近日,2023中國光纖傳感大會在合肥召開。烽火通信線纜產出線研發中心總經理羅文勇受邀,發表了《高溫長壽命光纖光纜技術及應用》的主題演講,與行業人士共同探討特種應用領域下的光纖光纜、光纖傳感未來發展方向,以及面臨的挑戰和機遇。

2023年以來,國家能源局、發改委陸續出臺形成了《加快油氣勘探開發與新能源融合發展行動方案》、《產業結構調整指導目錄》等政策文件,積極鼓勵石油天然氣開采、油氣管網建設、油氣勘探開發技術與應用,加快油氣勘探開發與新能源創新技術。作為油氣開發的重要感知觸手,光纖測試技術可以清晰查明井筒溫度剖面、聲波剖面、井下產氣出水情況,探明不同層位、不同生產層位產量的貢獻,是油氣井開發效果的主要評估方法,也是提高開發效益的重要技術手段。
由于石油、天然氣開采過程中,井下環境惡劣:
①溫度通常高于150℃,局部高達300℃以上;
②環境中硫化物含量較高,具有強腐蝕性;
③作業井深一般為幾千米,壓強較大;
④下井設備、工裝等尺寸固定,封裝不嚴將導致滲液;
因此,需要光纖光纜具備耐高溫、耐壓、耐腐蝕性能,以及精確的幾何尺寸、優異的反復彎曲耐疲勞性能。常規光纖光纜通信及測試技術一般在85℃以下使用,在長期耐溫、承壓、防腐等方面均無法匹配特殊油氣開發環境。
羅文勇指出,耐高溫光纖是油井測溫光纜的關鍵基礎元件。常規光纖的涂層為丙烯酸樹脂,其耐溫等級不超過85℃。隨著環境溫度的升高,光纖逐漸失效,難以實現高溫狀態下的長期穩定使用。烽火通過開發新型光纖涂層材料,設計全新光纜結構,顯著改善了光纖光纜的耐溫問題。根據實驗結果,烽火油井光纜在150℃環境下運行半年,以及200℃環境下運行3個月,測試效果始終穩定。

連續油管用光纜
一般在鉆井完成后短時間布放于井下,用于檢測井下油氣分布情況,為后續采油采氣提供依據。一旦服役完成,將會從井下回收。烽火連續油管用光纜,耐受溫度高達300℃,其中耐150℃產品已下井穩定運行超百小時。
方形長久式油氣井光纜
通常在鉆井過程中完成光纜的布放,并長期置于井下,用于實時動態監測井下情況,實現精準采油采氣,應對突發狀況。烽火長久式油氣井光纜,能夠在200℃、150MPa高溫高壓環境長期使用,部分系列已成功下井運行。
最后,羅文勇呼吁,隨著光纖技術的全面應用,部分特種領域如空間通信與慣性制導、天空信息網絡等,在耐高溫光纖光纜及測溫技術的基礎上,對抗輻射、超強抗彎、高強度、高精度長距離測溫等提出了新的需求。國內光纖光纜廠商要加大研發力度,在空、天、地、海等領域全面服務國家戰略,為我國信息網絡共筑安全墻。