部署一个或多个光纤波导管以及管道的方法及系统技术方案

一种部署用于光纤传感应用的管道的改进方法及系统。提供多个管道分段（１１），每个管道分段均具有被材料层环绕的内管（１３）。各个管道分段的相反端部（１７Ａ）使环绕层的一部分被去除或省去。管状元件（１９）在环绕层内沿着各个管道分段纵向地延伸并且具有从环绕层的各个终端壁（２０Ａ）延伸的自由端（１９Ａ）。相邻管道分段被结合在一起。相邻管道分段的管状元件被结合在一起，以形成沿着管道延伸的导管。导管适合于在其中运送一个或多个光纤波导管。至少一个第二材料层被施加到相结合的管道分段之间的区域。环绕层和至少一个第二层提供管道内管的绝缘和／或保护。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术大体涉及一种在石油天然气工业中使用的管道。更具体地， 本专利技术涉及一种与这种管道共同使用的一个或多个光纤波导管的部署。
技术介绍
光纤波导管广泛地用于石油天然气工业中的多种遥感应用，包括管 道内温度的监测以及各种操作条件(例如蜡状物或水合物的形成以及泄 露)的检测。在这些应用中，光纤波导管的成功部署尤其具有挑战性， 这是因为在部署容易(以及低成本)、灵敏度以及耐用性之间需要平衡。对于在现场由多个短的分段(长度一般小于10米)构造而成的"分段管道"，存在另外的复杂性没有多个连接器或接头的话，很难将长的光纤 波导管(长度可为l千米或几千米)结合成多段分段管道的一部分。这 种连接器或接头在分段管道的整个操作寿命中部署及保持是昂贵的。这 种连接器或接头导致了光纤波导管传送的光学信号的衰减(丢失)，这会 降低遥感设备以及由此获得的测量的有效性，和/或需要昂贵的设备来补 偿这种光耦合损失。
技术实现思路
由此本专利技术的目的是提供一种技术，该技术用于部署光纤波导管连 同分段管道，使得减少了需要作为光纤波导管一部分的接头或连接器的 数目。提出了一种改进的方法用于部署用于光纤传感应用的管道。提供多 个管道分段。每个管道分段具有内管和环绕所述内管的至少一个第一材 料层。每个管道分段的相反端部使至少一个第一层的一部分被去除或省 去。管状元件在至少一个第一层内沿着各个管道分段纵向地延伸，并且 具有从至少一个第一层的各个终端壁延伸的自由端。通过结合相邻管道分段的内管，相邻管道分段被结合在一起形成一段管道。相邻管道分段6的管状元件结合在一起，形成沿着管道长度延伸的导管。导管适合于在 其中运送一或多个光纤波导管。在给定的一对相邻管道分段的管状元件 结合在一起之后，至少一个第二材料层被施加到给定的一对相邻管道分 段之间的区域。至少一个第一层和至少一个第二层提供管道内管的绝缘 和/或保护。根据本专利技术的优选实施例，光纤波导管通过使用受压流体的泵送方 法被部署到导管中。根据本专利技术的一个实施例，相邻管状元件的自由端在现场被切割到 适当的长度以便结合。部署到导管中的光纤波导管可被用于多种远程光纤传感应用，例如 分布式光纤温度传感和/或光纤点传感。可以理解的是，这里描述的管道部署方法及系统允许光纤波导管连 同分段管道的部署，使得减少了作为光纤波导管一部分所需的接头或连 接器的数目。这种连接器或接头的避免能够极大地减少光纤波导管中输 送的光信号的衰减(损失)，并且由此能够提高有效性以及减少遥感设备 及由此得出的测量的成本。对于本领域技术人员而言，通过结合附图进行详细描述，专利技术的其 它目的和优点将会变得清楚。附图说明图1A是根据本专利技术的用于形成多段管道的管道分段的示意图； 图1B是图1A的管道分段的一端的示意图2是显示根据本专利技术的图1A的两个相邻管道分段结合在一起的示 意图3是显示根据本专利技术的图1A的四个相邻管道分段结合在一起形成 一段管道的示意图4是显示对根据本专利技术的在图4的相邻管道分段之间区域施加绝缘/保护材料的示意图；以及图5是用于沿着光纤波导管测量温度的遥感设备的示意性框图，其中一部分光纤波导管被部署有根据本专利技术的多段管道。具休实施方式参考图1A和1B，显示了管道分段11，其包括内管13 (该内管13 最好由钢制成以用于刚性应用或者由复合结构制成以用于柔性应用例如 柔性升管)，该内管13包裹有一或多个的绝缘/保护材料层15。对于刚 性应用，绝缘/保护层15可包括一或多个实心和/或泡沫聚合体层以及可 能包括一或多个胶结层。对于柔性应用，绝缘/保护层15可包括一或多 个泡沫层。在管道分段11的相反端部17A、 17B，绝缘/保护层15的一 部分被去除或者省去。管状元件19在绝缘/保护层15内沿着管道分段 ll纵向地延伸。