Волоконно-оптический кабель для мониторинга состояния нефтяных и газовых скважин

Предложение относится к измерительной технике, может быть использовано для мониторинга состояния нефтяных и газовых скважин.
Из патента RU 156786 U1 известен геофизический волоконно-оптический кабель, включающий трос из металлических проволок, уложенных таким образом, что в центре образован свободный канал, и одно или несколько оптических волокон, уложенных в указанный свободный канал, причем указанный свободный канал и свободное пространство между металлическими проволоками троса заполнено материалом с низким модулем упругости.
Из патента RU 2431162 С2 известен оптоволоконный кабель, содержащий: внешнюю защитную трубку, оптоволоконную трубку, в которой расположены оптические волокна, по меньшей мере, одну кольцевую полость, расположенную между наружной защитной трубкой и оптоволоконной трубкой и по меньшей мере два прохода, проходящих вдоль длины оптоволоконного кабеля и образующих каналы для протекания продувочного газа, причем указанные по меньшей мере два прохода содержат по меньшей мере первый проход, образующий канал для протекания продувочного газа по оптоволоконному кабелю в первом направлении, и второй проход, образующий канал для протекания продувочного газа по оптоволоконному кабелю во втором направлении, противоположном первому направлению, а указанный кабель дополнительно содержит средства соединения первого и второго проходов, причем первый проход предназначен для нагнетания продувочного газа в оптоволоконный кабель, а второй проход предназначен для возврата продувочного газа через средства соединения первого и второго проходов.
Из патента RU 141140 U1 известен распределенный волоконно-оптический кабель-датчик, содержащий по меньшей мере одно оптическое волокно, проходящее вдоль длины кабеля-датчика, материал, обеспечивающий выпрямление кабеля-датчика при сгибе, отличающийся тем, что материалом, обеспечивающим выпрямление кабеля-датчика при сгибе, является полимерный композиционный материал, по меньшей мере одно оптическое волокно, проходящее вдоль длины кабеля-датчика, размещено внутри полимерного композиционного материала.
Из патента RU 157780 U1 известен кабель силовой, содержащий три медные или алюминиевые токопроводящие жилы секторной формы, поверх каждой из которых последовательно наложены методом экструзии первый экран из электропроводящей полимерной композиции, изоляция из сшитой полиэтиленовой композиции или из этиленпропиленовой резины, второй экран из электропроводящей полимерной композиции, при этом изолированные жилы скручены в сердечник, поверх которого последовательно расположены скрепляющий слой, экран из металлических проволок, соединенных спирально наложенной металлической лентой, разделительный слой и экструдированная наружная оболочка, отличающийся тем, что кабель дополнительно содержит, по крайней мере, один волоконно-оптический модуль.
Из патента US 4944570 А известно устройство волоконно-оптического кабеля, содержащего центральный сердечник, который имеет один или несколько спиральных каналов в его периферии. Один или несколько трубок, содержащих диэлектрическое водозадерживающее соединение и одно или более оптических волокон, расположенных в каналах.
Однако известные устройства волоконно-оптических кабелей не отвечают условиям с технологической и потребительской точек зрения.
Заявленный волоконно-оптический кабель направлен на решение такой проблемы как повышение эксплуатационных условий, в частности обеспечение возможности продолжительной работы в агрессивной среде, например в работающей скважине в зоне высоких температур до 350°С и избыточного давления 105 МПа, при этом выдерживая значительные поперечные усилия.
Заявленный технический результат достигается тем, что волоконно-оптический кабель включает модуль, который содержит от 1 до 6 волокон и усиленный защитный покров, включающий четырехслойную металлическую трубку, причем верхний слой металлической трубки образован из трубки, выполненной из нержавеющей стали, промежуточный слой представляет собой трубку из алюминия, внутренний слой - трубку из нержавеющей стали, содержащую оптические волокна, причем вышеуказанная трубка покрыта сверху трубкой из нержавеющей стали.
Вышеуказанные защитные покровы выполнены из коррозионно-стойких нержавеющих сталей марок AISI 304, AISI 310(S), AISI 316 или их аналогов. Промежуточный слой, выполненный из пластичного материала (алюминий или его сплавы), позволяет кабелю сохранять приданную при монтаже (спуске) форму, что облегчает его монтаж (спуск в скважину). Таким образом, сочетание защитных оболочек позволяет выдерживать значительные поперечные усилия.
Предложенное техническое решение поясняется графическим изображением примером заявленного волоконно-оптического кабеля, на котором изображено поперечное сечение, включающее одно волокно (см. фиг. 1).