高温高压油气井下光纤光栅传感器的应用研究

摘要

设计并研制了耐高温、高压、防腐蚀、抗氧化和具有温度补偿功能的双光纤光栅（FBG）传感器。采用高温恒弹合金作为FBG的基底材料和耐高温、高强度的粘接胶,将压力传感FBG和温度传感FBG与基底材料封装为一体,组成温度和压力双FBG传感器。实验室标定表明,压力检测范围为0~20 MPa,温度检测范围为0~315℃;压力响应灵敏度为0.01 nm/MPa,光栅反射波长的最大调谐量为0.18 nm;温度响应灵敏度为0.02nm/℃,光栅反射波长的最大调谐量为6.60 nm。当光源带宽为40 nm时,可实现井下温度和压力的分布式传感。传感器多次用于某油田井下在线检测,结果表明,可满足高温高压油气井下服役的基本要求。