將應變傳感器設置于圓柱形構(gòu)件的方法

文檔序號：6121903閱讀：270來源：國知局

專利名稱：將應變傳感器設置于圓柱形構(gòu)件的方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種將應變傳感器設置于圓柱形構(gòu)件以監(jiān)視構(gòu)件變形的方法。
背景技術：
位于可壓實沉積物(或地殼構(gòu)造活躍區(qū))中的油井在其整個生產(chǎn) 壽命中會遭受到變形。結(jié)果是導致生產(chǎn)區(qū)域的災難性損失上升，而且這一損失也包含在整個油井的損失中。產(chǎn)量的快速增長和在同一井中多層合采都使這一問題更加嚴重。值得注意的一個現(xiàn)象是油井套管經(jīng) 常首先在套管接頭或地層的界面處彎曲或開始屈曲。在持續(xù)壓實的過程中，運動導致油井的軸線嚴重偏移。其結(jié)果是油井投資蒙受損失，導致生產(chǎn)延期和/或損耗，油井的更換費用也相當昂貴。檢測到早期彎曲能夠?qū)﹄S后的屈曲或擠毀(collapse)發(fā)出警告，并且允許在生產(chǎn)實踐中更改和/或釆取補救措施。原位變形力的檢測成為一個非常復雜的問題，特別是當這種力包括軸向應力、環(huán)向應力和剪切應力時。
由光纖布喇格(Bragg)光柵處理而成的光纖適用于監(jiān)視管狀構(gòu) 件上由壓實引起的應變。光纖布喇格光柵可以通過使單模光纖芯部以強烈紫外光的周期模式側(cè)向暴露而制成。這樣就會在光纖內(nèi)產(chǎn)生折射率增大的區(qū)域。固定折射率的調(diào)制被稱作光纖布喇格光柵(以下稱為 "FBG")。當光柵周期等于輸入波長的一半時，所有的反射光信號將在一個波長處一起聯(lián)合成一個大的反射。為了所有的意圖和目的，光柵相對于其它波長的光是透明的。因此，光以可忽略的衰減或信號變化移動通過光柵，只有布喇格波長受到影響，即強烈地背反射到每個 FBG傳感器。換言之，光柵的中心頻率直接與環(huán)境中受熱或機械變化影響的光柵周期相關。因此，可以通過測量反射波長中的標準化變化計算得到溫度、應變和其它工程參數(shù)。因此，能夠預設并維持這一光
柵波長將使FBG傳感器變得更為有用。參見2000年11月27日3M US Online的"光纖布喇格光柵"(Fiber Bragg Grating )。
美國專利No.6854327 (這里并入本文作為參考)描述了代替伸長型FBG傳感器，使用彎曲式FBG傳感器，這種彎曲式FBG傳感器可以改變反射的振幅，加寬頻率。這種FBG傳感器利用可預計、可改變的波長響應對位移力作出反應，即可以和校準曲線對比以估計位移的形狀的大小。一個實施方案中描述為螺旋形光纖，其中FBG傳感器安置在光纖的彎曲部中。
因此，需要確定應變傳感器應用到管狀構(gòu)件上的優(yōu)選運用，以檢測和測量到構(gòu)件的大變形。

發(fā)明內(nèi)容
在一個實施例中，提供了一種將應變傳感器設置到圓柱形構(gòu)件上以用于監(jiān)視構(gòu)件變形的方法，該方法包括
針對圓柱形構(gòu)件中的軸向應變選擇所期望的敏感度；
確定對應于所述所期望的敏感度的至少一個應變因子，其中所述至少一個應變因子表示由圓柱形構(gòu)件中的軸向應變導致的傳送給應變傳感器的應變與圓柱形構(gòu)件中軸向應變之間的比值；
依照所述至少一個確定的應變因子，相對于沿圓柱形構(gòu)件表面延伸的假想基準線確定一優(yōu)選纏繞角；以及
以與所述優(yōu)選纏繞角對準的方式將應變傳感器設置到圓柱形構(gòu)件上，以測量在該優(yōu)選纏繞角方向上的應變。
本發(fā)明基于這樣的理解通過選擇一優(yōu)選纏繞角，可以影響到應變傳感器遭受到的應變大小，甚至可以調(diào)整應變正負號(拉伸應變對壓縮應變)。這樣就開辟了一條通向不同應用的路徑，這在下面的描述中將會提到。
申請人提出了基于一優(yōu)選的纏繞角的應變傳感器系統(tǒng)的優(yōu)選應用。根據(jù)所選擇的纏繞角，應變傳感器——特別是FBG系統(tǒng)一一應用
于管狀構(gòu)件可以唯一地進行定制以檢測和測量在特定環(huán)境下管狀構(gòu)件有可能遭受到的各種類型和等級的應變。因此，能夠在原位特別精確地檢測并實時測量管狀構(gòu)件的應變。從而，可以預見到管狀構(gòu)件的變形，如果不能避免的話。
將在下面不同的實施例和涉及的附圖中對本發(fā)明這些和其它方面、特征和優(yōu)點進行描述。

下面參照附圖對本發(fā)明進行更詳細地說明，其中圖1是一圓柱形構(gòu)件的正視圖，示出了沿該構(gòu)件的三個不同部分 (A， B， C)設置到構(gòu)件上的多個傳感器或變換器；圖1A是圖1中A部分的線性透視圖2是一圖表，示出了應變傳感器的優(yōu)選數(shù)量(N)和需要覆蓋預定長度的優(yōu)選纏繞圏數(shù)；
圖3是一圖表，示出了應變因子(m)和不同纏繞角(e)之間的
關系；
圖3A是一圖表，示出了根據(jù)預定泊松比(v)，應變因子(m)
和不同纏繞角(e)之間的關系；
圖4是一圖表，示出了施加給鋼的應變(s)和對應的泊松比(v) 之間的關系；
圖5是一圖表，示出了傳感光纖的長度和管狀構(gòu)件的長度對纏繞
角(e)的關系；
圖6是一圖表，示出了在控制試驗中對應于編號為Dtv的應變傳感器，由圓柱形構(gòu)件經(jīng)受偏置剪切(offset shear )所得到的波長響應。圖7是一圓柱形構(gòu)件的正視圖，圖中示出了構(gòu)件上的剪切力；圖7A是波長響應的圖像，示出了由圖7中的應變傳感器測量得到的相應應變；
圖8是一圖表，示出了從由管的重量施加的橫向力得到的波長相應，在圖中繪制為波長漂移(AX)隨光柵數(shù)量(DN)變化；
圖9是一圖表，示出了從水平懸掛在每一端的管的中心處懸掛的重量所產(chǎn)生的作用力獲得的波長響應，在圖中繪制為波長漂移(AX) 隨光柵數(shù)量(DN)變化；
圖IO是一圓柱形構(gòu)件的正視圖，示出了該構(gòu)件上的彎曲力；
圖IOA是波長響應的圖像，示出了由圖10中的應變傳感器測量得到的相應應變；
圖11是一圖表，示出了從施加在圖8所示管的中心附近的壓毀力處獲得的波長響應，在圖中繪制為波長漂移(AX)隨光柵數(shù)量(DN) 變化；
圖12是一圖表，示出了用于圖11中管的波長響應，在圖中繪制為波長漂移(AX)隨光柵數(shù)量(DN)變化，其中管中心附近的夾緊件已經(jīng)旋轉(zhuǎn)了 90度；
圖13是一圓柱形構(gòu)件的正視圖，示出了該構(gòu)件上的壓毀(橢圓化)
力；
圖13A是波長響應的圖像，示出了由圖13中的應變傳感器測量得到的相應應變；
圖13B是圖13的頂視圖14是一圖表，示出了相對的應變振幅(Wa)隨著圍繞管狀構(gòu) 件轉(zhuǎn)動一定角度的方位角(cj))而改變；
圖15是一圖表，示出了對于承受塑性變形的構(gòu)件材料而言，應變因子(m)和納米(nm)漂移隨纏繞角(9)變化；
圖16是一圖表，示出了對于施加軸向應變的各個等級而言，波長漂移(A i)隨光柵數(shù)量(DN)變化；
圖17是一圖表，示出了計算得到的波長響應或預期的波長響應的平均值、峰值和均方根(rms)，在圖中繪制為波長漂移AX (rnn)隨所施加的軸向應變Sa (%)變化；
圖18是一圖表，示出了對比于計算得到的波長漂移，在所施加的軸向應變&(%)的每一級，施加在應變傳感器上的波長漂移AX (實際的)；
圖19是波長漂移A入(nrn)相對于光柵數(shù)量(DN )的圖表，示出了大約為零的軸向強度；
圖20是波長漂移A i (nm)相對于光柵數(shù)量(DN )的圖表，示出了施加了 0.25%的軸向應變；
圖21是波長漂移AX (nm)相對于光柵數(shù)量(DN )的圖表，示出了施加了 0.75%的軸向應變；
圖22是一圓柱形構(gòu)件的正視圖，圖中示出了作用在該構(gòu)件上的壓縮力；
圖22A是波長響應的圖像，示出了由圖22中的應變傳感器測量得到相應應變；
圖23是沿著儲油層之上的線理論上A應變As隨距離(d)變化。
具體實施例方式
以具體示例來描述本發(fā)明的主題，不過描述本身并沒有限制發(fā)明范圍的意圖。因此，所要求的主題可以以其它方式被具體化成包括不同的步驟或與這里所述類似的步驟的結(jié)合，以及連同其它現(xiàn)有技術或將來的技術。此外，盡管這里釆用的術語"步驟"表示使用了不同的方法，但除非在明確描述單獨步驟的順序時，否則該術語不應當解釋為暗示這里所公開的不同步驟中任何特定的順序。
