一种可示踪的柔性复合管制造技术

本实用新型专利技术公开了一种可示踪的柔性复合管，复合管管体及若干根光纤光栅应变传感器；若干根光纤光栅应变传感器均匀设置在复合管管体的管壁中；其中，在任意一个垂直于复合管管体轴向的虚拟横截面上，若干根光纤光栅应变传感器呈对称分布；每根光纤光栅应变传感器上设置有若干栅区，各个栅区的中心波长彼此不同；本实用新型专利技术通过在复合管管体的管壁上设置若干根光纤光栅应变传感器，并在光纤光栅应变传感器上设置若干栅区，利用栅区信号的变化识别，通过光纤光栅应变传感器采集的光纤应变重构管道的空间形态，获取管道偏离初始位置的状态，实现对管道的示踪定位，无需改变管道的输送截面，不影响管道的正常作用，示踪结果准确度较高。度较高。度较高。

【技术实现步骤摘要】
一种可示踪的柔性复合管


[0001]本技术属于地下管道
，特别涉及一种可示踪的柔性复合管。

技术介绍

[0002]柔性复合管具有耐腐蚀、承压能力高的优点，已经被油田广泛应用于地面油水介质输送管道。目前，柔性复合管在油田现场采取埋地铺设的方式，由于现场土层滑移和沙丘移动等现象频发，因此投入运行的地下管道经常会发生位置变化，导致无法通过原先设置的地表标识桩定位；由于柔性复合管的埋深较大(普遍≥1.2m)，填埋土层的特性差异大(土壤、细沙等)，加之自然环境苛刻、以及同一区块管网复杂管道彼此交叠等情况，导致示踪线结合地面探测的管道示踪技术存在信号微弱、示踪线易损坏或丢失等问题。

