32; Е21В 47/06) раскрываются способы и устройства, обеспечивающие мониторинг условий в стволе скважины с использованием множества датчиков на основе трости (сапе). Устройство включает в себя ряд датчиков брэгговской решетки на основе трости, расположенных в одном канале для использования в стволе скважины. В некоторых вариантах осуществления каждый датчик расположен в другом линейном месте вдоль трубопровода, что позволяет увеличить количество точек контроля вдоль трубопровода. Недостатком известного устройства является то, что волоконный фильтр на брегговской решетке является нестабильным элементом, на который оказывают влияние температурные факторы, что ведет к снижению надежности работы устройства. При этом при использовании фильтра на брегговской решетке спектр работы лазера должен подходить к рабочему спектру (брегговские решетки должны иметь ту же длину волны, что и импульсный лазер). Спектры импульсных лазеров, а также спектры решеток определяются при производстве и порой могут немного отходить от ожидаемых значений. Это ухудшает технологичность прибора, так как необходимо проводить измерения спектров лазеров, спектров решеток и подбирать пары «лазер-фильтр». Спектры решеток зависят от натяжения волокна, которое в процессе сборки трудно контролировать, что также ухудшает технологичность прибора. Использование брегговских решеток не позволяет использовать различные типы лазеров. Также недостатком аналога является то, что в нем выполнен всего один слой брони кабеля. При отсутствии второго слоя брони, повитого в противоположном направлении, кабель может распускаться при обрезании. К тому же, один слой брони дает меньшую защиту. Третьим недостатком является то, что сердцевина оптоволокна выполнена из кварца с примесями. Это может влечь за собой деградацию волокна вследствие проникновения атомарного водорода. Атомарный водород нарушает кристаллическую решетку и замутняет оптоволокно. Четвертый недостаток заключается в том, что в аналоге кабель прочно закрепляется внутри трубы посредством крепления в местах расположения датчиков. Таким образом, во время сгибания трубы в скважине в кабеле могут создавать напряжения растяжения, из-за чего в последствие кабель может повреждаться в процессе эксплуатации. Еще одним недостатком является то, что в аналоге в процессе производства кабеля его несколько раз нарезают и соединяют при помощи трубчатых вставок, а также при помощи опрессовки, орбитальной сварки, лазерной сварки или пайки. Это значительно усложняет производство кабеля, а также делает кабель менее гибким. Также недостаток заключается в том, что в аналоге кабель не помещается в ГНКТ перед использованием в скважине. Это снижает защиту кабеля от механических повреждений, делает невозможным дальнейшее использование кабеля после подземного ремонта скважины, усложняет процесс равномерного прогрева скважины, а также значительно усложняет процесс проведения подземного ремонта скважины без извлечения кабеля.

[0016] В патенте US 8864374 В2 (опубл. 21.10.2014 г.; МПК: G01K 11/00; G01K 11/32; G02B 6/44) раскрывается сенсорный кабель, имеющий узел сенсорного волокна, который включает пару сенсорных волокон, соединенных поворотной секцией с модальным фильтром на конце сенсорных волокон. Чувствительный кабель также включает в себя внутренний рукав, который окружает узел чувствительного волокна, и армированный кожух, который закрывает конечный конец внутреннего рукава. Сенсорный кабель имеет низкий профиль, и каждый его компонент изготовлен из материалов, устойчивых к высоким температурам и водороду, и способен длительно работать при высоких температурах, таких как до 300°С, в водородной среде на больших участках волокна. Запросчик распределенного теплового зондирования (DTS) подключается к сенсорному кабелю и выполняет измерение DTS в соответствии с протоколами и алгоритмами, которые используют модальный фильтр поворотной секции для расчета показаний температуры вдоль сенсорного волоконно-оптического узла. Первым недостатком является то, что в аналоге выполнен всего один слой брони кабеля. При отсутствии второго слоя брони, повитого в противоположном направлении, кабель может распускаться при обрезании. К тому же, один слой брони дает меньшую защиту. Еще один недостаток выражается в том, что в аналоге кабель загнут таким образом, что оба его конца остаются снаружи скважины и подключены к измерительной системе, а середина кабеля (изогнутая) является конечной точкой кабеля в скважине. Такое решение значительно увеличивает себестоимость системы измерения, т.к. требует в два раза больше материалов для производства кабеля оптоволокна. Третий недостаток заключается в том, что кабель не помещается в ГНКТ перед использованием в скважине. Это снижает защиту кабеля от механических повреждений, делает невозможным дальнейшее использование кабеля после подземного ремонта скважины, усложняет процесс равномерного прогрева скважины, а также значительно усложняет процесс проведения подземного ремонта скважины без извлечения кабеля.

[0017] В заявке на получение патента CN 113513302 А (опубл. 19.10.2021 г.; МПК: Е21В 47/00; Е21В 47/06; Е21В 47/07; Е21В 47/18; Е21В 49/00; Е21В 43/20; Е21В 43/22; Е21В 43/24) раскрывается система мониторинга подземных флюидов на основе распределенного оптоволоконного гидрофона, характеризующаяся наличием наземного металлического рукава, размещенного в секции скважины, при этом металлический нефтяной рукав размещен в наземном металлическом рукаве, в металлическом нефтяном рукаве расположена газонефтепроводная труба, которая проходит от устья до забоя скважины, а звуко- и теплочувствительный бронированный оптический кабель закреплен на внешней стороне газонефтепровода. Секция скважины представляет собой секцию заканчивания необсаженного ствола секции нефтедобывающей или газодобывающей скважины или перфорированную секцию скважины, а нефтегазопроводная труба представляет собой гибкую насосно-компрессорную трубу или газовую трубу. Система также содержит прибор модуляции и демодуляции DAS и прибор модуляции и демодуляции DTS, которые расположены рядом с устьем скважины; прибор модуляции и демодуляции DAS и прибор модуляции и демодуляции DTS соответственно соединены с звукочувствительным термочувствительным сенсорным армированным оптическим кабелем. Прибор модуляции и демодуляции DAS представляет собой распределенный прибор измерения модуляции и демодуляции акустических волн оптического волокна, основанный на принципе фи-OTDR когерентного фазового типа, а прибор модуляции и демодуляции DTS представляет собой распределенный прибор измерения температуры оптического волокна, и инструмент демодуляции. Изобретение представляет собой малозатратный, высокоточный и высоконадежный способ комплексного динамического мониторинга скважинного распределения жидкости, удобный для измерения и контроля профиля добычи жидкости или профиля водопоглощения и их изменения в вертикальной скважине или горизонтальной скважине. Одним из недостатков является то, что в аналоге сердцевина оптоволокна не выполнена из кварца. Это может влечь за собой деградацию волокна вследствие проникновения атомарного водорода. Атомарный водород нарушает кристаллическую решетку и замутняет оптоволокно. Также серди недостатков следует подчеркнуть, что оболочка кабеля является звукопроводящей оболочкой и представляет собой слой экструдированного звукопроводящего жаропрочного, коррозионностойкого и износостойкого специального или композитного материала для достижения эффекта чувствительности к звуковому давлению. Однако не учтены другие важные факторы оболочки, как, например, отсутствие адгезии при нагреве до 180 градусов Цельсия и отсутствие прилипания к стали. Третий недостаток заключается в том, что в аналоге кабель хоть и помещается в гибкую насосную компрессорную трубу, но не герметизируется внутри нее. Это может повлечь за собой поломку всей системы, т.к. труба при погружении в скважину станет передатчиком давления.