下列描述涉及到表現(xiàn)為多種變換器形式的應變傳感器的使用，所述變換器可以包括一個或多個傳統(tǒng)的FBG傳感器，如美國專利 No.5798521、 No.6426496或No.6854327中描述的變換器。優(yōu)選地， FBG傳感器可以是
i) 執(zhí)行特殊處理(短期閃耀)，如APPLIED OPTICS, 41， 631-636 (2002 ), Baek， s.，等著的"Characteristics of short-period blazed FBG sensors for use as macro-bending sensors"(用作宏彎曲傳感器的短期閃耀型FBG傳感器的特性)；以及/或者
ii) 彎曲，如記載在"Long-Period Fiber Grating Bending Sens.ors in Laminated Composite Structures"(層壓復合構(gòu)件中的長期光纖光柵彎曲傳感器)中的，SPIE Conference on Sensory Phenomena and Measurement Instrumentation for Smart Structures and Materials, 1998年3月，San Diego， Calif.， SPIE第3330巻，284 - 292頁，
Du， W.，等人；以及/或者
iii )涂覆，記載載在"Ultrastrong Fiber Gratings and Their Applications'^超強光纖光柵以及它們的應用)中的，SPIE Conference Phototonics East "Optical Fiber Reliability and Testing" , 3848-26, 1999年9月20日，Starodubov, D.S.,等。
不過，本發(fā)明并不限于使用FBG型傳感器，也可以采用能夠檢測軸向應變和/或徑向應變的傳統(tǒng)傳感器或變換器，如應變儀，記栽在 "Strain Gauge Technology"(應變儀技術)中，A丄.Window (編輯)， Elsevier Science Pub.co.， 2nd edition, 1992年11月。因jt匕，可以通過使用能夠檢測信號并傳遞信號的任意類型的傳感器或變換器來執(zhí)行和應用這里所述具備新穎性的技術和方法，而不必考慮是否是FBG傳感器、應變儀或其它傳統(tǒng)類型的傳感器或變換器。此外，這里釆用光纖作為傳輸手段用以說明本發(fā)明所述的各種應用，但這并不排斥可以用于連接變換器的其它已知傳輸手段，如能夠傳輸電能和信號的電線。此外，也可以采用含有電源的傳統(tǒng)的無線變換器。
現(xiàn)在參照圖1,圖中示出了一圓柱形構(gòu)件IO如管狀構(gòu)件(如鉆桿) 或套管的正視圖，該構(gòu)件10上設置了位于光纖30上的多個FBG傳感器20,以不同的優(yōu)選纏繞角分布在A， B和C三部分中。圖IA是圖 1中A部分的線性透視圖，示出了光纖30以優(yōu)選的纏繞角&或e2纏繞在管狀構(gòu)件10周圍。可以相對于沿構(gòu)件10的表面縱向延伸的第一假想基準線40測量所述優(yōu)選的纏繞角?；蛘撸梢韵鄬τ诃h(huán)繞構(gòu)件10 圓周的第二假想基準線50測量所述優(yōu)選的纏繞角，這里基準線50還表示圖1A中的圓周C。不過，為了下面的說明，相對于第二假想基
準線50來限定纏繞角e和優(yōu)選的纏繞角e"并且用θ,來表示。然而，也可以用02來代替，即用7t/2-θ2簡單地替換en或者基于θ2計算θ,，令 θo=90。-θ2。
在圖1A中，光纖30圍繞構(gòu)件10—圏的長度用S表示?？杀豢?作是每圏光纖30之間的垂直距離的沿著第一假想線40的距離以L表示。L、 X、 S和C之間的關系表示為L=S*sin (θ1)和C=S*cos (θ1)。在這一轉(zhuǎn)換幾何尺寸中，s表示由l， c和s構(gòu)成的直角三角形的斜邊。
由壓實(compaction)引起的沿著構(gòu)件10軸線的軸向應變由 ε＝ΔL/L表示。所述由壓實引起的沿著構(gòu)件10軸線的軸向應變能夠被轉(zhuǎn)化成應變傳感器20中的應變，并且由εf＝ΔS/S表示，該應變可以在應變傳感器20中以軸向應力、環(huán)向應力和/或剪切應力來表明其自身。因此，應變傳感器20中的應變(εf)和其波長響應之間的關系表示為 (Δλ＝λ(1-Pe) Kεf
其中，AX表示由于強加于應變傳感器20的應變(Sf)導致的應變傳感器的波長漂移，X表示應變傳感器20的平均波長。應變傳感器20 與需要測量其上應變的基層或系統(tǒng)的粘結(jié)系數(shù)(bonding coefficient) 用K表示。
針對彎曲應變(也稱作屈曲、剪切)和軸向應變的"聯(lián)合"響應可以表示為
<formula>see original document page 10</formula>
其中Δλ是在給定的光柵上測量得到的波長漂移，λ是光柵的原始波長，通常為1560納米。(1-Pe)項是光纖響應，通常為0.8。粘結(jié) 系數(shù)K通常為0.9或更大。對應于管狀構(gòu)件第一假想軸線的纏繞角(或
傳感器的定向角)由θ表示。管狀構(gòu)件上的軸向應變s來自于壓實或其
它外部源。管狀構(gòu)件或圓柱形構(gòu)件的半徑用r表示，φ是對應于沿著管狀構(gòu)件軸線的某個基準的任意方位角，該基準可允許相對于它確定屈曲或彎曲的方向。大寫字母R表示管的屈曲或彎曲的彎曲半徑。當彎曲半徑變得非常大(筆直不彎曲的管)時，信號的這一部分消失。構(gòu)件的泊松比v可以隨著應變而改變。可以使用單獨的測量求解出v值。我們能夠通過同時利用兩個纏繞角來解決這一問題。
在下面的示例中，為簡單起見，假設粘結(jié)系數(shù)(K)恒定不變。
Pe表示應變和溫度對應變傳感器20的折射率的影響。Pe可以是應變和溫度的函數(shù)，其包含了施加在應變傳感器20上的扭距，但是在下面
的示例中將被忽略不計。眾所周知，溫度變化可能對光纖30、應變傳感器20和構(gòu)件IO造成額外的應變，這會影響光纖30的折射率，因此要單獨考慮溫度變化來校準應變測量值。通過下面兩種方式的任意一種就能夠容易地實現(xiàn)，一種是利用完全與構(gòu)件10機械解耦的獨立但類似的光纖使短長度的光纖30與構(gòu)件IO機械解耦，另一種是在經(jīng)受著應變測量的構(gòu)件10附近進行其它方式的溫度測量。
利用前述特性可以使應變傳感器20中的應變(Sf)與構(gòu)件10中的壓實應變(e)產(chǎn)生關聯(lián)。應變傳感器20中的應變(Sf)可以與優(yōu) 選的纏繞角(ej和沿構(gòu)件IO軸向的應變(s)相關
<formula>see original document page 11</formula>
泊松比(v)是構(gòu)件10的一個重要參數(shù)，它與構(gòu)件10的應變(s) 相關，在下面的示例中將對此進行說明。
使構(gòu)件10的軸向應變(s)與傳送給應變傳感器20的應變(Sf) 相關聯(lián)的應變因子表示為<formula>see original document page 11</formula>
其中可以轉(zhuǎn)化成 <formula>see original document page 11</formula>
將應變因子(m)與其它變量對比，表明它對優(yōu)選的纏繞角(ej 高度敏感，對泊松比(v)稍微有些敏感，對所施加的軸向應變(s) 相當不敏感。
傳感器的應用
對于靈敏度和分辨率而言主要需求是保證圍繞構(gòu)件10的圓周(C) 設置足夠數(shù)量的傳感器20，并且在傳感器20之間保留適當?shù)拇怪遍g 距，以便能夠清楚地檢測和反映出與彎曲力、屈曲力、剪切力或壓毀 (成橢圓形)力相關的正弦曲線模式。當通過下面關系示范時，關于軸向應變和徑向應變的靈敏度以及彎曲應變也是優(yōu)選纏繞角(θ1)的函數(shù)。
優(yōu)選地，每一圏光纖30上具有至少10個應變傳感器20,以便能夠適當?shù)夭东@由構(gòu)件10變形引起的正弦形信號的一個循環(huán)。還期望具有至少8到10圏光纖30，以覆蓋預計產(chǎn)生變形的構(gòu)件10的垂直距離。只有較少數(shù)應變傳感器20的分辨率會降低，以及明確區(qū)分彎曲變形、屈曲變形、剪切變形或壓毀變形的能力下降。根據(jù)優(yōu)選纏繞角(ej 和構(gòu)件10的直徑(D)(單位為英寸)，由每一圏覆蓋的構(gòu)件10的長度(英尺)表示為L1=(π*D*tan(θ1))/12
