[發(fā)明專利]管道的監(jiān)測

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201280040679.6
• 申請日: 2012-06-20
• 公開（公告）號: CN103733040B
• 公開（公告）日: 2017-10-13
• 發(fā)明（設(shè)計）人: C.明托;A.戈德弗里
• 申請（專利權(quán)）人: 光學(xué)感應(yīng)器控股有限公司
• 主分類號: G01M5/00
• 分類號: G01M5/00;G01M3/00;G01M3/24;G01M3/38;G01M11/08;F17D5/00;G01H9/00
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司72001
• 代理人: 李強(qiáng),胡斌

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及監(jiān)測管道，尤其是油氣管線，且具體涉及使用物體在管道中的移動來改善監(jiān)測和辨別能力。

背景技術(shù)

管線是輸送流體資產(chǎn)(最常見是油和氣)的最經(jīng)濟(jì)可行的方法，但也存在其它類型的管線。現(xiàn)在，存在很大的管線基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)負(fù)責(zé)收集、輸送和分送這些自然資源，僅在美國就有超過七十五萬公里的油氣管線。這些管線的持續(xù)正確工作具有很高的重要性，且故障會帶來巨大的經(jīng)濟(jì)損失、環(huán)境影響且還可能帶來災(zāi)難性的物理破壞。

因此，進(jìn)行了較大的努力來維護(hù)、監(jiān)測和檢查管線。然而，許多管線網(wǎng)絡(luò)的尺寸薄以及事實(shí)上很多公里的管線由地下或海底設(shè)備構(gòu)成使得有效和高效監(jiān)測成為難題。

已經(jīng)提出了使用光纖分布式聲感測來監(jiān)測管線。國際專利申請公告WO2010/020796描述了數(shù)十公里的管線可通過沿管線的長度部署光纖和以輻射詢問(interrogate)光纖以提供光纖分布式聲傳感器來監(jiān)測。該申請教導(dǎo)了通過監(jiān)測管線對聲刺激的聲響應(yīng)，可獲得管線的狀況輪廓。刺激可為為了獲得狀況輪廓的目的而有意引入的刺激，或它可在管線的正常工作期間產(chǎn)生，例如，由于"清管器"行進(jìn)穿過管線。

各種檢查和維護(hù)工具可插入管線中，且由其中的流體的壓力攜帶穿過管線。存在可使用的多種不同的物體，通常稱為"清管器(pig)"。簡單的清潔清管器可包括定形成在其穿過管線來提供清潔作用時刷洗或刮擦管線的內(nèi)壁的物體。智能監(jiān)測清管器可包括用以執(zhí)行各種監(jiān)測任務(wù)的各種傳感器和機(jī)載處理器，且可為很昂貴、很復(fù)雜的器械。

用于檢查或清潔的清管器的使用通常稱為清管。清管通常利用穿過管線的大體不間斷的流體流執(zhí)行，且因此是有利的，因?yàn)椴槐赝Ｖ构芫€流來執(zhí)行常規(guī)檢查和維護(hù)。

WO2010/020796描述了管線中的突然的泄漏或開裂可產(chǎn)生可檢測到的壓力脈沖，且對此類自發(fā)脈沖的出現(xiàn)的檢測可用作泄漏檢測和定位的一部分。

因此，如在WO2010/020796中教導(dǎo)的使用光纖分布式聲感測來用于管線監(jiān)測提供了很有用和便利的方式來監(jiān)測管線的較大的區(qū)段。本發(fā)明涉及關(guān)于管道監(jiān)測的進(jìn)一步改善。

發(fā)明內(nèi)容

因此，根據(jù)本發(fā)明，提供了一種管道監(jiān)測方法，包括：在物體沿管道穿過時使用光纖分布式聲傳感器來監(jiān)測管道的至少一部分；以及分析在物體沿管道移動時在至少一個感測位置檢測到的聲信號，以便辨別在所述感測位置處接收到的來自不同位置的聲信號。

管道可為管線，例如，油或氣管線。物體可為管線清管器，例如，清潔或檢查清管器。

本發(fā)明的實(shí)施例依靠聲信號可沿管道傳輸?shù)氖聦?shí)，例如，在可加壓的管道內(nèi)的流體內(nèi)傳輸。因此，在沿管線的一個位置處的聲源可產(chǎn)生入射到管線上的聲信號。該聲信號沿管線傳播，例如，在加壓流體內(nèi)傳播，達(dá)相對較長的距離(且比將經(jīng)由土地傳輸?shù)男盘柛h(yuǎn))。這可導(dǎo)致沿管線的較大長度檢測到聲信號。在正常管線工作中，在沿管線的任何位置檢測到的聲信號因此可包括在管線的該位置處從環(huán)境接收的聲信號，而且還包括由來自沿管線的較遠(yuǎn)地點(diǎn)的聲源引起的且已經(jīng)沿管線傳輸?shù)囊恍┞曅盘枴?/p>

如果此類較遠(yuǎn)的聲源相當(dāng)恒定，則可能不能根據(jù)聲信號的簡單分析來確定聲源的準(zhǔn)確位置。已知的是通過考慮感測光纖的不同部分處的不同聲信號的到達(dá)時間來確定聲源的位置。然而，如果聲源具有相當(dāng)恒定的輸出，則可能難以識別不同信號到達(dá)感測光纖的不同部分處。

如果聲源位于管線的由分布式光纖傳感器監(jiān)測的部分中，則有可能根據(jù)聲干擾的相對強(qiáng)度來確定聲源的位置，但這不總是可能。此外，如果在不同位置處存在若干不同聲源，則所得的強(qiáng)度模式將取決于各種聲源的位置和相對強(qiáng)度，以及出現(xiàn)在管線的不同部分處衰減。另外，聲源可位于管線的未由分布式聲傳感器監(jiān)測的區(qū)段中，且因此強(qiáng)度信息不可用，因?yàn)樵谠刺幉淮嬖诠饫w的相關(guān)感測部分。