Сущность изобретения

[0018] Задачей настоящего изобретения является разработка системы термометрии, кабеля волоконно-оптического, а также способа изготовления кабеля волоконно-оптического и способа изготовления системы термометрии, обеспечивающих высокоточное определение температуры по всей длине волоконно-оптического кабеля и надежность всей системы термометрии в целом.

[0019] Указанная задача достигается благодаря такому техническому результату, как повышение точности измерения температуры, в том числе в наклонных и горизонтальных скважинах, по всей длине ствола скважины за счет усиления как механической, так и химической защиты волоконно-оптического кабеля, предотвращая деградацию волоконно-оптического кабеля в результате проникновения атомарного водорода, а также надежности системы термометрии в целом. Указанная задача достигается в том числе, но не ограничиваясь, благодаря:

• выполнению сердцевины оптоволокна из кварца;

• применению оптоволокна с покрытием, причем покрытие выполнено из материала с высокой температурной прочностью;

• бронированию оптоволокна по крайней мере двумя повивами брони, причем слои брони повиты в разных направлениях;

• помещению волоконно-оптического кабеля в гибкую насосную компрессионную трубу;

• герметизации волоконно-оптического кабеля в гибкой насосной компрессионной трубе с одного из концов.

[0020] Более полно, технический результат достигается кабелем волоконно-оптическим, состоящим из оптоволокна с сердцевиной из кварца и температуро-стойким покрытием, оптического модуля, в который помещено оптоволокно, и по крайней мере двух слоев брони, которые повиты вокруг оптического модуля в разных направлениях.

[0021] Причем то, что сердцевина оптоволокна выполнена из кварца, необходимо для обеспечения высокой степени устойчивости к проникновению атомарного водорода в оптоволокно, и, как следствие, для предотвращения его деградации. Температуро-стойкое покрытие оптоволокна необходимо для обеспечения конструкционной стойкости оптоволокна при высоких температурах. По крайней мере два слоя брони необходимы для обеспечения механической прочности волоконно-оптического кабеля. А то, что они повиты в разных направлениях, позволяет обеспечить гибкость кабеля, а также предотвращает расплетение брони при обрезании кабеля.

[0022] То, что оптический модуль может быть выполнен из стали, позволяет обеспечить дополнительную механическую и температурную защиту оптоволокна. При этом оптический модуль может быть выполнен таким образом, что оптоволокно размещается в нем свободно. Это позволяет обеспечить свободное движения оптоволокна внутри оптического модуля и, как следствие, избежать его поломки при линейном расширении вследствие высокого градиента температур.

[0023] Слои брони могут быть выполнены из проволоки и повиты спирально для обеспечения большей гибкости кабеля. При этом проволоки могут быть выполнены из стали, что делает конструкцию более прочной и устойчивой к высоким температурам.

[0024] Температуро-стойкое покрытие может быть выполнено из карбон-полиимида. Это позволяет оптоволокну выдерживать температуры до 300 градусов Цельсия. Также это предотвращает прилипание оптоволокна к металлическому оптическому модулю. В ином варианте выполнения оно может быть выполнено металлизированным. В таком случае оптоволокно может выдерживать до 800 градусов Цельсия.

[0025] Также технический результат достигается способом изготовления кабеля волоконно-оптического. Согласно ему, сначала изготавливают оптический модуль из металлической ленты путем формовки. Затем внедряют оптоволокно с сердцевиной из кварца и температуро-стойким покрытием в оптический модуль. После этого повивают первый слой брони вокруг оптического модуля. Далее повивают второй слой брони вокруг первого слоя в ином направлении. При этом оптический модуль сформирован таким образом, что оптоволокно размещается в нем свободно.

[0026] Изготовление оптического модуля из металла делает его более устойчивым к температурным перепадам и механическим повреждением. Применение оптоволокна с сердцевиной из кварца необходимо для обеспечения высокой степени устойчивости к проникновению атомарного водорода в оптоволокно, а его температуро-стойкое покрытие необходимо для обеспечения конструкционной стойкости оптоволокна при высоких температурах. То, что оптоволокно внедряют в оптический модуль, обеспечивает защиту оптоволокна. Также то, что оптический модуль формируют так, что оптоволокно размещается свободно внутри оптического модуля, обеспечивает свободное движения оптоволокна внутри оптического модуля и, как следствие, позволяет избежать его поломки при линейном расширении вследствие высокого градиента температур. Повив первого слоя брони вокруг оптического модуля обеспечивает прочность кабеля, а повив второго слоя брони вокруг первого обеспечивает еще большую защиту кабеля от механических повреждений и высоких температур. Причем то, что второй слой брони повит в ином направлении также обеспечивает гибкость кабеля и предотвращение расплетению брони при обрезании кабеля.

[0027] То, что металлическая лента может быть изготовлена из стали, позволяет обеспечить дополнительную механическую и температурную защиту оптоволокна.

[0028] В качестве повиваемой брони могут использовать проволоку для обеспечения большей гибкости кабеля. При этом проволоки могут быть выполнены из стали, что делает конструкцию более прочной и устойчивой к высоким температурам.

[0029] В качестве температуро-стойкого покрытия могут использовать карбон-полиимид. Это позволяет оптоволокну выдерживать температуры до 300 градусов Цельсия. Также это предотвращает прилипание оптоволокна к металлическому оптическому модулю. В ином варианте выполнения оно может быть выполнено металлизированным. В таком случае оптоволокно может выдерживать до 800 градусов Цельсия.

[0030] Толщина металлической ленты могут выбирать таким образом, что оптический модуль не разрушается при температуре от -55 до 300 градусов Цельсия. При этом, диаметр повиваемой проволоки также могут выбирать таким образом, что повиваемая броня не разрушается при температуре от -55 до 300 градусов Цельсия.

[0031] Изготавливать оптической модуль могут методом прокатной обжимки металлической ленты в трубку и лазерной сварки шва трубки.

[0032] Также технический результат достигается системой термометрии. Система термометрии состоит из источника сфокусированного излучения, оптического разветвителя, блока обработки сигнала, включающего приемный блок, и волоконно-оптического кабеля, размещенного внутри гибкой насосной компрессорной трубы. При этом источник сфокусированного излучения размещен таким образом, что испускаемое им излучение направлено на волоконно-оптический кабель через оптический разветвитель, размещенный таким образом, что излучение, испускаемое источником сфокусированного излучения, достигает волоконно-оптического кабеля, а рассеянный от волоконно-оптического кабеля свет попадает в блок обработки сигнала. Причем волоконно-оптический кабель состоит из оптоволокна с сердцевиной из кварца и температуро-стойким покрытием, оптического модуля, в который помещено оптоволокно, и по крайней мере двух слоев брони, которые повиты вокруг оптического модуля в разных направлениях.

[0033] Источник сфокусированного излучения необходим для того, чтобы все или почти все испускаемое излучения достигло волоконно-оптического кабеля. Оптический разветвитель и его описанное расположение необходимы для того, чтобы излучения от источника фокусированного излучения направлялось на волоконно-оптический кабель, рассеянное от волоконно-оптического кабеля излучение направлялось в блок обработки сигнала. Блок обработки сигнала необходим для расчета температуры на основании полученного рассеянного излучения, а приемный блок в нем для приема рассеянного излучения. Волоконно-оптический кабель необходим для применения в качестве датчика температуры в скважине, а гибкая насосная компрессорная труба необходимо для обеспечения механической защиты волоконно-оптического кабеля в скважине. Помимо этого, гибкая насосная компрессорная труба обеспечивает гибкость системы при введении ее и волоконно-оптического кабеля в скважину, а также значительно увеличивает время эксплуатации кабеля, возможность проведения подземного ремонта скважины без извлечения кабеля с гибкой насосной компрессорной трубой либо с последующей заменой. Причем то, что сердцевина оптоволокна выполнена из кварца, необходимо для обеспечения высокой степени устойчивости к проникновению атомарного водорода в оптоволокно, и, как следствие, для предотвращения его деградации. Температуро-стойкое покрытие оптоволокна необходимо для обеспечения конструкционной стойкости оптоволокна при высоких температурах. По крайней мере два слоя брони необходимы для обеспечения механической прочности волоконно-оптического кабеля. А то, что они повиты в разных направлениях, позволяет обеспечить гибкость кабеля, а также предотвращает расплетение брони при обрезании кабеля.