為了獲得用英尺表示的長度，必須令用米表示的長度除以0.3。為了獲得用英寸表示的直徑，必須令用厘米表示的直徑除以2.54。
根據(jù)優(yōu)選纏繞角(θ1)和構(gòu)件10的直徑(D)(英寸)，圍繞著構(gòu)件10的每一圏的長度(英尺)表示為S1=(π*D*cos(θ1))/12
基于圍繞著構(gòu)件10的優(yōu)選纏繞圏數(shù)(Nw)和圍繞著構(gòu)件10—圏的長度(S,)(英尺)，光纖30的總長度(英尺)表示為S1=S1*Nw
基于圍繞著構(gòu)件10的優(yōu)選纏繞圏數(shù)(Nw)和覆蓋在每一圏之間的構(gòu)件10長度(英尺)，光纖30的軸向長度(英尺)表示為Z1=Z1*Nw
因此，由被纏繞在光纖30中的構(gòu)件10的軸向長度(Z)除以覆蓋在每圏光纖30之間的構(gòu)件10的長度(Lj ，就可以確定圍繞著構(gòu)件10的優(yōu)選圈數(shù)(Nw)。除優(yōu)選纏繞角(θ1)外，還可以采用優(yōu)選纏繞圏數(shù)(Nw)來確定光纖30和應變傳感器20應用于構(gòu)件10的最佳方式。
應變傳感器的間距可以短至1厘米，或必要時長至使得具有大直徑的構(gòu)件10上，每一圏光纖30容納合理數(shù)量的應變傳感器20。每一
圏光纖30上這種應變傳感器20的總數(shù)為應變傳感器間距(Sg)(厘米)和纏繞一圏長度(S。的函數(shù)，其表示為<formula>see original document page 13</formula>
假定光纖30上的所有應變傳感器20都落在光纖30的纏繞部分內(nèi)，那么光纖30上應變傳感器20的總數(shù)表示為<formula>see original document page 13</formula>
類似的，可以借助于已知應變傳感器的優(yōu)選數(shù)量(N)和光纖30 的預定總長度(S)容易地確定優(yōu)選的應變傳感器間距(Sg)。
一般說來，在這種技術下能夠用在一個光纖30上的應變傳感器20的最大數(shù)量約為iooo。因此，可以利用優(yōu)選纏繞角(θ1)、優(yōu)選纏繞圏數(shù)(Nw)和優(yōu)選的應變傳感器數(shù)量(N)來確定光纖30和應變傳感器20應用于構(gòu)件10的優(yōu)選方式。
利用上述等式，可以根據(jù)以及采用諸如圖2中所示的曲線來確定需要覆蓋構(gòu)件10預定長度和直徑的優(yōu)選纏繞圏數(shù)(Nw)和優(yōu)選的應變傳感器間距(Sg)。左邊坐標軸上繪制的是光纖長度(S，以0.30 米為單位-對應于英尺)、纏繞在光纖30中的構(gòu)件10的軸向長度(Z，以0.30米為單位-對應于英尺)和光柵形式的應變傳感器的總數(shù)(N)，其中對于預定的纏繞圏數(shù)(Nw)和預定的應變傳感器間距(Sg)而言，可以將它們與纏繞角范圍相對照。繪制在右邊坐標軸上的是每一圏上的光柵總數(shù)(n)和覆蓋在每圏之間的構(gòu)件10的軸向長度(Lp以0.3 米為單位-對應于英尺)，對于預定的應變傳感器間距(Sg)和優(yōu)選的纏繞圏數(shù)(nw)而言，可以將它們與纏繞角(θ)范圍相對照。在圖2中，線l繪制出在D-15cm (6.0英寸)的情況下，與纏繞角(6) 相對照的構(gòu)件的長度Z;線2繪制出在纏繞圏數(shù)(Nw) -IOO的情況下光纖的長度(S);線3繪制出間距為5.0mm的光柵的數(shù)量；線4 繪制出每一圏上光柵的數(shù)量；以及線5繪制出每一圏上與纏繞角(GJ 相對照的構(gòu)件的長度Z。
在圖2中，D=152mm (6英寸)，Nw = 100， Sg = 5mm。該圖表
示考慮到監(jiān)視光纖的長度(S)和構(gòu)件的長度(Z) ， 20~40度的纏繞角趨向于使方案最優(yōu)。將這一信息和應變因子(m) —起使用，可以設計出光纖30應用于構(gòu)件10的優(yōu)選方式。
圖3示出了應變因子(m)和纏繞角(θ)之間的關系?；谠诟?壓實應變時產(chǎn)生屈服后所觀察到的鋼制管狀構(gòu)件的性能，將預設泊松比(v)選為0.5。依據(jù)有可能遇到的最大預期應變，將預設應變(ε) 選定為5.0%。
基于這些構(gòu)件參數(shù)(P (v) , (ε)),可以確定圖3中所示關于每一個纏繞角的應變因子(m)。圖3的結(jié)果顯示通過仔細地選擇優(yōu)選纏繞角(θ-θ1) ，能夠減小甚至逆轉(zhuǎn)(壓縮至拉伸)每個應變傳感器經(jīng)受到的應變。
容易地調(diào)節(jié)光纖和每個應變傳感器所遭受的應變量、甚至容易地調(diào)節(jié)應變的正負號(拉伸對壓縮)的能力是非常重要的。大多數(shù)傳統(tǒng) 的由玻璃制造的光纖傳感器在發(fā)生損害或故障之前只能經(jīng)受僅僅百分之一二的應變(在拉伸方面)。而由玻璃制造的光纖傳感器在經(jīng)受壓縮應變方面更成問題。因此，通過簡單地調(diào)節(jié)纏繞角，能夠?qū)簩嵀h(huán) 境下施加在管狀構(gòu)件上的高軸向壓縮應變轉(zhuǎn)變成光纖傳感器中適度的拉伸應變。同樣的原理還可以適用于調(diào)節(jié)所采用其它傳統(tǒng)傳感器系統(tǒng) 上的應變量。
在圖3A中，示出了根據(jù)所分析構(gòu)件的預定泊松比(v)為0.3，
預定應變(ε)為0.10%時，每一個纏繞角e的應變因子(m)。這些
條件能夠?qū)陬A計執(zhí)行適度壓實的場合。由于對適度壓實應變(壓縮)的良好敏感度以及對橫向變形的良好靈敏度，因此基于圖3A選擇大約為20度的優(yōu)選纏繞角是極其有利的。
圖3和圖3A示出了在纏繞角為零度時，應變因子(m)等于泊松比(v)。換言之，就是構(gòu)件上的壓縮應變(E)被轉(zhuǎn)化為由泊松比(v) 限定的軸向膨脹(expansion)。同樣，在沒有纏繞限制時(沿套管垂直設置或纏繞角為90度)，能夠直接測量構(gòu)件的拉伸或壓縮。在后一種情況下出現(xiàn)的缺陷是當存在高壓縮應變時，光纖和/或應變傳感器有可能受損以及/或者承受屈曲并且從構(gòu)件上機械分離。但是，對于正如
經(jīng)常在覆蓋層看到的適度伸長應變而言，選擇90度或接近90度(例如在80度至90度之間)可能是最好的(對應于軸向應用或接近軸向應用)。
圖4示出了用于鋼的泊松比(v)隨所施加的應變的變化。對于表現(xiàn)出彈性的鋼而言，標稱的泊松比為接近0.3。已經(jīng)觀察到承受著高壓實應變(超過彈性極限)的管狀構(gòu)件的泊松比(v)最好大約為0.5。這是對于體積守恒而言的理論極限。因此，可以根據(jù)所述構(gòu)件可能遇到的預期或最大應變來預先確定泊松比(v)，不過，對于管狀鋼構(gòu)件來說可以在大約0.3至0.5之間。通常，如果管狀鋼構(gòu)件中的預定應變為至少0.3%或更大，那么泊+〉比(v)大約為0.5。
利用圖3和圖3A所示的原理可以確定在圖1A中應變傳感器20 應用于基本呈圓柱形的構(gòu)件IO上的優(yōu)選設置方式，以用于監(jiān)視各種巖層環(huán)境中所述構(gòu)件的變形。根據(jù)一種方法，可以選定一優(yōu)選的纏繞角范圍(如0和90度之間)以確定在該優(yōu)選的角度范圍內(nèi)與每一纏繞角相關聯(lián)的相對應變因子(m)?？梢詢?yōu)選0至90度之間這一寬泛的纏繞角范圍，不過，也可以選擇不同的較窄的范圍。在優(yōu)選的纏繞角范圍內(nèi)，應當確定用于至少一個纏繞角的應變因子(m)?；谥辽僖?個確定的應變因子(m)，確定該優(yōu)選的纏繞角范圍內(nèi)的優(yōu)選纏繞角 (GJ，并且利用該優(yōu)選的纏繞角確定應變傳感器20設置在圖1A所示構(gòu)件10上的優(yōu)選設置方式。如圖2所示，也可以考慮包括應變傳感器的優(yōu)選數(shù)量(N)和優(yōu)選纏繞圏數(shù)(Nw)在內(nèi)的多個其它變量，以便基于所需要的靈敏度和分辨率確定將應變傳感器20設置在構(gòu)件10上的優(yōu)選設置方式。
