DeepSense是北京中矿澳科技术有限公司开发的分布式光纤监测数据处理解释软件。

运行平台: Windows/Linux/MacOS
适用于:DTS/DAS数据处理解释

DeepSense软件著作权证书

分布式光纤监测

越来越多的分布式光纤传感监测系统被用于水平井水力压裂监测、各种不同阶段的井眼动态监测、重油热采井及海上深水油气井的井下永久监测等。分布式光纤监测主要包括:

  • 分布式光纤温度传感技术DTS(Distuibuted Temperature Sensing)
  • 分布式光纤声波传感技术DAS(Distributed Acoustic Sensing)
  • 分布式光纤应变传感技术DSS(Distuibuted Strain Sensing)
  • 单点式光纤传感技术等。

分布式光纤监测系统采用光电电缆,在缆铠内部埋置的多光纤电缆中有一根电导线,通过该电导线为井下牵引器供电,将单芯电缆传感器传送到大斜度/水平井中。电缆中的光纤通过DTS和DAS等传感技术实现对井眼的动态监测。

DTS测量温度最高可达300℃,测量精度±1℃,分辨率0.01℃。

DAS基于瑞利散射原理,用来测量距离的声波应变信号,有效地将光纤电缆变成一连串的检波器。采集到声波应变数据后,通过频率滤波、时间域和深度域堆叠等先进处理技术进行处理,以获得各种有用的信息。DAS能提供数以千计的传感器检测点和可重复的时间推移成像。

DSS用来确定套管变现的位置和严重程度,或提供增产措施期间射孔孔眼处产生的应力大小。单点式传感技术将小型、耐用、高精度的温度和压力传感器单元安装在高带宽光纤电缆上,提供准确的温度和压力测量数据,其温度压力指标分别为300℃和1250 psi。这些单点传感器可以被重复使用,并放置在沿光纤的目标检测位置,构建准分布式测量系统。

分布式光纤监测部署

电缆的部署主要有3种方式:

  • 套管与井壁之间(信号质量最佳)
  • 油管上
  • 油管内

DeepSense光纤数据处理解释系统

中矿澳科针对上述光纤监测系统采集的沿井眼长度上的温度、声学和应变数据研发了DeepSense光纤数据处理解释软件。DeepSense是一个光纤传感监测数据查看和分析处理解释平台。该软件允许用户输入其他测量数据集,与光纤传感监测结果进行对比查看,以便优化决策提高单井产能。软件内的视图完全由用户定义,使用户能更好地理解和评价监测数据和结果。

DeepSense软件核心模块:

  • DXS子系统:DAS、DTS、DSS数据批处理和定量解释系统
  • DTSCALI模块:DTS温度校正模块
  • FiberLive模块:DxS数据双瀑布(dual waterfall)浏览器,可实时或回放
  • FiberLive模块:DxS数据单瀑布(dual waterfall)浏览器,可实时或回放
  • FiberView模块:Dxs数据二维色图查看器
  • FiberViz模块:Dxs数据和微震事件三维可视化
  • SeisViz模块:DAS波形数据显示模块
  • SeisListen模块: DAS微震事件定位和解释模块

DeepSense软件DXS子系统

DXS子系统以HDF5为底层数据库管理海量分布式光纤监测数据。DXS可存储TB级的数据,提供DAS\DTS\DSS\压裂施工曲线等数据的批量导入。DXS子系统的DAS处理解释模块可针对DAS数据作重采样、能量变换、FBE分频处理、LF-DAS低频变换、数据合并等处理,可对水力压裂DAS监测数据作定性解释和定量解释(各射孔簇进液量和进砂量计算)。

DXS子系统主界面
DXS子系统DAS瀑布图
DXS子系统压裂施工曲线批量绘图
DXS子系统DAS压裂进液量和进砂量定量解释
DeepSense软件FiberView二维色图查看器
DeepSense软件FiberLive单瀑布DTS实时监测
DeepSense软件FiberLive双瀑布DTS+DAS实时监测

目前光纤监测数据主要的展示方式为二维时间-深度色图,例如OptaSense公司的DxS浏览软件,这种图一般称为XX剖面,如果测量的是应变,称为“应变剖面”,如果测的是产液量,称为“产液剖面”,如果测的是吸汽,则称“吸汽剖面”。

同时,光纤监测服务商越来越多地强调实时监测的三维动态图示。Reveal Energy Services的专家表示“创新的数据可视化与交互对解释光纤监测数据并获得压裂冲击的全面信息尤为关键”。该公司创新的压裂冲击压力监测三维可视化,压力异常在三维图形中以曲线表示,类似测井曲线在三维空间中的表示方法。

光纤监测采集的数据量要比微地震监测等大很多,而且强调实时性。除传统的二维和三维绘图外,要增加时间维度制作四维(4D)动态绘图。分布式光纤监测实时处理的温度数据在三维空间中显示,X轴为光纤长度,Y轴为时间随压裂作业不断延长,Z轴为解释的温度值。

更进一步,北京中矿澳科技术有限公司(简称“中矿澳科”)开发的DeepSense光纤数据处理解释软件既可以绘制与上图类似的四维图件,还可以使温度数据沿井轨迹进行动态显示。温度数据沿井轨迹测深以二维色图显示,随压裂作业推移时间轴不断延长,绘制更大的二维色图。

DeepSense分布式光纤温度监测(DTS)4D显示(来源:中矿澳科)
DeepSense分布式光纤温度监测(DTS)与微震协同4D显示(来源:中矿澳科)
DeepSense分布式光纤温度监测(DTS)与微震协同4D显示(来源:中矿澳科)
DeepSense的SeisViz模块以变密度方式显示DAS波形数据
DeepSense的SeisViz模块以波形方式显示DAS波形数据
DeepSense的SeisViz模块以变密度方式显示DAS波形数据