[0034] Внутри блока обработки сигнала может быть расположен блок формирования сигнала с частотным генератором. Он позволяет выполнять спектральную фильтрацию рассеянного излучения, преобразовывать его в электрические сигналы и усиливать сигнал.

[0035] Также внутри блока обработки сигнала может быть расположен микропроцессор. Он позволяет производить расчет преобразования Фурье для получения кривых комбинационного обратного рассеивания, как функцию длины кабеля.

[0036] Для обеспечения компактности и увеличения надежности системы источник сфокусированного излучения, оптический разветвитель и блок обработки сигнала могут быть размещены в одной корпусе.

[0037] Один из концов гибкой насосной компрессорной трубы, внутри которой размещен волоконно-оптический кабель, может быть выполнен герметичным. Это предотвращает перепады давления в трубе и кабеле, т.к. без герметизации при погружении в скважину они становятся передатчиками давления. Герметизация может быть выполнена посредством насадки-наконечника.

[0038] Также система может включать оптический разъем, размещенный на конце волоконно-оптического кабеля. Это позволяет избежать свечения на конце волоконно-оптического кабеля, а также подключать волоконно-оптический кабель к прибору опроса напрямую.

[0039] Конец волоконно-оптического кабеля, размещенный внутри гибкой насосной компрессорной трубы, может быть выполнен терминированным для избежания свечения на этом конце оптоволокна.

[0040] Также технический результат достигается способом изготовления системы термометрии. Согласно способу, сначала изготавливают оптический модуль из металлической ленты путем формовки. Затем внедряют оптоволокно с сердцевиной из кварца и температуро-стойким покрытием в оптический модуль. После этого повивают первый слой брони вокруг оптического модуля. Далее повивают второй слой брони вокруг первого слоя в ином направлении. При этом оптический модуль сформирован таким образом, что оптоволокно размещается в нем свободно. Следующим этапом волоконно-оптический кабель запасовывают в гибкую насосную компрессорную трубу так, что волоконно-оптический кабель размещается в ней свободно. После этого спускают гибкую насосную компрессорную трубу с волоконно-оптическим кабелем в скважину. Другой конец волоконно-оптического кабеля размещают таким образом, что излучение, испускаемое источником сфокусированного излучения, направлено на волоконно-оптический кабель через оптический разветвитель, размещенный так, что испускаемое излучение достигает волоконно-оптического кабеля, а рассеянное от волоконно-оптического кабеля излучение попадает в блок обработки сигнала.

[0041] Изготовление оптического модуля из металла делает его более устойчивым к температурным перепадам и механическим повреждением. Применение оптоволокна с сердцевиной из кварца необходимо для обеспечения высокой степени устойчивости к проникновению атомарного водорода в оптоволокно, а его температуро-стойкое покрытие необходимо для обеспечения конструкционной стойкости оптоволокна при высоких температурах. То, что оптоволокно внедряют в оптический модуль, обеспечивает защиту оптоволокна. Также то, что оптический модуль формируют так, что оптоволокно размещается свободно внутри оптического модуля, обеспечивает свободное движения оптоволокна внутри оптического модуля и, как следствие, позволяет избежать его поломки при линейном расширении вследствие высокого градиента температур. Повив первого слоя брони вокруг оптического модуля обеспечивает прочность кабеля, а повив второго слоя брони вокруг первого обеспечивает еще большую защиту кабеля от механических повреждений и высоких температур. Причем то, что второй слой брони повит в ином направлении также обеспечивает гибкость кабеля и предотвращение расплетению брони при обрезании кабеля. Запасовка волоконно-оптического кабеля в гибкую насосную компрессорную трубу необходима для обеспечения гибкости кабеля и трубы при их введении в скважину, а также для увеличения времени эксплуатации кабеля и возможность проведения подземного ремонта скважины без извлечения кабеля с гибкой насосной компрессорной трубой либо с последующей заменой. Описанное размещение другого конца волоконно-оптического кабеля необходимо для того, чтобы излучения от источника фокусированного излучения направлялось на волоконно-оптический кабель, рассеянное от волоконно-оптического кабеля излучение направлялось в блок обработки сигнала. Так становится возможной дальнейшая обработка рассеянного излучения для получения зависимости температуры от длины кабеля.

[0042] То, что перед этапом спуска гибкой насосной компрессорной трубы в скважину могут герметизировать один из концов гибкой насосной компрессорной трубы с волоконно-оптическим кабелем, предотвращает перепады давления в трубе и кабеле, т.к. без герметизации при погружении в скважину они становятся передатчиками давления. Герметизация может проводиться при помощи насадки-наконечника путем вальцовки и приваривания.

[0043] Часть волоконно-оптического кабеля могут подвешивать на поверхности к кабельной эстакаде.

[0044] Конец спущенной в скважину гибкой насосной компрессорной трубы могут размещать до забоя скважины глубже, чем фильтрационной перфорированной участок нефтепроводной трубы. Это позволяет получать температурный профиль среды дальше откачиваемого участка и таким образом проверять равномерность прогрева пласта. В противном случае добываемая нефть может все еще быть вязкой и трудно добываемой.

[0045] То, что могут устанавливать оптический разъем на конец волоконно-оптического кабеля позволяет подключать его к прибору опроса напрямую.

[0046] То, что конец волоконно-оптического кабеля, размещенного внутри гибкой насосной компрессорной трубы, может терминироваться, позволяет избежать свечения на конце кабеля.

Описание чертежей

[0047] На Фиг. 1 представлена принципиальная схема волоконно-оптического кабеля (вид сбоку).

[0048] На Фиг. 2 представлена принципиальная схема волоконно-оптического кабеля (вид спереди).

[0049] На Фиг. 3 представлена принципиальная схема волоконно-оптического кабеля в разрезе.

[0050] На Фиг. 4 представлена блок-схема, иллюстрирующая способ изготовления волоконно-оптического кабеля согласно настоящему изобретению.

[0051] На Фиг. 5 представлена блок-схема, иллюстрирующая способ изготовления волоконно-оптического кабеля с дополнительными этапами.

[0052] На Фиг. 6 представлена схема системы термометрии согласно настоящему изобретению.

[0053] На Фиг. 7 представлена схема системы термометрии с дополнительными элементами.

[0054] На Фиг. 8 представлена блок-схема, иллюстрирующая способ изготовления системы термометрии согласно настоящему изобретению.

[0055] На Фиг. 9 представлена блок-схема, иллюстрирующая способ изготовления системы термометрии с дополнительными этапами.

Подробное описание

[0056] В приведенном ниже подробном описании реализации изобретения приведены многочисленные детали реализации, призванные обеспечить отчетливое понимание настоящего изобретения. Однако, квалифицированному в предметной области специалисту очевидно, каким образом можно использовать настоящее изобретение, как с данными деталями реализации, так и без них. В других случаях, хорошо известные методы, процедуры и компоненты не описаны подробно, чтобы не затруднять излишнее понимание особенностей настоящего изобретения.