或者，可以基于一優(yōu)選的應變因子范圍確定該優(yōu)選纏繞角范圍內(nèi) 的優(yōu)選纏繞角(ej ,其中所述優(yōu)選的應變因子范圍包括在如上所述的方式中確定的多個應變因子?；趹儌鞲衅?0和/或光纖30能夠承受的最大應變，選擇所確定的應變因子或所確定的應變因子范圍，
以便在所述優(yōu)選的纏繞角范圍內(nèi)確定該優(yōu)選纏繞角(θ)如果采用
了除光纖30之外的傳送裝置，或者是采用了無線變換器，那么也可以基于替代的傳送裝置和/或變換器或無線變換器能夠承受的最大應變，來選擇所確定的應變因子或所確定的應變因子范圍，用以在優(yōu)選纏繞
角范圍內(nèi)確定優(yōu)選纏繞角(θ1) 。
在圖3中，例如，預定的泊松比(v)和預期軸向應變(s)都表示出對高壓實應變有靈敏度的需要。假定應變傳感器和/或光纖被限制到故障發(fā)生前大約2%的應變，那么可以通過用應變傳感器和/或光纖能夠承受的最大應變(0.02)除以預期應變(0.05)來確定這樣的纏繞角，即在該纏繞角，應變傳感器和/或光纖可能會在構(gòu)件上為5%預期應變時發(fā)生故障，這樣就表示出一個應變因子(0.4)，其對應于大約 15度的纏繞角。因此，因此需要大于大約15度的纏繞角，以避免應變傳感器和/或光纖受損，纏繞角優(yōu)選為大約30度。纏繞角大于大約 35度時，應變因子為零，此時可能會在光纖和/或應變傳感器中產(chǎn)生不期望有的壓縮和屈曲。
一旦確定了應變傳感器的優(yōu)選設置，就可以沿著圖1A中由光纖 30表示的優(yōu)選設置線將應變傳感器設置到構(gòu)件10上。該優(yōu)選纏繞角可以形成于優(yōu)選設置線和第一假想基準線40或第二假想基準線50之間。
應變傳感器20和光纖30可以設置在構(gòu)件10的外表面(如圖1 所示)、構(gòu)件10的內(nèi)表面、構(gòu)件10內(nèi)的管道中，或在形成或制造構(gòu) 件10時與構(gòu)件10制造成一個整體。在管狀構(gòu)件10包括帶有多個篩管部件(包括一砂篩管)的篩管組件的情況下，應變傳感器20和光纖 30可以設置在所述多個篩管部件之一的內(nèi)表面和/或外表面上，或者設置在任一個篩管部件中的管道內(nèi)或者位于任意兩個部件層之間。此外，應變傳感器20和光纖30還可以設置在其中一個篩管部件的外表面上和另一個篩管部件的內(nèi)表面上。
此外，應變傳感器20和光纖30可以設置在位于保護套和/或保護薄板中的構(gòu)件10上，所述保護套或保護薄板包覆著應變傳感器20和光纖30，只要保護套管能夠?qū)儚臉?gòu)件上IO傳遞給應變傳感器20即可。容許的保護套管包括例如金屬、聚合物、彈性體、復合材料或包含所述一種或多種這些材料的薄壁管，這種薄壁管是柔性的但是也
能夠以下述方式設置在構(gòu)件10上，即可以使構(gòu)件10所經(jīng)受的應變耦合到應變傳感器20的方式。由于構(gòu)件10必須在井筒中運轉(zhuǎn)，因而可以在構(gòu)件10在井筒中運轉(zhuǎn)之前設置傳感器20和光纖30。
或者，可以在構(gòu)件10在井筒中運轉(zhuǎn)之后利用導管將應變傳感器 20和光纖30設置到構(gòu)件10上，或者也可以在構(gòu)件10在井筒中運轉(zhuǎn) 之后將它們設置在構(gòu)件的內(nèi)表面或外表面。任何能夠與構(gòu)件10連接的傳統(tǒng)導管都是可接受的。容許用于導管的材料包括例如金屬、聚合物、彈性體、復合材料或包含所述一種或多種這些材料的薄壁管，這種薄壁管是柔性的但是也能夠以下述方式設置在構(gòu)件10上，即可以使構(gòu)件 10所經(jīng)受的應變耦合到應變傳感器20的方式。
可以將應變傳感器20和光纖30引入到導管的開口中，并利用一種流體將它們安置于其中，所述這種流體能夠?qū)儌鞲衅?0和光纖 30固定到導管內(nèi)，并且將構(gòu)件10上的應變傳遞給每個應變傳感器20。這種流體例如可以包括任何傳統(tǒng)的聚合物、聚合物溶液、聚合物先驅(qū) 體或環(huán)氧樹脂。也可以利用流體輸送應變傳感器20和光纖30穿過導管。另外，可以利用流體通過施加在光纖30任一端或兩端上的作用力將應變傳感器20和光纖30安置在導管中，以便推動和/或拉動它們穿過導管。例如，可以將一重物附連于光纖30的引導端以推進(拉動) 光纖30和應變傳感器20穿過導管。導管可以沿著優(yōu)選設置線設置在構(gòu)件IO內(nèi)，或沿著優(yōu)選設置線設置在構(gòu)件IO上。在任何一種情況下，優(yōu)選纏繞角都可以形成于優(yōu)選設置線(由圖1A中的光纖30表示)和第一假想基準線40或第二假想基準線50之間。如果構(gòu)件10包括帶有多個篩管部件的篩管總成，那么導管也可以沿著優(yōu)選設置線設置在一個篩管部件中，或者沿著優(yōu)選設置線設置在一個篩管部件上。
在構(gòu)件10已經(jīng)被安置于井筒中之后將應變傳感器20和光纖30 設置在構(gòu)件10上是優(yōu)選的，這是因為這樣做在安置應變傳感器20和光纖30的過程中就不必需要旋轉(zhuǎn)管狀構(gòu)件或?qū)⒁獓@構(gòu)件旋轉(zhuǎn)的光
纖巻軸。通過將應變傳感器20和光纖30設置在位于保護薄板內(nèi)的構(gòu) 件上也能夠獲得類似的優(yōu)點，所述保護薄板可安置在構(gòu)件10上并且沿著一側(cè)固定，對此更詳細的描述參見美國專利No.6854327。
多種并且可變的纏繞角
當油藏枯竭時，靈敏度/分辨率需求和應變因子都有可能改變。通過將多種纏繞角結(jié)合于地層的單個區(qū)域，可以擴展測量的靈敏度和動態(tài)范圍。例如，以20度角纏繞的光纖可能在某一等級的應變下發(fā)生故障，而以30度角或更大角度纏繞的光纖也可能在同一等級的應變或稍高等級的應變下發(fā)生故障。
多種纏繞角的另一個優(yōu)點是當構(gòu)件材料在高應變下屈服時泊松比 (v)改變方面具有更好的特性。用于管狀構(gòu)件的普通鋼的泊松比為接近0.3，同時還具有一定彈性，但是在材料屈服之后泊松比則趨向于 0.5。如圖1所示，以2種或更多種纏繞角的方式設置光纖30和應變傳感器20，將允許這一改變特性。這對以接近使光纖應變?yōu)榱愕慕嵌?纏繞的光纖而言非常重要。為零點首先會隨著構(gòu)件10的泊松比(v) 而改變。在采用多種纏繞角的情況下，能夠在處于井中同時承受著壓實應變的構(gòu)件IO上直接測量得到這一狀態(tài)。因此，如果由于作用在管狀構(gòu)件上的作用力不同，使得優(yōu)選要采用不同的纏繞角，那么采用參照圖3和圖3A所示的上述方法就可以確定在該優(yōu)選纏繞角范圍內(nèi)的另一優(yōu)選纏繞角。應變傳感器20的優(yōu)選設置可以基于優(yōu)選纏繞角和另一優(yōu)選纏繞角，并且設置在構(gòu)件IO的同一部分上，或者是分別設置在圖1所示不同的部分B和A、 C上。在任一種情況下，都可以根據(jù)分別確定的應變因子(m)確定該優(yōu)選纏繞角和另一優(yōu)選纏繞角。根據(jù) 施加在構(gòu)件10同一部分或不同部分上的一優(yōu)選作用力和另一優(yōu)選作用力，可以選擇每一個分別確定的應變因子(m)，通過改變泊松比 (v)和軸向應變(s)也能夠?qū)ζ洚a(chǎn)生影響。
釆用多種纏繞角還可以限定應變傳感器的數(shù)量、纏繞長度和應變傳感器的間距。因此，可以采用多種纏繞角來延長沿著構(gòu)件的一單個區(qū)域的測量長度，或者可以沿著構(gòu)件在如圖1所示A、 B、 C三部分跨越多個區(qū)域。也可以采用另外的多種纏繞角來分支到多構(gòu)件如多分支水平井中。
盡管波長響應是非常復雜的，但以變化的纏繞角設置光纖30和應變傳感器20也是我們所期望的。優(yōu)選在構(gòu)件10的一個單獨部分上(如圖1所示的部分B)設置多種并且可變的纏繞角。當然，也可以采用其它i殳置方式，如那些在美國專利No.6854327中建議的。
現(xiàn)在將參照處于不同地層環(huán)境中(如地層剪切和地層壓實)的應用進一步描述本發(fā)明。在下面的每一個示例中，通過釆用一種在美國國家航空航天局(NASA )的特許下由Luna Innovations Incorporated 制造的分布式傳感系統(tǒng)(DSS )來測試圓柱形構(gòu)件。LUNA INNOVATIONS⑧分布式傳感系統(tǒng)(DSS)利用的技術包括含有多個 FBG傳感器的光纖和能夠成像出波長響應的投影裝置或監(jiān)視器，其中由于構(gòu)件應變是由FBG傳感器檢測得到的，因而所述波長響應也是由 FBG傳感器產(chǎn)生的。不過，本發(fā)明并不限于下面示例中采用的技術，也可以采用在上文中描述的其它傳輸裝置和變換器和/或應變傳感器。