技术实现思路

[0003]针对现有技术中存在的技术问题，本技术提供了一种可示踪的柔性复合管，以解决由于地下环境复杂或地下管道彼此交叠，导致现有采用示踪线结合地面探测的管道示踪技术存在信号微弱、示踪线易损坏或丢失的技术问题。
[0004]为达到上述目的，本技术采用的技术方案为：
[0005]本技术提供了一种可示踪的柔性复合管，复合管管体及若干根光纤光栅应变传感器；若干根光纤光栅应变传感器均匀设置在复合管管体的管壁中；其中，在任意一个垂直于复合管管体轴向的虚拟横截面上，若干根光纤光栅应变传感器呈对称分布；每根光纤光栅应变传感器上设置有若干栅区，各个栅区的中心波长彼此不同。
[0006]进一步的，复合管管体包括外保护层、增强层及内衬层；内衬层、增强层及外保护层由内到外依次设置；其中，光纤光栅应变传感器设置在外保护层中。
[0007]进一步的，外保护层采用热塑性塑料，通过挤塑工艺制作的管状结构；内衬层采用热塑性塑料，通过挤塑工艺制作的管状结构。
[0008]进一步的，增强层为增强纤维层或增强体层；增强纤维层采用在内衬层的外侧，利用增强纤维或金属增强材料均匀缠绕形成；增强体层包括带状基体，带状基体设置在内衬管的外侧，带状基体中包埋有增强纤维；
[0009]其中，增强纤维为涤纶纤维、玻璃纤维、聚酯纤维或玻璃纤维增强聚乙烯带；金属增强材料为钢丝或钢带；带状基体为热塑性塑料或热固性塑料。
[0010]进一步的，外保护层的外侧设置有栅区标识，栅区标识与光纤光栅应变传感器上的栅区一一对应。
[0011]进一步的，若干根光纤光栅应变传感器的布设方向与复合管管体的中心轴线平行，或将若干根光纤光栅应变传感器以预设角度螺旋缠绕在复合管管体的管壁中。
[0012]进一步的，光纤光栅应变传感器包括纤体、胶粘剂及毛细管；纤体贯穿设置在毛细管中，若干栅区分布在纤体的预设位置处；胶粘剂填充在纤体与毛细管之间的空隙中。
[0013]进一步的，毛细管采用不锈钢毛细管。
[0014]进一步的，还包括光纤光栅温度传感器，光纤光栅温度传感器设置在复合管管体的管壁上。
[0015]与现有技术相比，本技术的有益效果为：
[0016]本技术提供了一种可示踪的柔性复合管，通过在复合管管体的管壁上设置若干根光纤光栅应变传感器，并在光纤光栅应变传感器上设置若干栅区，各个栅区的中心波长彼此不同；利用栅区信号的变化识别，结合管道的预设参考点，通过光纤光栅应变传感器采集的光纤应变重构管道的空间形态，获取管道偏离初始位置的状态，实现对管道的示踪定位，无需改变管道的输送截面，不影响管道的正常作用；避免采用铺设示踪线缆或从地表探测管道位置，示踪信号传输效果好，可靠性高不易受损丢失，示踪结果准确度较高，成本较低。
[0017]进一步的，通过在外保护层的外侧设置栅区标识，利用栅区标识对光纤光栅应变传感器上的栅区进行明确定位，以使栅区位置能够直观识别；将栅区的特征参数进行标识时，能够直接获取栅区参数，简单直观。
[0018]进一步的，将若干根光纤光栅应变传感器的布设方向与复合管管体的中心轴线平行，或将若干根光纤光栅应变传感器以预设角度螺旋缠绕在复合管管体的管壁中，光纤光栅应变传感器布设形式规则，易于实现管道的自动化加工；同时，能够精确控制栅区的位置。
[0019]进一步的，将纤体贯穿设置在毛细管中，并充填胶粘剂，确保了毛细管与纤体实现紧密配合，以便采集的应变信息高效传输；毛细管对纤体形成保护，确保纤体不受损伤。
[0020]进一步的，通过复合管管体的管壁上设置光纤光栅温度传感器，利用光纤光栅温度传感器采集复合管管体中的内部流体温度和外部环境温度推算对应栅区的温度，实现对栅区的温度进行补偿，确保柔性复合管的跟踪结果准确性高。
附图说明
[0021]图1为本技术所述的柔性复合管的截面结构示意图；
[0022]图2为本技术中的光纤光栅应变传感器的结构示意图；
[0023]图3为本技术所述的柔性复合管的示踪原理示意图。
[0024]其中，1外保护层，2增强层，3内衬层，4光纤光栅应变传感器，5栅区标识；41纤体，42胶粘剂，42毛细管；411栅区。
具体实施方式
[0025]为了使本技术所解决的技术问题，技术方案及有益效果更加清楚明白，以下具体实施例，对本技术进行进一步的详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本技术，并不用于限定本技术。
[0026]本技术提供了一种可示踪的柔性复合管，包括复合管管体及若干根光纤光栅应变传感器4，若干根光纤光栅应变传感器4均匀设置在复合管管体的管壁中；复合管管体包括外保护层1、增强层2及内衬层3，内衬层3、增强层2及外保护层1由内到外依次设置；其中，光纤光栅应变传感器4设置在外保护层1中；在任意一个垂直于复合管管体轴向的虚拟横截面上，若干根光纤光栅应变传感器4呈对称分布；优选的，光纤光栅应变传感器4的根数
不少于三根；每根光纤光栅应变传感器4上设置有若干栅区411，各个栅区411的中心波长彼此不同；且各个栅区411的中心波长的差值能够满足后期示踪测试和解调的需要。
[0027]本技术中，通过在每根光纤光栅传感器4上设置若干栅区411，在指定的垂直于复合管管体轴向的横截面上构成若干虚拟的检测面，每个检测面的虚拟圆心点为示踪点。
[0028]外保护层1采用热塑性塑料，通过挤塑工艺制作的管状结构；优选的，制作外保护层1的热塑性塑料采用聚乙烯塑料(PE)；增强层2为增强纤维层或增强体层，增强纤维层采用在内衬层3的外侧，利用增强纤维或金属增强材料均匀缠绕形成；增强体层包括带状基体，带状基体设置在内衬层3的外侧，带状基体中包埋有增强纤维；优选的，增强纤维增强纤维为涤纶纤维、玻璃纤维、聚酯纤维或玻璃纤维增强聚乙烯带；金属增强材料为钢丝或钢带；带状基体为热塑性塑料，例如聚乙烯，或为热固性塑料，例如：环氧树脂；内衬层3采用热塑性塑料，通过挤塑工艺制作的管状结构；优选的，制作外保护层1的热塑性塑料采用聚乙烯塑料(PE)、聚酰胺塑料(PA)或聚偏氟乙烯塑料(PVDF)。
[0029]若干根光纤光栅应变传感器4的布设方向与复合管管本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种可示踪的柔性复合管，其特征在于，复合管管体及若干根光纤光栅应变传感器(4)；若干根光纤光栅应变传感器(4)均匀设置在复合管管体的管壁中；其中，在任意一个垂直于复合管管体轴向的虚拟横截面上，若干根光纤光栅应变传感器(4)呈对称分布；每根光纤光栅应变传感器(4)上设置有若干栅区(411)，各个栅区(411)的中心波长彼此不同。2.根据权利要求1所述的一种可示踪的柔性复合管，其特征在于，复合管管体包括外保护层(1)、增强层(2)及内衬层(3)；内衬层(3)、增强层(2)及外保护层(1)由内到外依次设置；其中，光纤光栅应变传感器(4)设置在外保护层(1)中。3.根据权利要求2所述的一种可示踪的柔性复合管，其特征在于，外保护层(1)采用热塑性塑料，通过挤塑工艺制作的管状结构；内衬层(3)采用热塑性塑料，通过挤塑工艺制作的管状结构。4.根据权利要求2所述的一种可示踪的柔性复合管，其特征在于，增强层(2)为增强纤维层或增强体层；增强纤维层采用在内衬层(3)的外侧，利用增强纤维或金属增强材料均匀缠绕形成；增强体层包括带状基体，带状基体设置在内衬管(3)的外侧，带状基体中包埋有增强纤维；其中，增强纤...

【专利技术属性】
技术研发人员：丁楠，李厚补，戚东涛，张冬娜，
申请(专利权)人：中国石油天然气集团有限公司，
类型：新型
国别省市：