[0057] Кроме того, из приведенного изложения ясно, что изобретение не ограничивается приведенной реализацией. Многочисленные возможные модификации, изменения, вариации и замены, сохраняющие суть и форму настоящего изобретения, очевидны для квалифицированных в предметной области специалистов.

[0058] Важно отметить, что приведенные в подробном описании примеры применения относятся к нефтедобывающей отрасли. Однако, настоящие волоконно-оптический кабель и способ изготовления волоконно-оптического кабеля могут использоваться и в других отраслях, в которых применяется оптоволоконные технологии, например, в различных системах связи. Наиболее оптимально при этом использование описанного волоконно-оптического кабеля в условиях эксплуатации с повышенной температурой. Система термометрии, включающая волоконно-оптический кабель, и способ изготовления системы термометрии также может использоваться и в других отраслях, в которых важно измерять температуру вдоль протяженного объекта при условиях высокой температуры и агрессивной среды.

[0059] В нефтедобывающей отрасли измерение температуры нефтяного пласта наиболее важно при применении технологии термогравитационного дренирования пласта (от англ. Steam Assisted Gravity Drainage, SAGD). Эта технология применяется на месторождениях с вязкой нефтью и заключается в предварительном нагреве до жидкого состояния с последующим извлечением из коллектора на поверхность. Отличие бурения от классических скважин заключается в горизонтальном расположении ствола с целью увеличения площади отбора флюида.

[0060] Обязательным и крайне необходимым условием технологии добычи на SAGD скважинах является непрерывный мониторинг температурного поля с целью поддержания необходимых технологических режимов и сохранению работоспособности оборудования в сложных физических состояниях, обусловленных воздействием высокой температуры и агрессивной средой. Непрерывной контроль температурного поля скважины может осуществляться системой термометрии волоконно-оптической распределенного типа (СТВОР).

[0061] На Фигурах 1-3 представлена принципиальная схема волоконно-оптического кабеля 1 (ВОК) в виде сбоку с разнесением, в виде спереди и в разрезе соответственно. ВОК 1 включает оптоволокно 2, оптический модуль 5, первый слой брони 6 и второй слой брони 7. При этом оптоловокно 2 выполнено с сердцевиной 3 из кварца и температуро-стойким покрытием 4 и свободно размещается внутри оптического модуля 5. Вокруг оптического модуля 5 повит первый слой брони 6, а второй слой брони 7 повит вокруг первого слоя брони 6 в ином направлении.

[0062] Слои брони 6, 7 могут иметь разную форму. Например, они могут быть выполнены из лент с прямоугольным или овальным поперечным сечением или из проволоки с круглым или многоугольным (три и более углов) поперечным сечением. Причем каждый слой брони 6, 7 может быть выполнен в форме отличной от другого слоя брони 6, 7. Так, например, первый 6 слой брони может быть выполнен из проволоки с треугольным поперечным сечением, а второй 7 - из ленты с прямоугольным поперечным сечением или наоборот. Также они могут отличаться по размерам, как, например, показано на Фиг. 2. При этом необходимо соблюдать крепкость повива.

[0063] Также важно, чтобы оба слоя брони 6, 7 были повиты в разных направлениях, например под разными углами и/или в противоположных направлениях. Под противоположными направлениями подразумевается вариант, когда первый слой брони 1 повит с образованием правосторонней спирали (повит против часовой стрелки), а второй слой брони 2 левосторонней спирали (повит по часовой стрелке) или наоборот. Слоев брони может быть больше двух, причем каждый слой должен быть повит в ином направлении, чем остальные слои.

[0064] Проволоки или ленты, из которых выполнены слои брони 6, 7, могут быть выполнены из стали, например из нержавеющей или оцинкованной стали. Оцинкованная сталь может применяться тогда, когда от ВОК 1 требуется прочность к нагрузкам давления, устойчивость к перепадам температуры, а также малая электропроводность. Нержавеющая сталь, в свою очередь, предпочтительна при эксплуатации в скважинах ввиду ее пластичности, прочности к ударным нагрузкам, высокой коррозионной стойкости и стойкости к высоким температурам.

[0065] Оптический модуль 5 также может быть выполнен из стали. Это позволяет обеспечить дополнительную механическую и температурную защиту оптоволокна 2. При этом оптический модуль 5 может быть выполнен так, что оптоволокно 2 размешается в нем свободно, как показано на Фиг. 3. Это позволяет обеспечить свободное движения оптоволокна 2 внутри оптического модуля 5 и, как следствие, избежать его поломки при линейном расширении вследствие высокого градиента температур. Также благодаря свободному размещению оптоволокна 2 внутри оптического модуля 5 возможно не использовать гелевые заполнения для фиксации. Это позволяет избежать вскипанию гелевого наполнителя при высоких температурах. Также нежелательно использование гелевого наполнителя ввиду того, что гель может ускорить деградацию оптоволокна 2 при воздействии атомарного водорода.

[0066] Температуро-стойкое покрытие 4 оптоволокна 2 может быть выполнено из карбон-полиимида, или оно может быть выполнено металлизированным. В целом, покрытие 4 предназначено для удержания хрупкой сердцевины 3 оптоволокна 2, а также для его термической защиты. Покрытие 4 из карбон-полиимида обеспечивает конструкционную стойкость оптоволокна 2 при высоких температурах, достигающих 300 градусов Цельсия. Металлизированное покрытие 4, в свою очередь, позволяет эксплуатировать оптоволокно 2 при более высоких температурах, вплоть до 800 градусов Цельсия. Также покрытие 4, как карбон-полиимидное, так и металлизированное, предотвращает адгезию оптоволокна 2 во время эксплуатации при высоких температурах.

[0067] Сердцевина 3 оптоволокна 2 выполнена из кварца. Под сердцевиной 3 из кварца подразумевается сердцевина 3 оптоволокна 2, в которой доля примесей составляет менее 6%, а остальная доля является чистым (то есть беспримесным) кварцем. Кварц имеет широкий диапазон длин волн, а также высокую оптическую прозрачность. Также ввиду его низкого коэффициента термического расширения он может быть использован при высоких температурах. Помимо этого, у кварцевого оптоволокна 2 высокая прочность к разрывам и изгибам. Также кварц достаточно устойчив к проникновению атомарного водорода, однако, эту стойкость могут ухудшать примеси, например примеси германия. Ввиду этого предпочтительно использование оптоволокна 2 с сердцевиной 3 из кварца с минимальным процентом примесей.

[0068] На Фиг. 4 представлена блок-схема, иллюстрирующая способ изготовления волоконно-оптического кабеля 1 согласно настоящему изобретению. Согласно способу, сначала изготавливают оптический модуль 5 из металлической ленты путем формовки. Затем внедряют оптоволокно 2 с сердцевиной 3 из кварца и температуро-стойким покрытием 4 в оптический модуль 5. После этого повивают первый слой брони 6 вокруг оптического модуля 5. Далее повивают второй слой брони 7 вокруг первого слоя 6 в ином направлении. При этом оптический модуль 5 сформирован таким образом, что оптоволокно 2 размещается в нем свободно.

[0069] Изготавливать оптический модуль 5 из металлической ленты могут различными методами, например методом прокатной обжимки металлической ленты в трубку. После чего стык краев загнутой в трубку ленты заваривают посредством лазерной сварки, образуя при этом цельную трубку. Также могут использовать бесшовные технологии изготовления, например методом горячей прокатки, холодной прокатки, волочением или прессованием. В случае применения сварной трубки шов могут заваривать также печным способом или электросваркой, например посредством дугового способа сварки, индукционной или контактной.