地層剪切
橫越過滑移區(qū)或斷層的油井可能會遭受到剪切的危害。當使油井橫越過貫穿了鹽層的斷層和/或不牢固的頁巖而設置在構(gòu)造活躍區(qū)或承受著壓實的區(qū)域如上覆巖層區(qū)域時，會遭遇到剪切區(qū)域。
剪切運動會完全切斷井筒或至少限制了管道通過、油井維修設備等。因此，需要檢測和測量剪切率，以更改所要開采的碳氫化合物或流體、油井位置、油井設計或類似的考慮因素，以便減輕或防止將來管狀構(gòu)件和/或套管受到損害。
用于檢測和測量剪切運動的傳統(tǒng)技術通常需要諸如陀螺方向儀之類的工具或其它裝置來進行測量。由于各種原因，這種傳統(tǒng)的測井儀在油井中運轉(zhuǎn)可能是不切實際或不可能實現(xiàn)的。例如，油井可能已經(jīng) 受到相當大的損害而不能進入。
但是，可以將應變傳感器預先設置到管狀構(gòu)件和/或套管上，而不必在油井中運轉(zhuǎn)傳統(tǒng)的測井儀。因此，原地測量能夠在任何時間得到
剪切力而不會千擾油井，并且基本不會增加額外的費用。這樣基本能夠?qū)崟r觀察到損害的開始，從而能夠盡快釆取補救措施。
現(xiàn)場試驗顯示剪切和屈曲可能導致通常在越過管狀構(gòu)件或套管的0.9-1.8米(3-6英尺)的間距就會出現(xiàn)間隙損失或完全折斷。因此，至少應當為這一敏感度來設計將應變傳感器設置到處于剪切區(qū)域的這種構(gòu)件上的優(yōu)選設置方式。
在圖5中，線l繪制出在D-7.6cm(3.0英寸)的情況下構(gòu)件的長度Z (以0.30米為單位)相對于纏繞角(e)的關系；線2繪制出在纏繞圈數(shù)(Nw)-80時光纖(S)的長度；線3繪制出間距(S)為2.0mm 的光柵的數(shù)量；線4繪制出每一圏上光柵的數(shù)量；以及線5繪制出構(gòu) 件的長度Z相對于每一圏的纏繞角(e)的關系。
假定直徑為76毫米(3英寸)的待監(jiān)測管狀構(gòu)件橫越過滑移區(qū)或剪切區(qū)域，眾所周知這種區(qū)域的位置應當在IO英尺以內(nèi)，要求沿著管狀構(gòu)件至少覆蓋6.1米(20英尺)。將本發(fā)明教導的原理應用于圖5 所示的已知變量，顯示出在假定優(yōu)選纏繞角約為21度時，需要大約 20.4米(67英尺)的傳感光纖來覆蓋大約7.3米(約24英尺)的管狀構(gòu)件。假設應變傳感器的優(yōu)選間距為2厘米，建議一圏設置約12個應變傳感器，這大于每圏最少設置10個應變傳感器的建議。應變傳感器的總數(shù)約為1000個。
在物體變形的成像方面也存在一種需要，用以將變形的形狀和大小成像?？梢圆捎孟嗤睦p繞技術對圓柱形構(gòu)件的彎曲和屈曲進行成 #^、檢測和測量，對此將在下面的示例中進行解釋。
示例1
圖6示出了由受控測試中經(jīng)受偏置剪切(offset shear)的圓柱形構(gòu)件產(chǎn)生的波長響應的結(jié)果、所述波長響應分別對應于每一個已編號的應變傳感器。該圓柱形構(gòu)件的直徑為76毫米(3英寸)，長度為610 毫米(24英寸)。在該測試中盡管沿著光纖的應變傳感器的間距為大約l厘米，但2厘米的間距也適用于測量具有同樣直徑的圓柱形構(gòu)件中同樣的剪切響應。采用大約為20度的優(yōu)選纏繞角。在波長響應中可檢測到的變化(表示為橫向偏置)在0.025mm( 0.001英寸)至15.24mm (0.600英寸)之間。
在該示例中，0.025mm ( 0.001英寸)的橫向偏置轉(zhuǎn)化成構(gòu)件中的一個彎曲處，該彎曲處的角度大約為對應于所述構(gòu)件上每100英尺部分的不到0.5度，這是無關緊要的。但是，遍及該構(gòu)件同一長度上大約2.54mm(0.1英寸)的橫向偏置轉(zhuǎn)化成對應于所述構(gòu)件上每30.5米 (100英尺)部分的大約48度的彎曲，就有可能阻礙生產(chǎn)測井儀的進入。因此，在試圖進入之前知曉橫向偏置(彎曲)的大小，就可以防止測井儀損耗和被卡住，也可以防止油井的損耗。
圖6示出的波長響應可以被實時成像在投影裝置上，如Luna Innovations制造的監(jiān)視器。當構(gòu)件受到監(jiān)視時，在每個應變傳感器的
作用;二類型。因此:、由每個應變傳感器中波長響應的振幅變化來表
示波長響應的變化。不過，檢測構(gòu)件上的應變以及在投影裝置上以波長響應的方式成像出該應變的能力并不限于圓柱形構(gòu)件，其也可以應用于能夠?qū)儚脑撐矬w傳遞給應變傳感器的幾乎任何物體。
圖7表示剪切力作用于構(gòu)件10的簡單示例。這里，構(gòu)件10在其一側(cè)受到剪切力210,并且在另一側(cè)也受到另一剪切力220。如圖7A 所示，與所述剪切力210， 220相關聯(lián)、表示由應變傳感器20測量得到構(gòu)件10上的應變的波長響應為周期性的近似正弦曲線。波長響應或信號的周期大約等于光纖30纏繞構(gòu)件IO每圏的一個循環(huán)(cycle)。由剪切力210, 220的大小來確定周期信號的振幅。圖7A中的波長響應被定位在鄰近圖7中所示的構(gòu)件10，用以示出構(gòu)件10上的應變點和與之相對應的由該應變產(chǎn)生的波長響應。例如，構(gòu)件10上剪切力 210, 220之間的應變與構(gòu)件IO上靠近剪切力210， 220的應變相比是最小的，它們分別由最小的波長響應240A， 240B和最大的波長響應 230表示。最小的波長響應240A, 240B還分別示出了剪切力210， 220 如何致使構(gòu)件IO壓縮和伸長(承受拉力)。因此，應變傳感器20在構(gòu)件10上的預定位設置方式能夠?qū)崿F(xiàn)在構(gòu)件10上原地應變檢測，這也能夠被轉(zhuǎn)化到已知的傳統(tǒng)裝置并且被實時成像。
地層壓實
通常利用放射性標記和特定的測井儀測量軸向壓實，這通常需要封閉油井。但是，利用這些傳統(tǒng)技術很難實現(xiàn)1。/。以下的管狀構(gòu)件或套管上應變的測量。在不拉動生產(chǎn)油管，或不使聲音的或機械的多臂井徑儀或陀螺儀在井中運轉(zhuǎn)的情況下，也很難檢測到套管或管狀構(gòu)件中存在的高應變、彎曲或屈曲。
預先設置應變傳感器可以避免用于檢測和測量由軸向壓實引起的應變的傳統(tǒng)設備所帶來的缺陷。換言之，可以以如上所述的方式采用在構(gòu)件上預先設置應變傳感器來原地檢測和測量軸向壓實作用力。
示例2
在該示例中，重要的目的是對低應變的精確測量和對由軸向壓實引起的彎曲或屈曲的高靈敏度。對一薄壁PVC管進行試驗，其在兩端水平懸掛著，管的重力作為所施加的作用力。纏繞角優(yōu)選為20度左右，從而將應變傳感器和光纖設置到直徑為16.5厘米(6.5英寸)的管道上3米(10英尺)長的部分上。采用5厘米的應變傳感器間距解析 (resolve)來自于屈曲或彎曲的波長響應。
圖8中示出了由管道的重力所施加的橫向力產(chǎn)生的波長響應。檢測到的最大的橫向偏置大約是1.78mm (0.07英寸)。由于波長響應的一個周期或循環(huán)對應于光纖的一圏，因此圖8中的波長響應清楚地表明了一個彎曲或屈曲。1.78mm ( 0.07英寸)的橫向偏置表示對于管道每一百英尺長的部分上不超過7度的彎曲或屈曲，這是很重要的，并且能夠由傳統(tǒng)的井徑儀和聲成像工具檢測到。為了使這種工具在井中運轉(zhuǎn)，必須封閉油井并且必須拉動生產(chǎn)油管。
示例3
在該示例中，利用從管中央懸掛的重物對相同的管道進行試驗，其中所述管道在兩端水平懸掛著。由彎曲導致的橫向偏置約為5.791 毫米(0.228英寸)。如圖9所示，除了波長響應的端部和中心，各處均出現(xiàn)了相對規(guī)則的周期信號，而波長響應的中心正是懸掛著重物的
地方，扭曲了信號。扭曲的信號是一種特殊情況，與由管道上的局部栽荷導致的管道被壓壞相關。
