[实用新型]一种用于油气井下的光缆

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种用于油气井下的光缆。

背景技术

在油气开采过程中，对油气井下压力、温度等参数进行实时监测，是了解油气井下油气层的物理状态、优化采油技术方案、提高油气采收率和产量的重要措施之一。传统的电子类传感器无法在井下恶劣的环境诸如高温、高压、腐蚀、地磁地电干扰下工作，而光纤传感器可以克服这些困难，其对电磁干扰不敏感而且能承受极端条件，包括高温、高压(30MPa以上)以及强烈的冲击与振动，可以高精度地测量井筒和井场环境参数。而且光纤传感器横截面积小，外形短，在井筒中占据空间小，在油气田开采过程中有着广泛的应用前景。

光缆作为整个光纤传感系统中的重要组成部分，承担着传输信号以及承载井下光纤传感器部分重量的任务。目前的油气井下常用的光缆的缆芯外面只设置有多个不锈钢保护层，且不锈钢保护层由不锈钢套管组成，而不锈钢套管是通过短管之间的焊接形成的，焊接的接头处不耐腐蚀、不防水，另外，由于不锈钢本身性质的原因使得光缆不耐高温和不抗震，而油气井下的环境又非常复杂和恶劣，因此，现有的光缆在油气井下使用时，光缆的寿命短，将其用于光纤传感器时，测定的准确性也不高。因此，急需一种能够适应油气井下的高温、高压、水浸、氢侵、碰撞及振动等复杂恶劣环境的光缆，以提高光纤传感器测定的准确性和稳定性。

实用新型内容

本实用新型的目的是克服现有技术中光缆无法适应油气井下的高温、高压、水浸、氢侵、碰撞及振动等复杂恶劣环境的缺陷，提供一种用于油气井下的光缆。

为了实现上述目的，本实用新型提供了一种用于油气井下的光缆，该光缆包括缆芯和包裹在缆芯外面的保护层，所述保护层由外到内包括紧密贴合的不锈钢管外护层、耐高温中间保护层和不锈钢管内护层，所述缆芯包括纤膏和填充在所述纤膏中的耐高温光纤，且所述纤膏与所述不锈钢管内护层接触，所述耐高温光纤与所述不锈钢管内护层不接触。

优选地，所述耐高温中间保护层为聚四氟乙烯保护层或橡胶保护层。

优选地，在所述耐高温光纤的表面上还设置有聚酰亚胺涂覆层，所述耐高温光纤通过聚酰亚胺涂覆层与纤膏接触。

优选地，所述聚酰亚胺涂覆层的径向厚度与所述耐高温光纤的半径的比例为1：0.5-2。

优选地，所述不锈钢管外护层的径向厚度、所述耐高温中间保护层的径向厚度、所述不锈钢管内护层的径向厚度、所述缆芯的半径之间的比例为1：1-2：0.1-0.5：0.1-0.5。

优选地，所述不锈钢管外护层和所述不锈钢管内护层均为一体成型的结构。

优选地，所述耐高温光纤为1-8芯的光纤。

优选地，所述纤膏为防氢损纤膏。

优选地，所述防氢损纤膏由基础油、胶凝剂和抗氧剂混合而成。

本实用新型的用于油气井下的光缆，由于在不锈钢管保护层之间增加了耐高温中间保护层，且光纤采用耐高温光纤，不仅使该光缆具有耐高温性，而且还使该光缆具有耐腐蚀性和耐水浸性，以及具有氢损较低、抗振动和抗碰撞能力较高的特性。当不锈钢管外护层和不锈钢管内护层为一体成型结构时，能够进一步提高光缆的抗压、防水和耐腐蚀性，当光缆中的耐高温中间保护层采用聚四氟乙烯材料时，不仅能够进一步提高光缆的耐高温性，还能够进一步提高光缆的抗震性，此外，当耐高温光纤的表面覆盖聚酰亚胺涂覆层时，能够进一步提高光缆的耐高温性，当纤膏采用防氢损纤膏时，能够显著降低氢损。因此，本实用新型的光缆具有耐腐蚀性、耐高温性和耐水浸性，以及氢损较低、抗振动和抗碰撞能力较高的特性，即该光缆能够适应油井下高温、高压、水浸、氢侵、碰撞及振动等恶劣环境的需要，可以在井下长期使用，将其用于光纤传感器时，能够提高光纤传感器测定的准确性和稳定性。

本实用新型的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

图1是本实用新型的一种优选实施方式的用于油气井下的光缆。

附图标记说明

1不锈钢管外护层；2耐高温中间保护层；3不锈钢管内护层；4纤膏；5耐高温光纤。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限制本实用新型。