[0070] Внедрение оптоволокна 2 в оптический модуль 5 также может производится разными способами. Одним из таких является запасовка. В этом случае оптоволокно 2 вводят в трубкообразный оптический модуль 5 через его центр. Также возможно объединить процесс изготовления оптического модуля 5 и внедрения оптоволокна 2. Это можно сделать следующим образом. Сначала возможно натянуть металлическую ленту и оптоволокно 2 так, чтобы они находились в непосредственной близости друг от друга. Затем загнуть металлическую ленту в трубку таким образом, чтобы оптоволокно 2 находилось в центре трубки, представляющей собой оптический модуль 5. После чего можно заварить шов трубки любым из описанных выше способов. Таким образом, этап формирования оптического модуля 5 из металлической ленты и этап внедрения оптоволокна 2 в сформированный оптический модуль 5 могут производиться одновременно.

[0071] Для изготовления оптического модуля 5 могут использовать металлическую ленты из стали. При этом лента должна быть подобрана таким образом, чтобы после формирования из нее трубки оптоволокно 2 могло свободно размещаться внутри оптического модуля 5. Например, оптимально выбирать металлическую ленту такой ширины, что оптический модуль не разрушается при температуре от -55 до 300 градусов Цельсия. При этом эта ширина будет зависеть от таких параметров, как геометрия системы, используемый материал металлической ленты и других параметров. Также на толщину используемой ленты могут влиять и другие требования, помимо требования к температуре эксплуатации, как например пространственное разрешение, допустимая статическая растягивающая нагрузка, температурное разрешение и т.д.

[0072] В качестве повиваемой брони 6, 7 могут использовать проволоку. Предпочтительно для обеспечения температурной и механической прочности брони 6, 7 ВОК 1 изготавливать ее из стали, например из нержавеющей и оцинкованной стали. Может использоваться проволока с поперечным сечением любой формы. В случае, если для повива брони 6, 7 используют проволоку с круглым поперечным сечением, оптимально применять проволоку, диаметр которой такой, что повиваемая броня не разрушается при температуре от -55 до 300 градусов Цельсия. При этом эта диаметр будет зависеть от таких параметров, как геометрия системы, используемый материал проволоки и других параметров. Также на диаметр повиваемой брони могут влиять и другие требования, помимо требования к температуре эксплуатации, как например пространственное разрешение, допустимая статическая растягивающая нагрузка, температурное разрешение и т.д.

[0073] В качестве температуро-стойкого покрытия 4 внедряемого в оптический модуль 5 оптоволокна 2 могут использовать покрытие 4 из карбон-полиимида или металлизированное покрытие 4. Это обеспечивает защиту оптоволокна 2 от высоких температур в скважине.

[0074] На Фиг. 5 представлена блок-схема, иллюстрирующая способ изготовления волоконно-оптического кабеля с дополнительными этапами. Согласно способу, сначала изготавливают оптический модуль 5 из металлической ленты. Причем, оптический модуль 5 изготавливают методом прокатной обжимки ленты в трубку и последующей лазерной сварки шва трубки. Затем внедряют оптоволокно 2 с сердцевиной 3 из кварца и покрытием 4 из карбон-полиимида или металлизированным покрытием 4 в оптический модуль 5. После этого повивают первый слой брони 6 вокруг оптического модуля 5. Далее повивают второй слой брони 7 вокруг первого слоя 6 в ином направлении. При этом оптический модуль 5 сформирован таким образом, что оптоволокно 2 размещается в нем свободно.

[0075] На Фиг. 6 представлена схема системы термометрии согласно настоящему изобретению. Система включает источник сфокусированного излучения 8, оптический разветвитель 9, ВОК 1, размещенный внутри гибкой насосной компрессорной трубы 10 (ГНКТ), а также блок обработки сигнала 11 с приемным блоком 12. При этом источник сфокусированного излучения 8 расположен таким образом, что испускаемое им излучение направлено на ВОК 1 через оптический разветвитель 9. Оптический разветвитель 9, в свою очередь, размещен таким образом, излучение, испускаемое источником сфокусированного излучения 8, достигает волоконно-оптического кабеля 1, а рассеянное от волоконно-оптического кабеля 1 излучение попадает в блок обработки сигнала 11. ВОК 1 включает оптоволокно 2, оптический модуль 5, первый слой брони 6 и второй слой брони 7. При этом оптоволокно 2 выполнено с сердцевиной 3 из кварца и температуро-стойким покрытием 4 и свободно размещается внутри оптического модуля 5. Вокруг оптического модуля 5 повит первый слой брони 6, а второй слой брони 7 повит вокруг первого слоя брони 6 в ином направлении.

[0076] В качестве источника сфокусированного излучения 8 могут использовать лазер или оптический квантовый генератор. Также могут использовать любой другой источник излучения. Однако, если его излучение не сфокусировано, то необходимо дополнительно организовать систему линз и зеркал для обеспечения узконаправленного потока испускаемого излучения.

[0077] Оптический разветвитель 9 может быть реализован множеством способов. Например, оптический разветвитель 9 может представлять собой зеркало, которое с одной стороны пропускает все проходящее излучение, а с другой - отражает. Зеркало может быть расположено, например, под углом 45 градусов по отношению к направляемому излучению. Тогда испускаемое излучение будет проходить через него полностью, а рассеянное излучение будет отражаться от другой поверхности зеркала так, что оно будет перенаправляться в блок обработки сигнала 11. Могут использоваться и другие углы, в зависимости от расположения блока обработки сигнала 11 или источника сфокусированного излучения 8. При этом может также использоваться и система зеркал. Например, может использоваться дополнительное зеркало, направляющее рассеянное излучение в блок обработки сигнала 11 в зависимости от взаимного расположения элементов системы. Также могут использоваться оптические сплиттеры или делители, представляющие собой неселективный пассивный элемент (N-полюсник), имеющий минимально три полюса/порта и распределяющий входящую оптическую мощность между выходными портами в определенном соотношении, без какого-либо усиления или переключения. Помимо этого, возможно использование фильтров излучения.

[0078] ГНКТ 10 представляет собой длинную металлическую трубу, выполненную из такого материала, что она устойчива к изгибам. Такие трубы благодаря своей гибкости способны предоставить доступ даже в боковые и горизонтальные стволы, кроме того, не требуется производить операции по сборке/разборке бурильной колонны. В системе термометрии ГНКТ 10 позволяет безопасно погружать ВОК 1 в боковые и горизонтальные стволы с скважины.

[0079] Блок обработки сигнала 11 может быть устроен различными способами. При этом важно, чтобы он был сконфигурирован таким образом, чтобы обрабатывать поступающий в него рассеянный свет и на основании него рассчитывать зависимость температуры от длины кабеля. Предпочтительно при этом использование блоков обработки сигнала 11, основанных на эффекте Рамана (комбинационном рассеянии), т.к. они обеспечивают высокую точность.

[0080] Система термометрии, показанная на Фиг. 6, работает следующим образом. Источник сфокусированного излучения 8 испускает направленное излучение, которое попадает на ВОК 1 через оптической разветвитель 9. Оптический разветвитель 9 пропускает излучение так, чтобы оно все или почти все прошло сквозь него и достигло ВОК 1. После этого в любой точке вдоль оптоволокна 2 возникает комбинационное рассеянное излучение, излучаемое во всех направлениях. Часть комбинационного рассеянного излучения движется по оптоволокну 2 в обратном направлении. Достигая обратной стороны оптического разветвителя 9 рассеянное излучение отражается и направляется в сторону блока обработки сигнала 11. Отраженное рассеянное излучение улавливается приемным блоком 12 и обрабатывается блоком обработки сигнала 11 таким образом, что на выходе получают зависимость температуры от длины ВОК 1.