圖IO表示由橫向壓實引起的作用在構(gòu)件10上的橫向力的簡單圖解。這里，所述構(gòu)件IO在該構(gòu)件IO—側(cè)受到橫向力310作用。如圖 IOA所示，與橫向力310相關聯(lián)、表示由應變傳感器20測量得到構(gòu)件 10上的應變的波長響應為周期性的正弦曲線。波長響應或信號的周期大約等于光纖30纏繞構(gòu)件IO每圏一個循環(huán)。由橫向力310的大小來確定周期信號的振幅。圖10A中的波長響應被定位在鄰近圖10中所示的構(gòu)件10，用以示出構(gòu)件10上的應變點和與之相對應的由該應變產(chǎn)生的波長響應。例如，構(gòu)件10上^黃向力310附近的應變比構(gòu)件10 兩端的應變要大，它們分別由最大的波長響應330A， 330B和最小的波長響應320表示。最大的波長響應330A， 330B還分別示出了坤黃向力310如何致使構(gòu)件10壓縮和伸長(承受拉力)。
示例4
除了檢測彎曲或屈曲之外，還可以檢測開始出現(xiàn)橢圓形或壓毀力，并且使其與彎曲或屈曲區(qū)別開。一個純粹的橢圓形或壓毀力應當形成一個純粹的橢圓形波長響應。在該示例中，利用夾具對相同的管道進行試驗，所述夾具在管道中心附近施加壓毀力，并且該管道被稍微拉緊使所施加的作用力的方向橫過管道直徑對準，以便使此處橫截面的直徑稍微減小。所得到的波長響應如圖ll所示，顯示出與一個循環(huán)不同，一個周期大約為每圏2個循環(huán)。在該示例中，由于施加了壓毀力，最小的直徑減少了 1.27毫米(0.05英寸)。
示例5
在該示例中，通過使夾具在管中心附近旋轉(zhuǎn)90度對相同的管道進行試驗。所得到的波長響應如圖12所示，并且也顯示出一個周期大約為每圏2個循環(huán)。在該示例中，最小的直徑減少了 1.78毫米(0.07英寸)。
比較圖11和圖12時，明顯看到增加的應變(和因此產(chǎn)生的變形)將所得道的波長漂移寒酸成應變以及將所得道的應變換算成相壓毀。
都是非常簡單的。
圖13表示由軸向壓實引起的作用在構(gòu)件IO上的壓毀力的簡單圖解。這里，構(gòu)件IO在其所有側(cè)面都受到壓毀力410的作用。如圖13A 所示，與壓毀力410相關聯(lián)、表示由應變傳感器20測量得到的構(gòu)件 IO上的應變的波長響應為基本不變的周期信號。這一波長響應或信號的周期大約等于光纖30每圏2個循環(huán)，其基本能夠與上述示例中論述的由彎曲或屈曲顯示出來的波長響應區(qū)分開。周期信號的振幅由壓毀力410的大小來確定。圖13A中的波長響應被定位在鄰近圖13中所示的構(gòu)件10，用以示出構(gòu)件10上的應變點和與之相對應的由該應變產(chǎn)生的波長響應。例如，構(gòu)件IO上的應變圍繞著構(gòu)件基本不變，由基本不變的波長響應420A, 420B表示。
在圖13B中，示出了圖13的端視圖，其中示出了壓毀力410和用虛線430表示的由該壓毀力導致的構(gòu)件10變形。
圖14進一步示出了在FBG傳感器或其它應變傳感器或變換器中，由波長響應測量得到的相應的應變振幅(WA)，其是圍繞著經(jīng)受著壓毀力的管狀構(gòu)件的方位角的函數(shù)。最大的壓縮應變(負信號)出現(xiàn)在 0度(或360度)和180度的位置處。最大的拉伸應變(正信號)出現(xiàn)在90度和270度的位置處。零應變出現(xiàn)在45度、135度、225度和 315度的位置處。
示例6
在該示例中，減少靈敏度以便允許在管狀構(gòu)件上測量更高的軸向應變(s^2。/。)。當構(gòu)件材料開始承受塑性變形時，泊松比(v)將在達到塑性變形極限時趨向于0.5。在圖15中，實線繪制出假定v-0.50、 s^2Y。的情況下，作為纏繞角e的函數(shù)的應變因子m。因此，按照圖 15，纏繞角優(yōu)選為大約9i-30度或更大。例如，30度的纏繞角產(chǎn)生的應變因子(m)為0.15,其對于構(gòu)件上10%的應變而言，轉(zhuǎn)化成光纖中1.5%的應變。20度的纏繞角產(chǎn)生的應變因子為0.33，其將轉(zhuǎn)化成 3.3%的應文，這將導致光纖破裂或受損。當預計在管狀構(gòu)件上產(chǎn)生非常高的軸向應變(大約10%)以及當我們的意圖是測量屈曲而不是軸
向應變時，優(yōu)選的纏繞角能稍大一些(大約35度)，使施加在光纖上的應變?yōu)榱?m-0)。圖15中的虛線表示右側(cè)軸線上的納米級(nm)漂移。
圖16示出了對于施加在同一管狀構(gòu)件上不同等級的純粹的軸向應變(壓縮)而言，波長漂移(AX，以納米為單位)隨光柵數(shù)量(DN) 的變化。在圖16中，每一個圖線與它們的相關軸向應變之間存在下述關系16a-0.1。/。的軸向應變；16b - 0.2%的軸向應變；16c-0.3。/。的軸向應變；16d = 0.4%的軸向應變；16e = 0.5%的軸向應變；16f = 0.75% 的軸向應變；16g= 1.0%的軸向應變；16h= 1.25%的軸向應變；以及 16i = 1.5%的軸向應變。如圖15所示，纏繞角為30度時的信號要比纏繞角為20度時的信號小。因此，信號的減小作為纏繞角的函數(shù)，隨著圖15所示的形式變化，這里應變因子(m)與如上所述的相同。
30度的纏繞角應當很容易地調(diào)節(jié)和測量直到5%的軸向應變，同時僅僅有一部分應變施加給光纖。當軸向應變增大時，通過波長響應的周期性特性顯示出屈曲開始，并且出現(xiàn)其它更高的變形模式。
雖然圖16也顯示出管狀構(gòu)件開始屈曲，但是隨著軸向應變的增大，全部的波長響應依然保持基本呈線性。這一原理在圖17中進一步示出，圖17將在不同等級所施加軸向應變Sa下的波長響應AX的平均值(□)、峰值( )和均方根值(,)(x )與計算(一)得到或預期的波長響應比較。在軸向應變約為1.5%的情況下，當構(gòu)件材料開始輕微地屈曲時，讀取到的峰值開始稍微偏離線性響應。
油井中對壓實和變形最敏感的區(qū)域之一是完井區(qū)。這在需要控制砂石的高壓實松散地層中是特別符合實際的。
為了控制含有砂石的地層，中心管通常需要配備一般被稱作篩管的過濾機。礫石充填(仔細篩分的砂石)也被用作篩管和外套管或地層之間。篩管包括一傳統(tǒng)的篩管繞絲和多個其它傳統(tǒng)的篩管部件(以下稱作篩管組件)。篩管組件中的繞絲被設計成允許流體流過那些小得足以排除較大顆粒的開口。
施加在中心管上的高軸向應變能夠使繞絲開口封閉，并且削弱了
流體的流動。中心管的彎曲.或屈曲也會損害篩管組件的構(gòu)件完整性，借此導致砂石控制的失敗。在這種情況下，必須關閉油井直到完成修復。最低限度下，這種故障需要徹底檢查油井，而在極端情況下，這種故障需要完全重新鉆孔。因此，在需要控制砂石的地方監(jiān)視構(gòu)件在完井區(qū)的彎曲、屈曲和軸向應變是特別首選的。因而，應變傳感器可
以以20度的纏繞角設置在中心管和/或篩管組件上。
示例7
在該示例中，在受控的環(huán)境下對914毫米(36英寸)長的管狀構(gòu) 件進行試驗，該管狀構(gòu)件的直徑為76毫米(3英寸)，泊松比(v) 約為0.5，釆用21度的纏繞角來設置應變傳感器和光纖。在構(gòu)件上沒有得到支承的兩端分別施加不同大小的軸向應變ea。圖18示出了在每一級所施加的軸向應變下，在所設置的應變傳感器上的平均波長響應 (實際的， )與計算得到的波長響應(□)相比較。在應變約為0,05% 的情形下，偏離線性的計算出的波長響應，這表明在所試驗的構(gòu)件中開始形成彎曲或屈曲。
下面的附圖中(圖19， 20和21)逐步示出了為什么從計算出的波長響應發(fā)生偏離，以及如何利用周期信號對其進行檢測和確定同一試驗構(gòu)件中的彎曲或屈曲的大小。為方便起見，隨著管狀構(gòu)件對所施加的軸向應變起反應，管狀構(gòu)件的垂直表現(xiàn)如圖19, 20和21中的中間部分(黑色的部分)所示。在圖19， 20和21中，波長漂移A;i(nm) 與光柵數(shù)量(DN)相對照繪圖。在圖19中，所施加的軸向應變是名義的或幾乎為零。
在圖20中，施加的軸向應變?yōu)?.25%。在圖21中，施加的軸向應變增加至0.75%。在圖20中，波長響應圖解出所施加的應變，但是在該構(gòu)件中沒有出現(xiàn)明顯變形。
在圖21中，波長響應顯著大于圖20中的波長響應，構(gòu)件中將出現(xiàn)彎曲或屈曲。當施加在構(gòu)件每一端上的軸向應變增加時，構(gòu)件受到壓縮，這導致彎曲或屈曲形式的變形。