管状元件19可以在管道分段11的制造过程中(例如， 当绝缘/保护层15被施加到内管13外部时)被嵌入绝缘/保护层15中。 可选择地，管状元件19可以经由被钻穿过绝缘/保护层15的通道被插入。 管状元件19包括从管道分段11的绝缘/保护层15的各个终端壁20A、 20B延伸的自由端19A、 19B。管状元件19可由塑料或其它聚合物材料制 成。可选择地，管状元件19可由不锈钢或其它金属材料制成。优选地， 管状元件19的自由端19A、 19B可通过手动操作而弯曲和/或延展，从而 允许如下所述的结合之前定位和对齐。例如，由316Ti级不锈钢制成的 0.25英寸(6.36mm)直径的管足够地可弯曲和/或延展，以用于该目的。 管状元件19的自由端19A、 19B优选地如图所示延伸(或能够被定位成 延伸)超过内管13的终端表面21A、 21B，从而提供足够的长度以用于 如下所述的随后结合。如图2和3所述，通过将多个管道分段11结合在一起而形成管道 23。管道分段11可通过将相邻管道分段的内管13的端部焊接在一起、 通过公知的法兰连接、或者通过其它合适方式而结合。这种结合操作通 常在管道23的期望位置或者附近现场进行，尽管它们可以在与管道的期 望最终位置不同的制造场所进行。相邻管道分段11的管状元件19也被结合在一起，以形成沿着一段 管道23延伸的导管24，如图3所示。这种操作通常需要将相邻管状元 件的自由端切割成适当的长度以便结合。管状元件的切割及结合操作最 好在管道23的期望位置现场进行。相邻管状元件可通过将相邻元件的切 割端焊接在一起、通过机械联接(例如压力接头)、通过连接相邻元件切 割端部的连接器、或者通过其它适当方式而结合。连接器可以通过那些通常在低压气动管或者焊接套筒(即，紧紧配合到相邻管状元件两端上 并且通过管状套筒两端的轨道焊接而完成的管状套筒配合)中使用的推 入配合连接器而实现。在优选实施例中，结合加工使相邻管状元件彼此 对齐并且去除可能由相邻管状元件自由端的切割所导致的任何毛刺。这些操作确保了导管24是平滑的，这对于如下所述将一个或多个光纤波导 管或者线缆部署到导管24中来说是有利的。在将给定的一对相邻管道分段11的管状元件结合在一起之后， 一或 多个绝缘/保护材料层25可被施加到该对相邻的管道分段之间，如图4 所示。绝缘/保护层25可由闭孔或复合泡沫或者其它适当材料制成。绝 缘/保护层25被施加在该对相邻管道分段之间，从而覆盖联接内管13 的接头27和联接相邻管道分段的管状元件19的接头29。由相邻管状元件19结合形成的导管24被用于在其中运送一或多个 光纤波导管或者光纤线缆。光纤波导管或线缆最好通过使用受压流体的 泵送方法而被部署到导管24中。这种泵送方法的示例在美国专利 6,722,636、 RE38， 052、和RE37, 283中有所描述，所述专利通过整体引 用而被结合在此。这样，光纤波导管或线缆可在相当长的一段(例如数 千米)管道23上被泵送到导管24中。泵送距离依赖于导管24的特性(例 如直径)。在管道23延伸超过最大泵送距离的情况下，接头或者光学连 接器可在泵送完成之后用于将光纤波导管或线缆的端部结合在一起。可 选择地，泵送过程可通过将更长的连续光纤泵送到导管的多个连续分段 中而反复地进行。导管的分段随后通过如上所述的机械或焊接方式被连 接。部署到导管24内的光纤波导管通过光纤线缆联接到远程设备本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种部署用于光纤传感应用的管道的方法，所述方法包括：　　　　提供多个管道分段，每个管道分段具有内管和环绕所述内管的至少一个第一材料层，其中，每个管道分段的相反端部使所述至少一个第一层的一部分被去除或省去，以及管状元件在所述至少一个第一层内沿着每个管道分段纵向地延伸，所述管状元件具有从所述至少一个第一层的各个终端壁延伸的自由端；　　　　通过使相邻管道分段的内管结合将所述相邻管道分段结合在一起，从而形成管道的纵向部分；　　　　将相邻管道分段的管状元件结合在一起以形成导管，所述导管沿着管道的纵向部分延伸，所述导管适合于在其中运送一个或多个光纤波导管；以及　　　　在给定的一对相邻管道分段的管状元件结合在一起之后，将至少一个第二材料层施加到给定的一对相邻管道分段之间的区域。

【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：A斯特朗，
申请(专利权)人：普拉德研究及开发股份有限公司，英国石油勘探运作有限公司，
类型：发明
国别省市：VG[英属维尔京群岛]