一种基于油气管线伴行光缆变形测量的地质预警方法技术

本发明专利技术公开了一种基于油气管线伴行光缆变形测量的地质预警方法，其涉及油气管线地质灾害预警技术领域，旨在解决地质灾害点识别不全面，目前主要是人工识别，工作量大、不能全面识别，导致未识别的地质灾害风险更大，直接监测方法和间接监测方法通常是针对具体的、已经明确是地质灾害或潜在地质灾害的地质体或所在管体，对未识别的潜在的地质灾害地段，目前不太可能都列入监测的范围的问题，其技术方案要点是包括以下步骤：选取一段地埋伴行光缆，开挖长5m，宽50cm的沟槽，深度为伴行光缆埋深，并出露伴行光缆；搭建龙门架拉伸装置。达到了能实时准确的监测全端油路管线地质情况的效果。果。果。

【技术实现步骤摘要】
一种基于油气管线伴行光缆变形测量的地质预警方法


[0001]本专利技术涉及油气管线地质灾害预警
，尤其是涉及一种基于油气管线伴行光缆变形测量的地质预警方法。

技术介绍

[0002]地质灾害是威胁到管道安全的主要因素之一，如何有效及时地发现、预测和预报地质灾害的发生，实现地质灾害风险管控，对确保长输油气管道安全具有重要意义，由于地质灾害的发生，受地质条件、诱发原因等多方面因素影响，具有复杂、多变、随机性的特点，使得地质灾害监测预警的地位越来越突出、管道地质灾害监测也逐渐得到重视。
[0003]现有的管道地质灾害监测大致可以分为两大类：直接监测方法和间接监测方法，直接监测方法是在长输管道管体上布设传感器进行监测，通过监测管体的应力、应变了解管体受力情况，进而实现对管道安全进行评价；间接监测方法是对威胁管道的地质灾害体进行监测，通过监测地质灾害体的活动性或环境影响因素的变化，评判对管道安全的影响。
[0004]上述中的现有技术方案存在以下缺陷：地质灾害点识别不全面，目前主要是人工识别，工作量大、不能全面识别，导致未识别的地质灾害风险更大，直接监测方法和间接监测方法通常是针对具体的、已经明确是地质灾害或潜在地质灾害的地质体或所在管体，对未识别的潜在的地质灾害地段，目前不太可能都列入监测的范围。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的是提供一种能实时准确的监测全端油路管线地质情况的基于油气管线伴行光缆变形测量的地质预警方法。
[0006]为实现上述目的，本专利技术提供了如下技术方案：
[0007]一种基于油气管线伴行光缆变形测量的地质预警方法，包括以下步骤：
[0008]S1、选取一段地埋伴行光缆，开挖长5m，宽50cm的沟槽，深度为伴行光缆埋深，并出露伴行光缆；
[0009]S2、搭建龙门架拉伸装置，龙门架拉伸装置由龙门架、滑轮、拉绳、量尺及分布式应变解调仪组成，然后在沟槽中心搭建龙门架，龙门架上部横梁中心位置安装滑轮，通过拉伸连接滑轮与伴行光缆，逐级对伴行光缆施加位移；
[0010]S3、逐级对伴行光缆进行拉伸，通过量尺记录拉伸位移值，然后利用分布式应变解调设备测量伴行光缆在不同拉伸量级下的应变值；
[0011]S4、选取每级最大应变值，做出位移
‑
应变曲线，并进行数据拟合；
[0012]S5、根据位移
‑
应变曲线变化规律，选择缓慢增加段与快速增加段的临界值，作为基于伴行光缆进行变形监测的预警值，通过预警值来监测管线中的地质灾害情况。
[0013]通过采用上述技术方案，发挥了分布式光纤技术长距离、分布式的优势，利用了油气管线同沟布设的伴行光缆，实现了对于油气管线沿线地质灾害等造成变形的分布式监测，以及对管线全线运营安全的预警。
[0014]进一步地，本专利技术的步骤S1中伴行光缆可以为直接埋设于土体，也可以为伴行光缆外套硅芯管再埋设于土体内，对于外套硅芯管的伴行光缆，拉绳直接连接滑轮与硅芯管。
[0015]通过采用上述技术方案，可以进行有效的测试模拟伴行光缆发生形变，为预警数据点提供依据。
[0016]进一步地，本专利技术的步骤S2中分布式应变解调仪为适用于单模光纤的基于布里渊散射技术的数据采集设备。
[0017]通过采用上述技术方案，可以利用分布式应变解调仪来采集伴行光缆的应变数据，为后续的应变曲线制作提供数据支持。
[0018]进一步地，本专利技术的步骤S2中在对伴行光缆拉伸前，需把伴行光缆先行拉直，后续每级拉伸位移控制为5
‑
20cm/级，根据测试最大应变值确定最终拉伸量，最大应变值控制在8000με以下，避免光缆产生破坏。
[0019]通过采用上述技术方案，可以稳定的实行测试操作，同时能有效的避免伴行光缆被破坏。
[0020]进一步地，本专利技术的步骤S5中根据位移