圖22簡單示出了施加在構(gòu)件IO上的純粹的軸向應變(作用力)。這里，構(gòu)件10受到軸向作用力520。波長響應530表示與軸向力520 相關、由應變傳感器20測量得到的在構(gòu)件IO上的應變，所述波長響應530如圖22所示基本恒定。因此，軸向力520使得構(gòu)件IO縮短或壓縮，并且在由箭頭510指示的方向上擴張。結(jié)果是波長響應530基本恒定直到構(gòu)件10出現(xiàn)由上述圖19,20和21中漸變圖所展示的彎曲或屈曲形式的變形。
在壓實儲油層中，油井內(nèi)有可能出現(xiàn)最小應變量的區(qū)域之一位于上覆巖層中。通常非?？拷鼔嚎s區(qū)域觀測到最高拉伸應變，并且隨著與壓實區(qū)域的距離增加，應變量減小。這反映在圖23中的理論曲線中，其繪制出作為AS^ZZ沿著直線(以英尺為單位)的A應變(As)隨距離(d)的變化(* )，其中儲油層承受著8.0%的壓實應變，并且上覆巖層的最大拉伸應變?yōu)?.0%。
在恰好位于儲油層之上的上覆巖層中，其拉伸應變的實際大小很大程度上取決于儲油層的幾何形狀和儲油層以及上覆巖層的物質(zhì)特
作儲:層,:能的一個診斷。同樣丄:、i覆巖層中拉伸丄變的大小影響
著例如用作4D地震測量的地震信號。因此，優(yōu)選以沿著構(gòu)件在縱向上約90的方式設置光纖和應變傳感器以增加拉伸應變的敏感度。當光纖和應變傳感器被安置在被特別設計成用于監(jiān)視例如應變的管狀構(gòu)件上時，能夠?qū)崿F(xiàn)非常精確的測量。
此外，三個或更多個包含應變傳感器的光纖也可以沿縱向等距離地設置在管狀構(gòu)件周圍，從而不但能夠檢測到構(gòu)件上的軸向應變，還能夠檢測到彎曲應變。彎曲或屈曲的曲率半徑外側(cè)的應變(拉伸方面) 要高于內(nèi)側(cè)半徑上的應變。因此，當以這種方式安置了三個或更多個包含應變傳感器的光纖時，對長半徑彎曲的檢測和測量有可能通過不穩(wěn)定的波長響應。
已經(jīng)具體地圖示了數(shù)個實施例，本發(fā)明可以用如下所述更寬泛的幾項來總結(jié)。
本發(fā)明除了涉及將應變傳感器設置到圓柱形物體上的方法之外，
還特別涉及確定把多個變換器或傳感器設置到圓柱形構(gòu)件上的優(yōu)選設置方式的方法，以便在構(gòu)件受到各種作用力時監(jiān)視構(gòu)件變形。本發(fā)明在其它方面還涉及在物體受到不同作用力時用于成像出物體變形的方法。
在不同的實施例里，提供了用于成像出物體變形的方法，包括步
驟
以優(yōu)選的纏繞角度將多個應變傳感器設置到物體上；
檢測每一個應變傳感器處物體的變形；以及
將每一個應變傳感器處檢測到的變形成像在投影裝置上。
所述物體可以是圓柱形的，每個應變傳感器都可以檢測物體上的
軸向和徑向應變。
該方法進一步包括步驟選擇優(yōu)選的纏繞角范圍；
針對該優(yōu)選纏繞角范圍內(nèi)的至少一個纏繞角來確定應變因子；以
及
基于至少一個確定的應變因子，在該優(yōu)選纏繞角范圍內(nèi)確定優(yōu)選纏繞角。
在每個應變傳感器處檢測到的變形通過光纖、有線的和無線的介質(zhì)中的至少一種被傳輸?shù)酵队把b置。變形的圖像被顯示為每個應變傳感器和相應的應變傳感器編號處的波長響應。
所述多個應變傳感器可以設置在構(gòu)件內(nèi)表面和外表面的其中之一上。它們也可以設置在保護套和保護薄板中的至少其中之一上。它們還可以設置在構(gòu)件里的其中一個管道內(nèi)，并且在成形時與構(gòu)件一體成形。
所述多個應變傳感器中的每一個都可以與所述多個應變傳感器中的另一個無線連接。所述多個應變傳感器可以被獨立地供電。每個所述多個應變傳感器也可以通過能夠傳輸信號的傳輸介質(zhì)與所述多個應變傳感器中的另一個連接。所述多個應變傳感器還可以用光纖連接。
該方法進一步包括步驟監(jiān)視波長響應；以及
檢測每一個應變傳感器處波長響應的變化。波長響應的變化可以由每個應變傳感器處的波長響應的振幅變化來檢測?；诓ㄩL響應可以檢測到各種類型的變形。
還提供了一種確定將多個應變傳感器設置到圓柱形構(gòu)件上以用于監(jiān)視構(gòu)件變形的優(yōu)選方式的方法，包括
選擇優(yōu)選的纏繞角范圍；
在該優(yōu)選纏繞角范圍內(nèi)確定用于至少一個纏繞角的應變因子；基于至少一個確定的應變因子，在該優(yōu)選纏繞角范圍內(nèi)確定優(yōu)選纏繞角；以及
基于該優(yōu)選纏繞角確定將多個應變傳感器設置到構(gòu)件上的優(yōu)選設置方式。
優(yōu)選基于針對構(gòu)件的預定泊松比來確定應變因子，該預定泊松比可以基于構(gòu)件的預定應變。構(gòu)件的預定應變可以基于該構(gòu)件有可能遇到的最大應變。
該方法進一步包括步驟沿著優(yōu)選的設置線將多個應變傳感器設置到構(gòu)件上。所述優(yōu)選纏繞角可以形成在優(yōu)選設置線和沿著構(gòu)件表面縱向延伸的第一假想基準線之間，或者形成在優(yōu)選設置線和圍繞構(gòu)件圓周的第二假想基準線之間。
本方法還進一步包括步驟
在優(yōu)選的纏繞角范圍內(nèi)確定對應于每個纏繞角的應變因子；以及
基于至少一個確定的應變因子，在該優(yōu)選纏繞角范圍內(nèi)確定優(yōu)選纏繞角。在優(yōu)選纏繞角范圍內(nèi)確定優(yōu)選纏繞角的步驟可以基于優(yōu)選的應變因子范圍，其中應變因子范圍包括多個確定的應變因子。在優(yōu)選纏繞角范圍內(nèi)確定優(yōu)選纏繞角的步驟可以基于所述應變因子范圍內(nèi)所述多個確定的應變因子中的至少一個。
該方法還包括步驟:基于最大的應變傳感器的應變選擇確定的應變因子，以及/或者應變因子范圍中的至少一個。
該方法還進一步包括步驟
在優(yōu)選纏繞角范圍內(nèi)確定對應于多個纏繞角的應變因子；
基于至少一個確定的應變因子，在該優(yōu)選纏繞角范圍內(nèi)確定另一優(yōu)選纏繞角；以及
基于所述優(yōu)選纏繞角和另一優(yōu)選纏繞角，確定將多個應變傳感器設置到構(gòu)件上的優(yōu)選設置方式，其中可選的步驟包括
基于將被施加在構(gòu)件的一區(qū)域上的預定作用力選擇至少一個確定的應變因子；以及
基于將被施加在構(gòu)件的所述區(qū)域和構(gòu)件的另一個區(qū)域中的至少一個上的另一預定作用力，選擇確定的應變因子中的至少另一個。
還提供了可選的步驟，即基于優(yōu)選纏繞角和另一個優(yōu)選纏繞角中的至少一個，將所述多個應變傳感器設置到構(gòu)件的所述區(qū)域和構(gòu)件的另一區(qū)域中的至少一個上。
該方法進一步包括步驟
將多個應變傳感器中的至少一個引入到一導管的開口中；
使所述多個應變傳感器中的至少一個定位在導管內(nèi)；以及
將流體引入到導管的開口內(nèi)，以便至少部分地凝固并將多個應變傳感器中的至少一個固定到導管內(nèi)。
該導管可以沿著優(yōu)選設置線設置在構(gòu)件內(nèi)，并且所述優(yōu)選纏繞角形成在優(yōu)選設置線和沿著構(gòu)件表面縱向延伸的第一假想基準線之間，或者形成在優(yōu)選設置線和圍繞著構(gòu)件圓周的第二假想基準線之間。
該導管可以沿著優(yōu)選設置線設置在構(gòu)件內(nèi)，并且所述優(yōu)選纏繞角形成在優(yōu)選設置線和沿著構(gòu)件表面縱向延伸的第一假想基準線之間，或者形成在優(yōu)選設置線和圍繞著構(gòu)件圓周的第二假想基準線之間。
利用壓縮力和拉伸力其中之一可以將多個應變傳感器中的至少一個安置在導管內(nèi)。
特別地，還提供了一種確定將光纖設置到圓柱形構(gòu)件上的優(yōu)選設置方式的方法，其中光纖包括至少一個傳感器，該方法包括
選擇光纖的優(yōu)選纏繞角范圍；
在該優(yōu)選纏繞角范圍內(nèi)確定至少一個纏繞角的光纖應變因子；
基于所述至少一個確定的光纖應變因子，在優(yōu)選纏繞角范圍內(nèi)確
定光纖的優(yōu)選纏繞角；以及
基于該優(yōu)選纏繞角確定將光纖設置到構(gòu)件上的優(yōu)選設置方式。至少一個傳感器可以檢測到構(gòu)件變形。確定光纖應變因子的步驟可以基于構(gòu)件的預定泊松比和構(gòu)件的預定應變。
該方法可以進一步包括步驟基于構(gòu)件的預定軸向長度、構(gòu)件的直徑和優(yōu)選纏繞角確定優(yōu)選纏繞圏數(shù)。優(yōu)選地，優(yōu)選纏繞圏數(shù)至少為
該方法進一步包括步驟基于優(yōu)選纏繞圏數(shù)確定將光纖設置到構(gòu) 件上的優(yōu)選設置方式?；趦?yōu)選的傳感器數(shù)量和優(yōu)選的光纖長度，確定一優(yōu)選的傳感器間距。優(yōu)選的傳感器數(shù)量至少為10。