[0081] На Фиг. 7 представлена схема системы термометрии с дополнительными элементами. Дополнительные элементы системы могут использоваться в системе термометрии по отдельности, все вместе и в любой комбинации. Система включает источник сфокусированного излучения 8, оптический разветвитель 9, ВОК 1, размещенный внутри гибкой насосной компрессорной трубы 10 (ГНКТ), а также блок обработки сигнала 11 с приемным блоком 12. При этом источник сфокусированного излучения 8 расположен таким образом, что испускаемое им излучение направлено на ВОК 1 через оптический разветвитель 9. Оптический разветвитель 9, в свою очередь, размещен таким образом, излучение, испускаемое источником сфокусированного излучения 8, достигает волоконно-оптического кабеля 1, а рассеянное от волоконно-оптического кабеля 1 излучение попадает в блок обработки сигнала 11. Источник сфокусированного излучения 8, оптический разветвитель 9 и блок обработки сигнала могут быть размещены в одном корпусе. При этом блок обработки сигнала 11 может включать блок формирования сигнала с частотным генератором 13 и микропроцессор 14. Они могут быть размещены в одном корпусе, формируя собой прибор опроса 18 Один из концов ГНКТ 10, внутри которой размещен ВОК 1, может быть выполнен герметичным. Герметизация может быть проведена посредством насадки-наконечника 16. На конце ВОК 1 также может быть размещен оптический разъем 15, а другой конец 17 ВОК 1 может быть выполнен терминированным.

[0082] Блок формирования сигнала с частотным генератором 13 представляет собой элемент блока обработки сигнала 11, сконфигурированный для выполнения спектральной фильтрации рассеянного излучения и/или его преобразования в электрические сигналы и/или усиления и/или электронной обработки, в зависимости от конфигурации блока обработки сигнала 11.

[0083] Микропроцессор 14 предназначен для преобразования полученного рассеянного излучения в кривые комбинационного рассеянного излучения как функций длины ВОК 1. Это могут делать, например, посредством преобразования Фурье. Ввиду того, что амплитуда кривых пропорциональна интенсивности соответствующего комбинационного рассеивания (рэлеевского, стоксового, анти-стоксового). Таким образом, из отношения кривых получают температуру оптоволокна 2 вдоль всего ВОК 1.

[0084] Насадка-наконечник 16 является вариантом герметизации ГНКТ 10. Герметизация предотвращает перепады давления в ГНКТ 10 и ВОК 1, т.к. без герметизации при погружении в скважину они становятся передатчиками давления. В других вариантах герметизация может производиться посредством специальных герметиков или клеев. Однако важно при этом учитывать, что используемый способ герметизации должен быть пригоден для эксплуатации в средах с высокой температурой. Таким образом, материал насадки-наконечника, герметика и клея должен быть температуро-стойким.

[0085] Оптический разъем 15 (пигтейл, оптический коннектор, оптической соединитель) может представлять собой устройство, предназначенное для быстрого механического соединения и разъединения оптических волокон, по сравнению с терминацией посредством сплайс-пластины. Конструкционно он может представлять собой наконечник, изготовленный из, например, керамики (окиси циркония), имеющей коэффициент теплового расширения близкий по своему значению к коэффициенту теплового расширения кварца, из которого изготовлена сердцевина 3 оптоволокна 2. Этот наконечник может быть встроен в пластмассовом или металлическом корпусе оптического соединителя. Это позволяет предотвращать свечение на конце оптоволокна 2, которое вносило бы помехи в результаты измерения. Он также позволяет подключать ВОК 1 к прибору опроса 18 напрямую.

[0086] Другой конец 17 ВОК 1 может быть выполнен терминированным. Например, это может быть реализовано посредством среза конца 17 ВОК 1 таким образом, что не образуется никаких сколов для обеспечения идеальной или почти идеальной отражающей поверхности торца 17 оптоволокна 2. Срез может производится посредством скалывателя под углом 90 градусов или близким к 90 градусам.

[0087] Система, показанная на Фиг. 7, работает следующим образом. Источник сфокусированного излучения 8 испускает направленное излучение, которое попадает на ВОК 1 через оптической разветвитель 9. Оптический разветвитель 9 пропускает излучение так, чтобы оно все или почти все прошло сквозь него и достигло ВОК 1. После этого в любой точке вдоль оптоволокна 2 возникает комбинационное рассеянное излучение, излучаемое во всех направлениях. Часть комбинационного рассеянного излучения движется по оптоволокну 2 в обратном направлении. Достигая обратной стороны оптического разветвителя 9 рассеянное излучение отражается и направляется в сторону блока обработки сигнала 11. Отраженное рассеянное излучение улавливается приемным блоком 12 и обрабатывается блоком обработки сигнала 11. В блоке обработки сигнала 11 блок формирования сигнала с частотным генератором 13 выполняет блоку формирования сигнала. Затем выполняется спектральную фильтрацию излучения обратного рассеивания, его преобразование в измерительных каналах в электрические сигналы, усиление и электронную обработку. После чего результат преобразования направляется в микропроцессор 14. Микропроцессор 14 проводит расчет преобразования Фурье. В качестве промежуточного результата получают кривые комбинационного обратного рассеивания, как функцию длины ВОК 1. Амплитуда кривых обратного рассеивания пропорциональна интенсивности соответствующего комбинационного рассеивания. Из отношения кривых обратного рассеивания получают температуру оптоволокна 2 вдоль всего ВОК 1.

[0088] На Фиг. 8 представлена блок-схема, иллюстрирующая способ изготовления системы термометрии согласно настоящему изобретению. Согласно способу, сначала изготавливают оптический модуль 5 из металлической ленты путем формовки. Затем внедряют оптоволокно 2 с сердцевиной 3 из кварца и температуро-стойким покрытием 4 в оптический модуль 5. После этого повивают первый слой брони 6 вокруг оптического модуля 5. Далее повивают второй слой брони 6 вокруг первого слоя 7 в ином направлении. При этом оптический модуль 5 сформирован таким образом, что оптоволокно 2 размещается в нем свободно. Следующим этапом волоконно-оптический кабель 1 запасовывают в гибкую насосную компрессорную трубу 10 так, что волоконно-оптический кабель 1 размещается в ней свободно. После этого спускают гибкую насосную компрессорную трубу 10 с волоконно-оптическим кабелем 1 в скважину. Другой конец волоконно-оптического кабеля 1 размещают таким образом, что излучение, испускаемое источником сфокусированного излучения 8, направлено на волоконно-оптический кабель 1 через оптический разветвитель 9, размещенный так, что испускаемое излучение достигает волоконно-оптического кабеля 1, а рассеянное от волоконно-оптического кабеля 1 излучение попадает в блок обработки сигнала 11.

[0089] Запасовку могут производить различными способами. Например, возможно напрямую внедрять (вручную или автоматизировано) ВОК 1 внутрь готовой ГНКТ 10. Также возможно формировать ГНКТ 10 вокруг ВОК 1, аналогично способу внедрения, описанному для оптического модуля 5.

