具有一体的压力传感器的探测器及其相关方法技术

本发明专利技术大体公开了可与地内工具协同使用的探测器、探测器的相关部件及方法，所述地内工具具有限定了地内工具空腔的地内工具壳体，使得在地内操作期间所述地内工具空腔暴露在围绕所述地内工具的周围压力环境下。探测器壳体组件包括能够被接纳在所述地内工具空腔内的外部构造。所述探测器壳体组件至少部分地限定了探测器内部，并且所述探测器壳体组件还构造为用于以压力密封接合的方式接纳所述压力传感器的所述压力传感器主体。探测器电子器件封装被支撑在所述探测器内部中，并且至少构造为接收所述压力信号并从所述探测器发送相应的压力信号。

【技术实现步骤摘要】
具有一体的压力传感器的探测器及其相关方法本申请是申请号为2012800194665、申请日为2012年2月17日、专利技术名称为“具有一体的压力传感器的探测器及其相关方法”的专利申请的分案申请。
本专利申请整体涉及与在地内(inground)操作中使用的探测器相关的领域，并且更具体地说，涉及具有一体的压力传感器的探测器及其相关方法。
技术介绍
通常，诸如为了安装公用事业管线等而打钻以形成钻孔以及后续对钻孔进行铰孔等地内操作利用钻柱，钻柱可以向设置在钻柱的地内端的地内工具运送流体。该流体可由钻柱以相对高的压力运送。例如，从作为地内工具的钻头喷射钻孔液体可以辅助对地内形成物的穿透。在一些情况下，当流体在未遇到围绕钻柱的钻孔的显著收缩的情况下无法从钻孔中向上流回时，高压流体会因在地内工具周围形成过高的压力而带来问题。压力可能会大到足以导致一直蔓延到地面的扰动，这例如可能会损坏道路。一种形式的地面损坏可以被称为“起泡(blistering)”。在其它情况下，压力的积聚可导致流体以不期望的方式流动，例如作为污染物流入公共事业管线。在其它的情况下，敏感的环境区域可能遭到破坏。申请人意识到监控地内工具周围的压力可用于避免这些问题。现有技术的前述实例及其相关限制是为了说明的目的，并且不是排他性的。本领域技术人员在阅读了本说明书并研究了附图之后将会明了现有技术的其它限制。
技术实现思路
结合用于提供示例和进行说明而非用于限制范围的系统、工具和方法描述并示出了下述实施例及其各个方面。在各个实施例中，已经减小或消除了上述问题中的一个或更多个，而其它实施例涉及其它的改进。大体上，本专利技术描述了可与地内工具协同使用的探测器及其相关方法，所述地内工具具有限定了地内工具空腔的地内工具壳体，使得在地内操作期间所述地内工具空腔暴露在围绕所述地内工具的周围压力环境下。所述探测器包括具有压力传感器主体的压力传感器。所述探测器壳体组件包括能够被接纳在所述地内工具空腔内的外部构造，所述探测器壳体组件至少部分地限定了探测器内部，并且所述探测器壳体组件还构造为用于以压力密封接合的方式接纳所述压力传感器的所述压力传感器主体，使得所述探测器内部与所述周围压力环境压力密封，并且所述压力传感器响应于所述探测器壳体组件外部的所述周围压力环境而产生压力信号。探测器电子器件封装被支撑在所述探测器内部中，并且至少构造为接收所述压力信号并从所述探测器发送相应的压力信号。在本专利技术的另一方面中，描述了与地内工具协同使用的探测器组件及其相关方法，所述地内工具具有限定了地内工具空腔的地内工具壳体，使得在地内操作期间所述地内工具空腔暴露在围绕所述地内工具的周围压力环境下。所述探测器组件包括探测器壳体装置，所述壳体装置具有能够被接纳在所述地内工具空腔内的外部构造。所述壳体装置限定了探测器内部，所述探测器内部构造为以压力密封接合的方式接纳压力传感器的压力传感器主体，使得所述探测器内部与所述周围压力环境压力密封，并且所述压力传感器响应于所述壳体装置外部的所述周围压力环境而产生压力信号。所述壳体装置还构造为至少支撑所述探测器内部中的探测器电子器件封装以接收所述压力信号。在本专利技术的又一方面中，描述了一种用作探测器的一部分的端盖件组件及其相关方法，所述探测器自身构造为在地内工具中使用，所述地内工具具有限定了地内工具空腔的地内工具壳体，使得在地内操作期间所述地内工具空腔暴露在围绕所述地内工具的周围压力环境下。所述探测器包括限定了敞开端的探测器主体。所述端盖件组件包括端盖件主体，所述端盖件主体能够以与所述探测器主体的所述敞开端压力密封接合的方式由所述敞开端接纳，并且所述端盖件主体限定了压力传感器孔，所述压力传感器孔用于以压力密封接合的方式接纳压力传感器的压力传感器主体，以便产生压力信号。