基于該優(yōu)選的傳感器數(shù)量確定將光纖設置到構(gòu)件上的優(yōu)選設置方式。
優(yōu)選纏繞角范圍可以在大約0°至卯°之間。該方法進一步包括步驟
在優(yōu)選纏繞角范圍內(nèi)確定每個纏繞角的光纖應變；以及
基于至少一個所確定的光纖應變因子，在優(yōu)選纏繞角范圍內(nèi)確定對應于光纖的優(yōu)選纏繞角。
這里，可以基于優(yōu)選的光纖應變因子范圍，在優(yōu)選纏繞角范圍內(nèi) 確定光纖的優(yōu)選纏繞角，其中所述光纖應變因子范圍包括多個確定的光纖應變因子?？梢曰诠鈱W應變因子范圍內(nèi)所述多個確定的光纖應變因子中的至少一個，在優(yōu)選纏繞角范圍內(nèi)確定光纖的優(yōu)選纏繞角。
該方法進一步包括步驟基于最大的光纖應變，選擇至少一個所確定的光纖應變因子和/或光纖應變因子范圍。
該方法進一步包括步驟
在優(yōu)選纏繞角范圍內(nèi)確定多個纏繞角的光纖應變因子；基于至少另一個所確定的光纖應變因子，在優(yōu)選纏繞角范圍內(nèi)確定光纖的另一優(yōu)選纏繞角；以及
基于所述優(yōu)選纏繞角和另一優(yōu)選纏繞角，確定將光纖設置到構(gòu)件
上的優(yōu)選設置方式，其中可選的步驟包括
基于將被施加在構(gòu)件的一區(qū)域上的預定作用力選擇至少一個確定的光纖應變因子；以及
基于將被施加在構(gòu)件的所述區(qū)域和構(gòu)件的另一區(qū)域中的至少一個上的另一預定作用力，選擇至少另一個確定的光纖應變因子。
可選的，該方法包括步驟基于優(yōu)選纏繞角和另一個優(yōu)選纏繞角中的至少一個，將光纖設置到構(gòu)件的所述區(qū)域和構(gòu)件的另一個區(qū)域中的至少一個上。
該構(gòu)件包括含有多個篩管部件的篩管組件。所述多個應變傳感器可以被設置在多個篩管部件中的一個篩管部件的內(nèi)表面和外表面中的至少一個上。所述多個應變傳感器可以設置在多個篩管部件的其中一個篩管部件的外表面上和所述多個篩管部件中的另一個篩管部件的內(nèi)表面上。所述多個應變傳感器還可以被設置在位于保護套管和保護薄板中的至少一個內(nèi)的多個篩管部件中的一個篩管部件上。所述多個應變傳感器還可以被設置在位于多個篩管部件中的一個篩管部件內(nèi)的管道上。
導管可以安置在多個篩管部件中的一個篩管部件內(nèi)。例如，導管可以沿著優(yōu)選設置線設置，并且所述優(yōu)選纏繞角形成在優(yōu)選設置線和沿著構(gòu)件表面縱向延伸的第一假想基準線之間，或者形成在優(yōu)選設置線和圍繞著構(gòu)件圓周的第二假想基準線之間。
至少一個應變傳感器被引入到導管的開口內(nèi)，并被安置在導管中。如上所述，將流體引入到導管的開口內(nèi)，以便至少部分地凝固并將多個應變傳感器中的至少一個固定在導管內(nèi)。
可以利用本發(fā)明來檢測和監(jiān)視井筒中由構(gòu)件應變導致的任何基本呈圓柱形構(gòu)件的變形，而不必考慮井筒或地層的活動性，如這里所述，本發(fā)明可以唯一地定制以檢測和測量由于斷層運動和/或地層壓實使得井筒構(gòu)件上產(chǎn)生應變的軸向壓縮、剪切、彎曲、屈曲和壓毀(橢圓化)。因此，本發(fā)明適用于井筒構(gòu)件中任何基本呈圓柱形的構(gòu)件，以用于在生產(chǎn)和其它非生產(chǎn)操作，如完井(如礫石充填/壓裂充填)、生
產(chǎn)和增產(chǎn)過程中檢測和監(jiān)視構(gòu)件的變形。
因此，該圓柱形構(gòu)件可以設置成井筒管狀構(gòu)件，如鉆桿、生產(chǎn)管、套管、管狀篩管、砂篩管等的形式。
本發(fā)明還能夠用在管道擴張和壓縮或彎曲的任何場合下，如精煉廠、燃氣廠和管道中。本發(fā)明還可以用于成像出其它非圓柱形物體變形(形狀/大小/運動)，因此，能夠用于位移感測，該位移感測采用應用于不同長度標尺的相同原理。本發(fā)明還可以用于獲取其它類型的地質(zhì)學模型的數(shù)據(jù)，例如包括堤壩或其它構(gòu)件。因此，可以預計到在不脫離由所附權利要求及其等同物限定的本發(fā)明的實質(zhì)和范圍內(nèi)，可以將所公開的示例應用于多種場合，進行改變和/或改進。
權利要求
1.一種將應變傳感器設置到圓柱形構(gòu)件上以用于監(jiān)視構(gòu)件變形的方法，該方法包括針對圓柱形構(gòu)件中的軸向應變選擇所期望的敏感度；確定對應于所述所期望的敏感度的至少一個應變因子，其中所述至少一個應變因子表示由圓柱形構(gòu)件中的軸向應變導致的傳送給應變傳感器的應變與圓柱形構(gòu)件中軸向應變之間的比值；依照至少一個確定的應變因子，相對于沿圓柱形構(gòu)件表面延伸的假想基準線確定一優(yōu)選纏繞角；以及以與所述優(yōu)選纏繞角對準的方式將應變傳感器設置到圓柱形構(gòu)件上，以測量在該優(yōu)選纏繞角方向上的應變。
2. 如權利要求l所述的方法，其中確定所述至少一個應變因子的步驟基于構(gòu)件的預定泊松比。
3. 如權利要求1或2所述的方法，其中確定所述至少一個應變因子的步驟基于構(gòu)件的預定應變。
4. 如權利要求3所述的方法，其中確定所述至少一個應變因子的步驟基于構(gòu)件的預定應變，并且構(gòu)件的所述預定泊松比是基于構(gòu)件的所述預定應變。
5. 如權利要求3或4所述的方法，其中構(gòu)件的所述預定應變是基于構(gòu)件有可能遭受到的最大應變。
6. 如前述任一權利要求所述的方法，其中所述所期望的敏感度是以應變傳感器的最大應變?yōu)榛A的。
7. 如前述任一權利要求所述的方法，其中所述應變傳感器是沿著一設置線設置的多個應變傳感器中的一個，該設置線沿著所述優(yōu)選纏繞角。
8. 如權利要求1至6中任一項所述的方法，其中所述應變傳感器是沿著一設置線設置的多個應變傳感器中的一個，該設置線沿著一優(yōu) 選纏繞角范圍內(nèi)不同的纏繞角延伸，而且該優(yōu)選纏繞角范圍包含了所述優(yōu)選纏繞角。
9. 如權利要求1至6中任一項所述的方法，進一步包括步驟根據(jù)多個應變因子確定多個優(yōu)選纏繞角；以及沿著多條設置線將多個應變傳感器設置到圓柱形結(jié)構(gòu)上，所述多條設置線分別沿著多個優(yōu)選纏繞角延伸，其中所述應變傳感器是多個應變傳感器中的一個。
10. 如權利要求7至9中任一項所述的方法，其中用光纖連接所述多個應變傳感器，并且其中將所述多個應變傳感器設置到所述圓柱形構(gòu)件上的步驟包括沿著一設置線設置光纖，所述設置線的至少一部分沿著所述優(yōu)選纏繞角指向。
11. 如權利要求10所述的方法，進一步包括步驟基于所述構(gòu)件的預定軸向長度、構(gòu)件的直徑和所述優(yōu)選纏繞角來確定優(yōu)選的纏繞圏數(shù)。
12. 如權利要求11所述的方法，其中所述優(yōu)選的纏繞圏數(shù)至少為8圏。
13. 如權利要求IO、 U或12所述的方法，進一步包括步驟基于優(yōu)選的應變傳感器數(shù)量和預定的光纖長度來確定優(yōu)選的應變傳感器間距。
14. 如權利要求10至13中任一項所述的方法，其中每個應變傳感器包括寫入光纖的布喇格光柵。
15. 如前述任一權利要求所述的方法，進一步包括步驟沿著所述優(yōu)選纏繞角將應變傳感器引入到相對于構(gòu)件定位的導管的開口內(nèi)；將該應變傳感器定位在所述導管內(nèi)；并且將流體引入到導管的所述開口內(nèi)，以便至少部分地凝固并將應變傳感器固定在導管內(nèi)。
16. 如前述任一項權利要求所述的方法，進一步包括步驟以井筒管狀構(gòu)件、優(yōu)選套管形式來提供所述圓柱形構(gòu)件。
全文摘要
公開了用于確定將多個應變傳感器或傳感器設置到構(gòu)件上的優(yōu)選設置方式的方法，以用于在構(gòu)件受到各種作用力的情形下監(jiān)視和成像出構(gòu)件的變形。
文檔編號G01B11/16GK101175970SQ200680016736
公開日2008年5月7日申請日期2006年4月13日優(yōu)先權日2005年4月15日
發(fā)明者F·H·K·蘭博申請人:國際殼牌研究有限公司

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