‑
最大应变曲线确定伴行光缆的预警量值，根据绘制成的曲线图，将变形过程分为两个阶段，分别为缓慢增加段和快速增加段，根据拟合曲线，选择缓慢增加段与快速增加段的临界值作为变形监测预警值。
[0021]通过采用上述技术方案，可以根据采集的数据准确的得到预警值，为整个管线的监测提供数据依靠。
[0022]综上所述，本专利技术的有益技术效果为：
[0023]1、本专利技术发挥了分布式光纤技术长距离、分布式的优势，利用了油气管线同沟布设的伴行光缆，实现了对于油气管线沿线地质灾害等造成变形的分布式监测，以及对管线全线运营安全的预警，避免了既有油气管线，开挖再行布设应变传感光缆用于变形监测，无需大量的施工量，可行性强，同时解决了地质灾害点识别不全面，目前主要是人工识别，工作量大、不能全面识别，导致未识别的地质灾害风险更大，直接监测方法和间接监测方法通常是针对具体的、已经明确是地质灾害或潜在地质灾害的地质体或所在管体，对未识别的潜在的地质灾害地段，目前不太可能都列入监测的范围；
[0024]2、本专利技术中利用伴行光缆来进行地质灾害的监测，可以解决目前建立的地灾监测网的检测方法主要是应力应变片和位移计等，线路距离长，监测点较少，成本较高，同时，利用该方法进行监测时获得数据都是各个监测点的数据，连续性较差，监测点与监测点之间的状态不清楚的问题；
[0025]3、本专利技术中所提供的预警方法，能有效的避免某些地质灾害采用目前监测方法不满足条件的问题。
附图说明
[0026]图1为本专利技术的操作流程图；
[0027]图2为本专利技术的伴行光缆各级拉伸应变分布图；
[0028]图3为本专利技术的位移
‑
应变关系曲线及拟合曲线。
具体实施方式
[0029]以下对本专利技术作进一步详细说明。
[0030]参照图1、图2、图3，一种基于油气管线伴行光缆变形测量的地质预警方法，包括以下步骤：
[0031]S1、选取一段地埋伴行光缆，开挖长5m，宽50cm的沟槽，深度为伴行光缆埋深，并出露伴行光缆；
[0032]步骤S1中伴行光缆可以为直接埋设于土体，也可以为伴行光缆外套硅芯管再埋设于土体内，对于外套硅芯管的伴行光缆，拉绳直接连接滑轮与硅芯管；
[0033]S2、搭建龙门架拉伸装置，龙门架拉伸装置由龙门架、滑轮、拉绳、量尺及分布式应变解调仪组成，然后在沟槽中心搭建龙门架，龙门架上部横梁中心位置安装滑轮，通过拉伸连接滑轮与伴行光缆，逐级对伴行光缆施加位移；
[0034]步骤S2中分布式应变解调仪为适用于单模光纤的基于布里渊散射技术的数据采集设备，在对伴行光缆拉伸前，需把伴行光缆先行拉直，后续每级拉伸位移控制为5
‑
20cm/级，根据测试最大应变值确定最终拉伸量，最大应变值控制在8000με以下，避免光缆产生破坏；
[0035]S3、逐级对伴行光缆进行拉伸，通过量尺记录拉伸位移值，然后利用分布式应变解调设备测量伴行光缆在不同拉伸量级下的应变值；
[0036]S4、选取每级最大本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于油气管线伴行光缆变形测量的地质预警方法，其特征在于：包括以下步骤：S1、选取一段地埋伴行光缆，开挖长5m，宽50cm的沟槽，深度为伴行光缆埋深，并出露伴行光缆；S2、搭建龙门架拉伸装置，龙门架拉伸装置由龙门架、滑轮、拉绳、量尺及分布式应变解调仪组成，然后在沟槽中心搭建龙门架，龙门架上部横梁中心位置安装滑轮，通过拉伸连接滑轮与伴行光缆，逐级对伴行光缆施加位移；S3、逐级对伴行光缆进行拉伸，通过量尺记录拉伸位移值，然后利用分布式应变解调设备测量伴行光缆在不同拉伸量级下的应变值；S4、选取每级最大应变值，做出位移
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应变曲线，并进行数据拟合；S5、根据位移
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应变曲线变化规律，选择缓慢增加段与快速增加段的临界值，作为基于伴行光缆进行变形监测的预警值，通过预警值来监测管线中的地质灾害情况。2.根据权利要求1所述的一种基于油气管线伴行光缆变形测量的地质预警方法，其特征在于：步骤S1中伴行光缆可以为直接埋设于土...

【专利技术属性】
技术研发人员：李智文，刘琨，王小虎，陈加松，杨阔，戴丽娟，段冲，张海健，成凡，付亚平，张幸，赵新好，姜东旭，敖海兵，
申请(专利权)人：国家石油天然气管网集团有限公司，
类型：发明
国别省市：