除了上述示例性方面和实施例以外，通过参考附图和研究以下说明，将明了本专利技术的其它方面和实施例。附图说明参考附图示出了各示例性实施例。在这里所公开的实施例和附图是示例性的而不是限制性的。图1a是以透视的形式示出的根据本专利技术而制造的探测器的实施例的示意性视图。图1b是图1a的探测器的一个端部的示意性局部放大视图。图2是以正视图的形式示出被接纳在地内壳体内的图1a和图1b中的探测器的示意图。图3是可用作图1a和图1b中的探测器的至少一部分的压力传感器端盖件装置的实施例的分解透视图。图4是可用作图1a和图1b中的探测器的至少一部分的压力传感器端盖件装置的实施例的另一分解透视图。图5是图3和图4中的压力传感器端盖件装置的组装透视图。图6是构造有用于与管内走线式装置连接的电缆的另一探测器的实施例的示意性透视图。图7是可用于至少替换例如图3和图4中的压力传感器端盖件的压力传感器端盖件装置的另一实施例的分解透视图。图8是形成图7中的压力传感器端盖件装置的一部分的修改的压力传感器端盖件的后视透视图。图9是示出为接纳在探测器主体上并且与探测器的电子器件封装相连接的图7所示的压力传感器端盖件装置的组装透视及局部剖切透视图。具体实施方式为使本领域普通技术人员能够制造和实施本专利技术而在专利应用及其要求的上下文中给出了下述说明。对所描述的实施例的各种变型对于本领域的技术人员来说是显而易见的，并且在说明书中所教导的一般原理可以应用到其它实施例中。因此，本专利技术并不希望被限制于所示出的实施例，而是与说明书中所教导的包括变型和等同内容在内的原理和特征相符的最宽的保护范围相对应，正如所附权利要求的范围所限定的那样。应注意，附图并非是按比例绘制的，而是以能最佳地示出所关注的特征的方式自然地图示出的。可相对于这些说明来使用诸如上、下、上方、下方、左、右、内、外等描述性术语，然而，这些术语是为了辅助读者理解而采用的，并非旨在进行限制。此外，为了清楚地示出，附图未按照比例绘制。在所有附图中，相似的部件以相似的附图标记表示，下面参考图1a，其为基本以附图标记10表示并且为以透视的形式示出的根据本专利技术而制造出的探测器的实例的示意性视图。探测器10可用于诸如竖直钻孔、水平定向钻孔、安装设备用回拉(pullback)操作、测绘操作、这些操作的组合以及其它类型的操作等任何适当的地内操作。在一个实施例中，探测器可包括操纵工具。在这里所采用的术语“探测器”是指包括产生传感器信号的至少一个传感器并且至少具有传输或发送所述传感器信号和/或响应于所述传感器信号而产生的一个或更多个信号的能力的装置。探测器10包括探测器电子器件封装(组件)12，该探测器电子器件封装12可以包括例如发送器20，在一些实施例中，发送器20可以发送诸如来自偶极天线24的偶极定位信号(由单通量线示出)等定位信号22，尽管这不是必需的。在一些实施例中，电子器件封装可以包括与发送器相对的接收器，该接收器可以接收由其它地内部件所产生的电磁信号，其它地内部件诸如为在以引用的方式并入本文的由本申请人所共同拥有的名称为“钻柱适配器和用于地内信号耦合的方法(DRILLSTRINGADAPTERANDMETHODFORINGROUNDSIGNALCOUPLING)”的美国专利申请No.13/035,774中所描述的张力监控装置等。为了便于说明，在本实例中假设电磁信号是偶极信号形式的定位信号。相应地，电磁信号可以被称本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于地内工具的探测器，所述地内工具具有限定了地内工具空腔的地内工具壳体，使得在地内操作期间所述地内工具空腔暴露在围绕所述地内工具的周围压力环境下，所述探测器包括：压力传感器，其具有压力传感器主体；探测器壳体组件，其具有能够被接纳在所述地内工具空腔内的外部构造，所述探测器壳体组件至少部分地限定了探测器内部，并且所述探测器壳体组件还构造为用于以压力密封接合的方式接纳所述压力传感器的所述压力传感器主体，使得所述探测器内部与所述周围压力环境压力密封，并且所述压力传感器响应于所述探测器壳体组件外部的所述周围压力环境而产生压力信号；以及探测器电子器件封装，其被支撑在所述探测器内部中，并且至少构造为接收所述压力信号并从所述探测器发送相应的压力信号。

【技术特征摘要】
