光纖感測如何解決深井洩漏盲區？AP Sensing DAS/DTS 離岸油井完整性診斷實案解析

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光纖感測如何解決深井洩漏盲區？AP Sensing DAS/DTS 離岸油井完整性診斷實案解析

傳統多次下井診斷需耗費數天，一套結合 DAS 與 DTS 的分散式光纖感測（DFOS）系統，在含 7% H₂S、注入壓力 5,500 psi 的極端環境下，14 小時內完成 3,700 公尺全井筒診斷——本文解析這項技術如何突破傳統檢測思維。

專案背景：傳統方法為何在這裡失效？

阿聯酋 ADNOC Offshore 一座離岸高壓注氣井，長期出現 A、B 兩環空的持續性壓力異常。

這口井的問題不在於難度高——而在於同時具備三個讓傳統診斷方法束手無策的條件：

☠️高毒性環境

井內硫化氫（H₂S）濃度約 7%，遠超人體安全閾值，對設備材料與人員安全形成嚴苛限制。

🔀複雜雙完井結構

雙完井設計造成多個潛在的交叉流動路徑，傳統儀器必須分次進入每個環空，耗時且難以交叉比對。

⚡平台作業受限

離岸平台的空間與人員條件有限，無法進行傳統的多趟大型鋼絲作業，需要一套小型化、低人力的方案。

解決方案：一次下井，全景診斷

專案採用 WellSense 的單次性動態下放 DFOS 探測器——裸光纖不需鋼絲或鋼索，透過自重自由落入井內。搭配 AP Sensing DAS N52 系列與 DTS N45 系列系統，在單次佈建中同時取得聲學與溫度兩種連續數據。

DAS 與 DTS：聲學與溫度的雙重透視

DAS 分散式聲學感測

捕捉流體逸散產生的微小聲學訊號，定位洩漏點位置與強度。特別具備低頻響應（<0.5 Hz）能力，可偵測傳統儀器無法識別的微量、短暫性洩漏事件。

DTS 分散式溫度感測

偵測流體移動造成的溫度異常，判斷流體是流入還是流出、並確認洩漏深度與氣液介面位置。與 DAS 結合後，形成完整的洩漏行為輪廓。

用譬喻來說：DAS 是耳朵，聽得到流體逃逸的聲音；DTS 是皮膚，感受得到流體流過的冷暖變化。兩者同時運作，才能在漆黑的井底還原出完整的「洩漏劇情」。

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診斷流程

光纖抵達目標深度後靜置不動，對井筒執行一系列結構化的「放壓—加壓」循環，刺激潛在洩漏路徑產生可辨識的聲學與溫度響應。整套診斷程序在單次下井中完成，現場人員配置精簡。

診斷結果：找到漏源，更看見流體行為全貌

DFOS 系統清楚指出內部油管為主要洩漏源，並識別出多個與環空的連通點。LF-DAS 低頻聲學訊號進一步捕捉到在壓力操作期間的雙向流動——既有向上也有向下的流體運動，顯示出複雜的流場結構。

關鍵成果摘要

✅ 明確識別主洩漏源（內部油管）及多個環空連通點
✅ 精確定位氣液介面深度
✅ 全井筒診斷在單次下井、14 小時內完成（傳統方法需數天多次下井）
✅ 減少人員暴露於高 H₂S 環境的時間
✅ 為 ADNOC 風險排序工作流程提供高可信度數據

DFOS 與傳統多次下井診斷：哪裡不同？

比較項目	傳統多次鋼絲作業	DFOS 單次下放
環空覆蓋方式	分次進入，各別量測	單次同時覆蓋全井筒
診斷總時間	數天（多趟作業）	14 小時以內
人員配置	需要較多離岸作業人員	精簡人力，降低 H₂S 暴露風險
低頻/微量洩漏偵測	傳統儀器難以識別	LF-DAS <0.5 Hz 可精確捕捉
數據連續性	點位量測，可能遺漏洩漏路徑	每數公尺一個虛擬量測點，連續無盲區
環境適應性	高 H₂S、高壓環境受限	光纖無電力需求，耐極端環境

SWi 盛遠的技術觀點：這對您的場域有何啟發？

這個案例的意義不只是油氣產業的突破——它展示了分散式光纖感測技術在「無電力需求、抗電磁干擾、耐高溫高壓」上的核心優勢，而這些優勢在台灣同樣迫切需要的場域中，具有直接的應用潛力：

🏭石化廠區管線監控

危險氣體洩漏的即時偵測，在爆炸下限（LEL）前提出預警，保障廠區安全。

🏔️長距離地質監測

地層下陷、邊坡滑動的分佈式監測，單條光纖涵蓋數公里，無盲區。

🏢高科技廠房管路

冰水主機與空調管路的洩漏偵測，避免因停機損失影響生產排程。

🚇隧道與鐵路監測

結構健康監測與入侵偵測，提升軌道交通的長期安全保障。

常見問題 FAQ

１．DAS 和 DTS 在井下洩漏偵測有什麼不同？

DAS（分散式聲學感測）捕捉流體逸散時產生的聲學訊號，用來定位洩漏點的位置與強度；DTS（分散式溫度感測）偵測流體移動造成的溫度變化，用來判斷流體是流入還是流出、並確認洩漏深度。兩者互補，缺一不可。

２．DFOS 分散式光纖感測適合哪些高危或極端環境？

光纖本身無需電力、抗電磁干擾、耐高溫高壓，特別適合含硫化氫（H₂S）的油氣井、石化廠危險氣體管線、高壓注水系統、隧道及地下管線等傳統感測器難以部署的場域。

３．DAS/DTS 光纖感測技術除了油氣產業，還有哪些應用？

DAS/DTS 技術廣泛應用於：石化廠區危險氣體管線監控、地層下陷與邊坡滑動的長距離分佈式監測、高科技廠房冰水主機與管路洩漏偵測，以及鐵路隧道結構健康監測等場景。

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參考資料
本文案例摘自 AP Sensing https://www.apsensing.com/en/news/case-study-efficient-well-integrity-through-dfos