ВОЛОКОННО-ОПТИЧЕСКИЙ КАБЕЛЬ ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ТЕМПЕРАТУРНОГО РАСПРЕДЕЛЕНИЯ В ПАРОНАГНЕТАТЕЛЬНЫХ СКВАЖИНАХ

Изобретение относится к области нефтедобычи и может быть использовано при добыче вязкой нефти, при воздействии на призабойную зону скважин паром при высоких температуре и давлении, в устройствах для проведения измерений температурного распределения по скважине.
Известен волоконно-оптический кабель, включающий размещенное в герметичной металлической трубке, заполненной наполнителем, покрытое защитной оболочкой оптическое волокно (RU 2017246, 1994).
Недостатком известного кабеля является то, что он не предназначен для использования в скважинах и тем более в паронагнетательных (высокие температура и давление).
Известен волоконно-оптический кабель для проведения измерений в скважинах, включающий размещенное в герметичной металлической трубке, покрытое защитной оболочкой оптическое волокно (US 6148925, 2000).
Недостатком известного кабеля являются ограничение по температурным возможностям его эксплуатации (окружающая температура до 250°C) и отсутствие возможности повышения точности измерений температурного распределения.
Известен волоконно-оптический кабель для измерения температурного распределения в паронагнетательных скважинах, включающий оптическое волокно с защитным покрытием, размещенное в металлической трубке, при этом оптическое волокно с защитным покрытием свободно уложено во внутренней металлической трубке, которая размещена во внешней металлической трубке. Толщина внутренней металлической трубки в пределах 0,15-0,5 мм, а ее внутренний диаметр в пределах 2,0-4,0 мм. Отношение внешнего диаметра внутренней металлической трубки к внутреннему диаметру внешней металлической трубки меньше, чем 2/3 (RU 2010125303, 2011).
Недостатком известного кабеля является высокая металлоемкость - две концентричные металлические трубки и отсутствие возможности повышения точности измерений температурного распределения.
Известен принятый в качестве наиболее близкого аналога волоконно-оптический кабель для измерения температурного распределения в паронагнетательных скважинах, включающий размещенное в герметичной металлической трубке, заполненной наполнителем, покрытое защитной оболочкой оптическое волокно. Защитная оболочка представляет собой слой металлизации, прилегающий к оптическому волокну, и охватывающую его оплетку из стеклонити, при этом в качестве наполнителя применен инертный газ. Металлическая трубка выполнена из нержавеющей стали, толщина стенки металлической трубки составляет около 1 мм (RU 2238578, 2004).
Недостатком известного кабеля является отсутствие возможности повышения точности измерений температурного распределения.
Технический результат - создание возможности повышения точности измерений температурного распределения.
Технический результат достигается тем, что в волоконно-оптическом кабеле для измерения температурного распределения в паронагнетательных скважинах, включающем герметичную металлическую трубку, по крайней мере, с одним высокотемпературным оптическим волокном, согласно предложению, в герметичной металлической трубке размещен, по крайней мере, один проводник электрического тока в оболочке из высокотемпературного диэлектрика.
Целесообразно, чтобы герметичная металлическая трубка имела бронепокров, выполненный, например, из проволоки.
Способствует получению технического результата то, что:
- проводник электрического тока выполнен в виде проволоки из металла с высокой зависимостью электрического сопротивления от температуры, например, из меди или никеля;
- в качестве оболочки из высокотемпературного диэлектрика применена стеклоэмаль.
В частных случаях кабель может содержать два высокотемпературных оптических волокна и два проводника электрического тока в оболочке из высокотемпературного диэлектрика.
На чертеже приведена конструкция кабеля в поперечном сечении.
Кабель включает герметичную металлическую трубку 1, заполненную наполнителем, с одним или двумя высокотемпературными оптическими волокнами 2 и с одним или двумя проводниками 3 электрического тока, каждый из которых помещен в оболочку из высокотемпературного диэлектрика, например, стеклоэмали (не показана).
Герметичная металлическая трубка 1 имеет бронепокров 4, выполненный из проволоки. Проводники 3 электрического тока представляют собой проволоку и выполнены из металла с высокой зависимостью электрического сопротивления от температуры, например, из меди или никеля.
Кабель в процессе изготовления наматывается на транспортный барабан, либо на барабан подъемника. Спуск кабеля в скважину и его расположение в ней осуществляются известным образом.
Измерение температурного распределения в скважине осуществляется с помощью известной аппаратуры известным методом. Рабочая температура - до 350°C. Измеряется сопротивление проводника электрического тока, результат делится на два, определяется средняя температура проводника, в измеряемое температурное распределение вводится соответствующая коррекция, что позволяет повысить точность измерений температурного распределения.