2011.03.24 US 13/071,3021.一种用于地内工具的探测器，所述地内工具具有限定了地内工具空腔的地内工具壳体，使得在地内操作期间所述地内工具空腔暴露在围绕所述地内工具的周围压力环境下，所述探测器包括：压力传感器，其具有压力传感器主体；探测器壳体组件，其具有能够被接纳在所述地内工具空腔内的外部构造，所述探测器壳体组件至少部分地限定了探测器内部，并且所述探测器壳体组件还构造为用于以压力密封接合的方式接纳所述压力传感器的所述压力传感器主体，使得所述探测器内部与所述周围压力环境压力密封，并且所述压力传感器响应于所述探测器壳体组件外部的所述周围压力环境而产生压力信号；以及探测器电子器件封装，其被支撑在所述探测器内部中，并且至少构造为接收所述压力信号并从所述探测器发送相应的压力信号。2.根据权利要求1所述的探测器，其中，所述探测器壳体组件包括具有相对的第一端和第二端的至少大致圆筒形且细长的主体。3.根据权利要求2所述的探测器，其中，所述主体包括：第一主体部分，其构造为用于支撑所述探测器电子器件封装；以及第二主体部分，其构造为用于以所述第一主体部分和所述第二主体部分压力密封接合的方式接纳电池。4.根据权利要求3所述的探测器，其中，所述第一主体部分接纳所述第一端盖件并且所述第二主体部分接纳所述第二端盖件。5.根据权利要求2所述的探测器，其中，所述探测器壳体组件还包括分别能够被所述主体的所述相对的第一端和第二端以与所述主体压力密封接合的方式而接纳的第一端盖件和第二端盖件，使得所述第一端盖件构造为用于以所述压力密封接合的方式接纳所述压力传感器，并且所述第二端盖件构造为用于压力密封所述主体的所述第二端。6.根据权利要求5所述的探测器，其中，所述主体限定了内表面，并且所述第一端盖件和所述第二端盖件中的每一个构造有与所述内表面相接合的外表面。7.根据权利要求6所述的探测器，其中，所述第一端盖件和所述第二端盖件中的每一个的所述外表面构造有用于接纳O型环的O型环槽，所述O型环被夹持在每个端盖与所述主体之间以便将所述第一端盖件和所述第二端盖件中的每一个至少部分地压力密封到所述主体的内表面上。8.根据权利要求5所述的探测器，其中，所述第一端盖件限定了传感器孔，所述传感器孔用于在所述第一端盖件与所述主体压力密封接合的情况下可拆卸地接纳所述压力传感器。9.根据权利要求8所述的探测器，其中，所述第一端盖件构造为用于接纳在所述传感器孔内保持所述压力传感器的盖子。10.根据权利要求9所述的探测器，其中，所述盖子能够可拆卸地与所述第一端盖件接合。11.根据权利要求10所述的探测器，其中，所述第一端盖件构造为用于接纳至少一个螺纹紧固件，以便以使所述盖子与所述第一端盖件可拆卸地接合的方式保持所述盖子。12.根据权利要求9所述的探测器，其中，当所述盖子与所述端盖件主体可拆卸地接合时，所述盖子限定了至少一条从所述盖子的外部通向所述压力传感器的压力通道。13.根据权利要求12所述的探测器，其中，所述压力通道限定了从所述盖子的外部通向所述压力传感器的非可视的迂回路径。14.根据权利要求12所述的探测器，包括被接纳在所述压力通道中的过滤部件。15.根据权利要求15所述的探测器，其中，所述过滤部件是过滤盘。16.根据权利要求5所述的探测器，其中，所述第一端盖件限定了传感器孔，所述传感器孔用于可拆卸地接纳所述压力传感器，使得仅在从所述主体上移除了所述第一端盖件的情况下才能够接触并能够更换所述压力传感器。17.根据权利要求16所述的探测器，其中，所述第一端盖件一体地形成并且限定了至少一条从所述第一端盖件的外部通向所述压力传感器的压力通道。18.根据权利要求17所述的探测器，其中，所述压力通道限定了从所述第一端盖件的外部通向所述压力传感器的非可视的迂回路径。19.一种用于地内工具的探测器组件，所述地内工具具有限定了地内工具空腔的地内工具壳体，使得在地内操作期间所述地内工具空腔暴露在围绕所述地内工具的周围压力环境下，所述探测器组件包括：探测器壳体装置，其具有能够被接纳在所述地内工具空腔内的外部构造以限定探测器内部，并且所述探测器壳体装置还构造为以压力密封接合的方式接纳压力传感器的压力传感器主体，使得所述探测器内部与所述周围压力环境压力密封，并且所述压力传感器响应于所述探测器壳体装置外部的所述周围压力环境而产生压力...

【专利技术属性】
技术研发人员：艾伯特·W·周，德米特里·费尔德曼，本杰明·约翰·梅代罗斯，
申请(专利权)人：默林科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：美国,US