光纤缆线制造技术

光纤缆线、特别是用在钻孔中的光纤缆线，包括：至少一个光导体（2）；至少一个金属的管（1），所述金属的管至少部分地包围所述至少一个光导体（2）；以及至少一个另外的层，所述另外的层至少部分地包围所述至少一个管（1），其中，所述光纤缆线包括分离器件，这些分离器件能够有助于或者能够引起光纤缆线的各单个组成部分的机械解耦。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利摘要】光纤缆线、特别是用在钻孔中的光纤缆线，包括：至少一个光导体（2）；至少一个金属的管（1），所述金属的管至少部分地包围所述至少一个光导体（2）；以及至少一个另外的层，所述另外的层至少部分地包围所述至少一个管（1），其中，所述光纤缆线包括分离器件，这些分离器件能够有助于或者能够引起光纤缆线的各单个组成部分的机械解耦。【专利说明】光纤缆线
本专利技术涉及一种光纤缆线，特别是用在钻孔中的、按照权利要求1的前序部分的光纤缆线。所述光纤缆线以下也被称为有线缆线。
技术介绍
定义:当以下使用如下概念，S卩，光、光辐射或者光信号时，因此指的是在光学的光谱区域中、特别是从XUV (超紫外)直至FIR (远红外)的电磁辐射。相应地，在本申请的范围内，光波导体应该用作用于在光学的光谱区域中的电磁辐射的传输介质。在石油井和天然气井中，为了传感的目的、以及也为了维修技术的目的使用多功能的可移动的工具(“牵引机”)。这些工具通常地通过已知的有线缆线构造来提供能量。直至今日构造的、带有在不锈钢管中集成的光导体的有线缆线，在实际的用于分布的光纤传感装置的应用中是不足够的，因为在缆线插入和引出时可能出现缆线和管的不同的应变系数、以及在牵引机行驶时可能出现极限的纵向张力和扭力。这可以导致局部的机械变形直到管的撕裂。同样已知备选的实施方式，该实施方式没有包围光导体的、用于密封保护的管。在此提出的构造虽然允许更高的应变。然而可能发生的是，在应用中存在纵向张力和扭力时可能出现例如不可逆的应变，这些应变导致在传感纤维上的局部的应力(局部的阻尼增加)。附加地，通过放弃包围光波导体的管使这些光导体不再受到密封的保护，该管在该应用中在加速的老化效果(氢腐蚀、在钻孔中从200°C至300°C或更高的高温)方面是不利的。上面提到的两个变型方案具有如下缺点，即，在有线缆线的持久的运行中，机械力(纵向张力和扭力)可能导致光波导体作为空间分布的光纤传感器的传感特性的暂时或者持久局部地不同受损。这损害了用于测量物理参量的纤维光学方法的校准和测量分辨率的质量。在Wassink，Sandra, EX-期刊2011，第34-41页，“有线......”中描述了有线技术(从38页起)在陆地上的石油输送和天然气输送时的优点。通过“有线”应用使用如下技术装置，这些技术装置允许在输送的同时在在钻孔的内部作为嵌入物的测量。在W02011/037974A2中描述了具有在钻孔的内部附加维修任务的进一步发展的有线技术。驱动单元(牵引机)为了执行不同的任务(维修、测量)在地下的钻孔中行驶，并且通过有线缆线实现电压供应和数据传输。牵引机和有线缆线永久地保留在钻孔中，并且在需要时牵引机可以利用有线缆线再次返回到钻孔的起点。通过在有线缆线的内部使用光纤，同时实现物理参量、例如温度的光学传感(测量)。W02011/037974A2与此相关涉及对有线缆线的扭转特性、缆线重量和摩擦阻力的要求。为此，在该文献中描述了有线缆线的不同构造的解决方案，这些解决方案应该与存在的有线缆线相比实现改善的扭转特性(扭矩平衡)。为了减少摩擦阻力描述了通过在有线缆线中附加的光滑的外套的解决方案。这存在如下问题，即，薄的塑料外套的光滑的特性在何种程度上在困难的环境条件下仍保持。同样存在外套可能磨损和/或裂开的危险。在US7，324，730B2中描述了在有线缆线应用中使用用于保护光纤的不锈钢管是不适当的或者仅不充分地是适当的。由于在有线缆线中在应用中可能出现的高的缆线应变，在不锈钢管中存在变形的风险。在最坏的情况下，在不锈钢管内部的光纤同样被损坏。作为改良，在US7，324，730B2中阐明了没有作为用于光纤直接保护的金属的管的构造上的解决方案。