[0090] Спускать ГНКТ 10 с ВОК 1 могут в скважину любых видов и форм, например, в горизонтальные, вертикальные, наклонные и другие скважины. Гибкость ГНКТ 10 при это обеспечивает прочность трубы, а повитые в разных направлениях слои брони 6, 7 обеспечивают гибкость ВОК 1, благодаря которой ВОК 1 не повреждается механически во время сгибов в горизонтальных и наклонных скважинах. Также отсутствию механических повреждений ВОК 1 способствует то, что ВОК 1 размещается внутри ГНКТ 10 свободно.

[0091] То, что не опущенный в скважину конец ВОК 1 размещают таким образом, что излучение, испускаемое источником сфокусированного излучения 8, направлено на ВОК 1 через оптический разветвитель 9, позволяет излучению попадать на ВОК 1 полностью или почти полностью. В свою очередь размещение и конфигурация оптического разветвителя 9, во-первых, позволяет пропускать испускаемое излучение к ВОК 1 и, во-вторых, отражать рассеянное от ВОК 1 излучение, направляя его к блоку обработки сигнала 11. Такое расположение важно для избежания потерь и обеспечения точности измерения. На конец ВОК 1 на поверхности также могут устанавливать оптической разъем 15 для его прямого подключения к прибору опроса 18.

[0092] Перед этапом спуска ГНКТ 10 в скважину конец ВОК 1 могут дополнительно терминировать посредством специально предназначенных для оптоволокна 2 устройств, описанных выше. Терминирование оптоволокна 2 позволяет избежать свечения на конце ВОК 1, благодаря чего дополнительно повышается точность измерений. В целом, стоит отметить, что не всегда важно, чтобы в крайней точке оптоволокна 2 не было помех в измерении, вызванных свечением конца ВОК 1. Например, можно протянуть ГНКТ 10 с ВОК 1 намного дальше по скважине, чем в ней располагается нефтяной пласт. В таком случае, т.к. в этих целях важно измерять именно температуру пласта, свечение пласта может не вносить значительных погрешностей в измерение температуры. Однако, предпочтительным вариантом является терминирование оптоволокна 2 перед спуском в скважину.

[0093] Также перед спуском ГНКТ 10 в скважину спускаемый конец ГНКТ 10 с ВОК 1 могут герметизировать. Герметизация может производиться разными способами. Например, посредством заливания спускаемого конца ГНКТ 10 термостойким клеем или герметиком с дальнейшим высушиванием. Однако, более надежным способом герметизации является установка специальной насадки-наконечника 16. Насадка-наконечник может изготавливаться посредством формовки, сварки, проката, вальцовки и других способов изготовления. Важно при этом соблюсти согласование формы насадки наконечника с геометрией ГНКТ 10 для избежания возникновения зазоров. Устанавливаться насадка-наконечник 16 может и без дополнительных креплений, однако для обеспечения дополнительной надежности желательно пользоваться возможными способами крепления. Например, можно прикручивать насадку-наконечник 16 к концу ГНКТ 10 винтами и другими элементами крепления, но такой способ может быть недостаточно герметичным. Также возможно крепление насадки-наконечника 16 посредством термостойкого клея. Однако наиболее надежным способом крепления насадки-наконечника 16 к ГНКТ 10 в условиях высоких температур и высоких требований к герметичности является крепление посредством приваривания или сварки. Таким образом возможно избежать всех или почти всех зазоров, остающихся в ходе производства.

[0094] Часть ВОК 1 на поверхности могут подвешивать к кабельной эстакаде. Это исключает помехи измерения, наводимые из-за непосредственного контакта ВОК 1 с поверхностями земли или другими деталями системы за счет прямой теплопередачи между ними.

[0095] Конец спущенной в скважину ГНКТ 10 могут опускать так, что он находится до забоя скважины, находясь при этом глубже, чем фильтрационный перфорированный участок нефтепроводной трубы. Это может быть полезно в тех случаях, когда требуется убедиться в максимальной равномерности прогрева нефтяного пласта. Если погружать его так, что он находится после забоя скважины и менее глубоко, чем фильтрационный перфорированный участок нефтепроводной трубы, то профиль температур будет отслеживаться до непосредственного места откачки нефти. Тогда никто не сможет гарантировать, что нефть в месте откачки прогрелась до разжиженного состояния. Аналогичная ситуация происходит, когда конец ГНКТ 10 находится на одном уровне с фильтрационным перфорированным участком нефтепроводной трубы. Тогда первично откачиваемая нефть действительно будет разжиженной, однако нефть, которая находится дальше конца ГНКТ 10 может все еще быть вязкой и вызывать трудности в процессе нефтедобычи.

[0096] На Фиг. 9 представлена блок-схема, иллюстрирующая способ изготовления системы термометрии с дополнительными этапами. Важно при этом отметить, что этапы, не показанные на Фиг. 8, могут добавляться в способ как по отдельности, так и в любой комбинации. Согласно способу, сначала изготавливают оптический модуль 5 из металлической ленты путем формовки. Затем внедряют оптоволокно 2 с сердцевиной 3 из кварца и температуро-стойким покрытием 4 в оптический модуль 5. После этого повивают первый слой брони 6 вокруг оптического модуля 5. Далее повивают второй слой брони 6 вокруг первого слоя 7 в ином направлении. При этом оптический модуль 5 сформирован таким образом, что оптоволокно 2 размещается в нем свободно. После этого устанавливают оптический разъем 15 на конец ВОК 1. Следующим этапом волоконно-оптический кабель 1 запасовывают в гибкую насосную компрессорную трубу 10 так, что волоконно-оптический кабель 1 размещается в ней свободно. После этого конец ВОК 1, размещенного в ГНКТ 10, терминируют. Конец ГНКТ 10, который далее будет спускаться в скважину, герметизируют при помощи насадки-наконечника 16 путем вальцовки и приваривания. Затем подвешивают часть ВОК 1 на поверхности к кабельной эстакаде. После этого спускают гибкую насосную компрессорную трубу 10 с волоконно-оптическим кабелем 1 в скважину. Другой конец волоконно-оптического кабеля 1 размещают таким образом, что излучение, испускаемое источником сфокусированного излучения 8, направлено на волоконно-оптический кабель 1 через оптический разветвитель 9, размещенный так, что испускаемое излучение достигает волоконно-оптического кабеля 1, а рассеянное от волоконно-оптического кабеля 1 излучение попадает в блок обработки сигнала 11.

[0097] Важно также отметить, что дополнительные этапы способа изготовления ВОК 1 могут также являться дополнительными этапами способа изготовления системы термометрии.

[0098] В настоящих материалах заявки представлено предпочтительное раскрытие осуществления заявленного технического решения, которое не должно использоваться как ограничивающее иные, частные воплощения его реализации, которые не выходят за рамки запрашиваемого объема правовой охраны и являются очевидными для специалистов в соответствующей области техники.

Изобретение может использоваться для измерений и регистрации температуры по всей длине объекта, помещенного в газообразную, жидкую или твердую среду. Кабель волоконно-оптический для измерения температуры, помещаемый в гибкую насосную компрессионную трубу, конец которой спускают в скважину до забоя глубже, чем фильтрационный перфорированный участок ствола скважины, состоит из оптоволокна с сердцевиной из кварца и температуростойким покрытием, оптического модуля, в который помещено оптоволокно, и по крайней мере двух слоев брони, которые повиты вокруг оптического модуля в разных направлениях. Система термометрии состоит из источника сфокусированного излучения, оптического разветвителя, блока обработки сигнала, включающего приемный блок, и волоконно-оптического кабеля, размещенного внутри гибкой насосной компрессорной трубы. Технический результат - повышение точности измерения температуры, в том числе в наклонных и горизонтальных скважинах, по всей длине ствола скважины за счет усиления как механической, так и химической защиты волоконно-оптического кабеля, предотвращая деградацию волоконно-оптического кабеля в результате проникновения атомарного водорода, а также надежности системы термометрии в целом. 4 н. и 26 з.п. ф-лы, 9 ил.

