● 摘要
石油作为一种不可再生的战略资源，与国家的政治和经济安全息息相关。保障石油和天然气的安全供应一直是各国家重要的能源战略举措。测井是石油勘探和开发所必需的重要环节。油田开发时，产液或注水注气过程中井内流体的状态和特征需要通过测井获得，温度和压力是其中两个非常重要的参数。
本文将航空航天领域的“智能结构”概念应用于石油勘探开发。利用光纤布拉格光栅（Fiber Bragg Grating, FBG）传感原理，组建了井下压裂压力/温度监测系统，在地面模拟试验环境中完成了监测系统的压力/温度参数测量试验标定，编制了数据采集处理软件，形成了井下压裂压力/温度的光纤实时监测技术解决方案。
主要研究内容包括：
(1) 客服了油井的尺寸限制，完成了智能传感结构的设计与加工，包括偏心油管、保护外壳、外压实验装置、FBG传感器间隔等，对所用胶黏剂进行了粘接情况研究；
(2) 利用FBG传感原理，在同一条光纤上刻蚀两个FBG传感器，根据有限元模拟结果，将其植入偏心油管结构，组建了井下压裂压力/温度监测系统，能够同时监测井下的温度与压力；
(3) 设计了光纤专用粘接装置，解决了室温下流态胶黏剂的粘接形状控制问题和大型结构件的局部加热问题；
(4) 标定了各FBG传感器的温度灵敏度系数，将FBG传感器的温度监测结果与热电偶的温度监测结果做对比，验证系统测温准确性；在地面模拟试验环境下完成了监测系统的压力参数试验标定，验证了加上保护外壳后系统的密封性，确定了系统的压力灵敏度系数和压力测试精度；
(5) 编制了数据采集处理软件，形成了井下压裂压力/温度智能在线监测系统。