利用这些解决方案将避免在较高的缆线应变的情况下光纤的损害。根据当前已知的情况，即使在按照W02011/037974A2构造中也没有示出附加的如下构造特征，这些构造特征在有线缆线的高的应变时可以充分地保护不锈钢管防止变形或者损害。因此，与局部变化地使用牵引机相联系地，不存在用于在有线缆线应用时更安全地使用不锈钢管的适当的保护措施。因此值得期望的是，通过带有在一个(例如由不锈钢制成的)管和至少一个集成的光波导体的有线缆线的适当的构造，持久地能实现在上文提到的应用中沿着缆线区段分布地光纤测量物理参量，并且使上文提到的缺点最小化。开头提到类型的光纤缆线由US2006/0120675A1已知。其中描述的缆线包括带有处于其中的光导纤维的不锈钢管。此外，在管的外部设有由芳族聚酰胺纤维制成的加强层并且在加强层的外部设有用于减少摩擦的聚四氟乙烯层。
技术实现思路
本专利技术的任务在于，建立开头提到类型的光纤缆线，在所述光纤缆线中减少集成的管的损害的风险。按照本专利技术，这点通过开头提到类型的、具有权利要求1特征部分的特征的光纤缆线来实现。从属权利要求涉及本专利技术优选的实施方案。按照权利要求1规定，所述光纤缆线包括分离器件，这些分离器件可以有助于或者可以引起光纤缆线的各单个组成部分的机械解耦。缆线的各单个组成部分相互机械解耦减少了集成的管的损害的风险，特别是当分离器件可以有助于或者可以引起至少一个管与至少一个另外的层机械解耦时，则尤其是这样。例如规定，所述分离器件构成为至少一个薄膜，该薄膜径向地设置在至少一个管和至少一个另外的层之间。可以规定，所述至少一个另外的层构成为电导体或者也构成为加强器件。这种加强器件可以承受张力并且例如包括纤维特别是芳族聚酰胺纤维或者由纤维特别是芳族聚酰胺纤维组成。备选地，所述加强器件可以构成为保护部分、特别是构成为交叉捻。特别是当分离器件设置在至少一个管和加强器件之间时，管与加强器件的由此引起的机械解耦非常有效地减少管损害的危险。可以规定，所述分离器件包括两个薄膜，在这两个薄膜之间设置有缆线的另外的层。在此，两个薄膜中的内部薄膜例如可间接地或者直接地包围管，而在两个薄膜之间可设置有加强器件。按照这种方式也可以实现管和加强器件与缆线的设置在两个薄膜中的外部薄膜的外部的层或者部件的机械解耦。例如存在如下可能性，即，所述两个薄膜中的外部薄膜由牵拉索的部件包围，该牵拉索优选能够导电。按照这种方式一方面可以通过缆线保证电压供应，其中，例如可以在管的外侧面上设置第二导体。另一方面，所述两个薄膜的外部薄膜可以保证缆线的内部的各层与外部的牵拉索机械解耦，该牵拉索同样地可以用于承受拉力。【专利附图】【附图说明】本专利技术的其他的特征和优点借助于优选的实施例参照附图的以下描述而变得清楚。在图中:图1示出按照本专利技术的光纤缆线的第一实施形式的示意性的横截面图；图2示出按照本专利技术的光纤缆线的第二实施形式的示意性的横截面图；图3示出按照本专利技术的光纤缆线的第三实施形式的示意性的横截面图；图4示出按照本专利技术的光纤缆线的第四实施形式的示意性的横截面图；图5示出按照本专利技术的光纤缆线的第五实施形式的示意性的横截面图；图6示出按照本专利技术的光纤缆线的第六实施形式的示意性的横截面图；图7示出按照本专利技术的光纤缆线的第七实施形式的示意性的横截面图。【具体实施方式】在这些图中，相同的或功能上相同的部件或者组成部分设有相同的附图标记。在按照现有技术的有线缆线中，由于应变存在集成的不锈钢管的损坏的危险。本专利技术本文档来自技高网...

【技术保护点】
光纤缆线、特别是用在钻孔中的光纤缆线，所述光纤缆线包括：—至少一个光导体（2），—至少一个金属的管（1），所述金属的管至少部分地包围所述至少一个光波导体（2），—至少一个另外的层，所述另外的层至少部分地包围所述至少一个管（1），其特征在于，—所述光纤缆线包括分离器件，这些分离器件能够有助于或者能够引起光纤缆线的各单个组成部分的机械解耦。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：F·库特沙伊德，W·希尔，M·弗罗梅，
申请(专利权)人：LIOS技术有限公司，
类型：
国别省市：