1. Кабель волоконно-оптический для измерения температуры, помещаемый в гибкую насосную компрессионную трубу, конец которой спускают в скважину до забоя глубже, чем фильтрационный перфорированный участок ствола скважины, и состоящий из оптоволокна с сердцевиной из кварца и температуростойким покрытием, оптического модуля, в который помещено оптоволокно, и по крайней мере двух слоев брони, которые повиты вокруг оптического модуля в разных направлениях.

2. Кабель волоконно-оптический по п. 1, отличающийся тем, что оптический модуль выполнен из стали.

3. Кабель волоконно-оптический по п. 1, отличающийся тем, что слои брони выполнены из проволоки и повиты спирально.

4. Кабель волоконно-оптический по п. 3, отличающийся тем, что проволоки выполнены из стали.

5. Кабель волоконно-оптический по п. 1, отличающийся тем, что температуростойкое покрытие выполнено из карбон-полиимида.

6. Кабель волоконно-оптический по п. 1, отличающийся тем, что температуростойкое покрытие выполнено металлизированным.

7. Кабель волоконно-оптический по п. 1, отличающийся тем, что оптический модуль выполнен таким образом, что оптоволокно размещено в нем свободно.

8. Способ изготовления кабеля волоконно-оптического для измерения температуры, помещаемого в гибкую насосную компрессионную трубу, конец которой спускают в скважину до забоя глубже, чем фильтрационный перфорированный участок ствола скважины, по которому:

• изготавливают оптический модуль из металлической ленты путем формовки;

• внедряют оптоволокно с сердцевиной из кварца и температуростойким покрытием в оптический модуль;

• повивают первый слой брони вокруг оптического модуля;

• повивают второй слой брони вокруг первого слоя брони в ином направлении, причем оптический модуль формируют таким образом, что оптоволокно свободно размещается внутри него.

9. Способ изготовления кабеля волоконно-оптического по п. 8, отличающийся тем, что металлическая лента изготовлена из стали.

10. Способ изготовления кабеля волоконно-оптического по п. 8, отличающийся тем, что в качестве повиваемой брони используют проволоку.

11. Способ изготовления кабеля волоконно-оптического по п. 10, отличающийся тем, что проволоки выполнены из стали.

12. Способ изготовления кабеля волоконно-оптического по п. 8, отличающийся тем, что в качестве температуростойкого покрытия используют карбон-полиимид.

13. Способ изготовления кабеля волоконно-оптического по п. 8, отличающийся тем, что в качестве температуростойкого покрытия используют металлизированное покрытие.

14. Способ изготовления кабеля волоконно-оптического по п. 8, отличающийся тем, что толщину металлической ленты выбирают таким образом, что оптический модуль не разрушается при температуре от -55 до 300 градусов Цельсия.

15. Способ изготовления кабеля волоконно-оптического по п. 10, отличающийся тем, что диаметр повиваемой проволоки выбирают таким образом, что повиваемая броня не разрушается при температуре от -55 до 300 градусов Цельсия.

16. Способ изготовления кабеля волоконно-оптического по п. 8, отличающийся тем, что изготавливают оптический модуль методом прокатной обжимки металлической ленты в трубку и лазерной сварки шва трубки.

17. Система термометрии, состоящая из

источника сфокусированного излучения, оптического разветвителя, блока обработки сигнала, включающего приемный блок, и волоконно-оптического кабеля, размещенного внутри гибкой насосной компрессорной трубы;

при этом источник сфокусированного излучения размещен таким образом, что испускаемое им излучение направлено в волоконно-оптический кабель через оптический разветвитель, размещенный таким образом, что излучение, испускаемое источником сфокусированного излучения, достигает конца волоконно-оптического кабеля, а рассеянное от волоконно-оптического кабеля излучение попадает в блок обработки сигнала,

причем волоконно-оптический кабель состоит из оптоволокна с сердцевиной из кварца и температуростойким покрытием, оптического модуля, в который помещено оптоволокно, и по крайней мере двух слоев брони, которые повиты вокруг оптического модуля в разных направлениях,

при этом конец спущенной в скважину гибкой насосной компрессорной трубы размещен до забоя скважины глубже, чем фильтрационный перфорированный участок ствола скважины.

18. Система термометрии по п. 17, отличающаяся тем, что внутри блока обработки сигнала расположен блок формирования сигнала с частотным генератором.

19. Система термометрии по п. 17, отличающаяся тем, что внутри блока обработки сигнала расположен микропроцессор.

20. Система термометрии по п. 17, отличающаяся тем, что источник сфокусированного излучения, оптический разветвитель и блок обработки сигнала размещены в одном корпусе.

21. Система термометрии по п. 17, отличающаяся тем, что один из концов гибкой насосной компрессорной трубы, внутри которой размещен волоконно-оптический кабель, выполнен герметичным.

22. Система термометрии по п. 21, отличающаяся тем, что загерметизированный конец гибкой насосной компрессорной трубы выполнен с насадкой-наконечником.

23. Система термометрии по п. 17, отличающаяся тем, что включает оптический разъем, размещенный на конце волоконно-оптического кабеля.

24. Система термометрии по п. 17, отличающаяся тем, что конец волоконно-оптического кабеля, размещенный в гибкой насосной компрессорной трубе, выполнен терминированным.

25. Способ изготовления системы термометрии, по которому:

• изготавливают оптический модуль из металлической ленты путем формовки;

• внедряют оптоволокно с сердцевиной из кварца и температуростойким покрытием в оптический модуль;

• повивают первый слой брони вокруг оптического модуля;

• повивают второй слой брони вокруг первого слоя брони в направлении, противоположном первому;

• запасовывают волоконно-оптический кабель в гибкую насосную компрессорную трубу таким образом, что волоконно-оптический кабель размещается в ней свободно;

• спускают гибкую насосную компрессорную трубу с волоконно-оптическим кабелем в скважину таким образом, что конец спущенной в скважину гибкой насосной компрессорной трубы размещают до забоя скважины глубже, чем фильтрационный перфорированный участок ствола скважины;

• размещают другой конец волоконно-оптического кабеля таким образом, что излучение, испускаемое источником сфокусированного излучения, направлено на волоконно-оптический кабель через оптический разветвитель, размещенный так, что испускаемое излучение достигает волоконно-оптического кабеля, а рассеянное от волоконно-оптического кабеля излучение попадает в блок обработки сигнала,

причем оптический модуль формируют таким образом, что оптоволокно свободно размещается внутри него.

26. Способ изготовления системы термометрии по п. 25, отличающийся тем, что перед этапом спуска гибкой насосной компрессорной трубы в скважину герметизируют один из концов гибкой насосной компрессорной трубы с волоконно-оптическим кабелем.

27. Способ изготовления системы термометрии по п. 26, отличающаяся тем, что герметизация производится при помощи насадки-наконечника путем вальцовки и приваривания.

28. Способ изготовления системы термометрии по п. 25, отличающийся тем, что часть волоконно-оптического кабеля на поверхности подвешивают к кабельной эстакаде.

29. Способ изготовления системы термометрии по п. 25, отличающийся тем, конец волоконно-оптического кабеля, размещенного внутри гибкой насосной компрессорной трубы, терминируется.

30. Способ изготовление системы термометрии по п. 25, отличающийся тем, что устанавливают оптический разъем на конец волоконно-оптического кабеля.