用于應(yīng)變傳感器的安裝支架的制作方法
【專利摘要】除了其他之外，本說明書的主題可以實(shí)現(xiàn)于一種用于將應(yīng)變傳感器安裝在管狀管道上的系統(tǒng)中，所述系統(tǒng)包括機(jī)械夾具。所述夾具具有：底部撓曲部段，所述底部撓曲部段具有終止于第一終端和第二端部處的弓形部分；以及第一上部撓曲部段和第二上部撓曲部段，所述第一上部撓曲部段和所述第二上部撓曲部段具有終止于位于樞軸銷組件中的第一終端和第二終端處的弓形部分，所述樞軸銷組件具有平行于所述夾具的中心縱向軸線的孔，所述孔穿過所述樞軸銷組件以用于接收可移除連接器。傳感器安裝臂向外設(shè)置在所述第一上部撓曲部段和所述第二上部撓曲部段上，所述傳感器安裝臂包括經(jīng)設(shè)定尺寸來接收和保持應(yīng)變儀的端部的至少一個插孔。
【專利說明】用于應(yīng)變傳感器的安裝支架
[0001 ]優(yōu)先權(quán)要求
[0002]本申請為2013年12月27日提交的美國國家階段的PCT/US2013/077990號國際申請。
技術(shù)領(lǐng)域
[0003]本公開涉及用于將傳感器安裝在管段上的裝置。
[0004]發(fā)明背景
[0005]關(guān)于從地球回收烴，通常使用多鐘不同方法和設(shè)備中的任一個來鉆探井筒。根據(jù)一種通用方法，使鉆頭相對于地下巖層旋轉(zhuǎn)以便形成井筒。鉆頭可以通過附接到鉆頭的鉆柱的旋轉(zhuǎn)和/或通過由地下鉆探電機(jī)傳遞到鉆頭的旋轉(zhuǎn)力在井筒中旋轉(zhuǎn)，所述地下鉆探電機(jī)由沿著鉆柱向下并且通過井下電機(jī)的鉆井液流提供動力。
[0006]鉆井液流可表現(xiàn)出壓力的變化。這些壓力變化可造成固體結(jié)構(gòu)中的尺寸變化，所述固體結(jié)構(gòu)諸如攜帶鉆井液到達(dá)和離開鉆柱的管道。應(yīng)變儀用于檢測和測量固體結(jié)構(gòu)的絕對尺寸變化，所述固體結(jié)構(gòu)諸如用于鉆井液的管道，但是此類變化通常非常緩慢并且利用已知的設(shè)備和測量方法難以觀察到。
[0007]附圖簡述
[0008]圖1是示例性光學(xué)傳感器安裝件的透視圖。
[0009]圖2和圖3是另一示例性光學(xué)傳感器安裝件的分解圖和透視圖。
[0010]圖4是處于應(yīng)力條件下的示例性光學(xué)傳感器安裝件的概念性表示。
[0011]圖5是處于應(yīng)力條件下的示例性光學(xué)傳感器安裝件的概念性表示。
[0012]圖6是處于應(yīng)力條件下的示例性光學(xué)傳感器安裝件的另一概念性表示。
【具體實(shí)施方式】
[0013]本文檔描述用于將傳感器附件安裝到位于鉆井平臺上的鉆井液(在行業(yè)中也稱為鉆探泥漿)管道的系統(tǒng)和技術(shù)。本文檔描述的組件可用于安裝若干不同類型的光學(xué)傳感器，包括溫度、壓力和/或應(yīng)力傳感器。這些傳感器中的一些可以是基于光纖布拉格光柵和/或法布里一珀羅干涉儀的操作原理的光學(xué)傳感器和量規(guī)。
[0014]通常，光學(xué)傳感器安裝件夾緊、附接或以其他方式固定到位于鉆井液管道系統(tǒng)中的一個或多個管道的外表面。流動通過管道的流體(例如，鉆井液)相對于管道向外施加壓力，所述壓力造成管道的直徑中的小變化，所述管道的直徑隨其中的流體壓力變化。光學(xué)傳感器安裝件將管道直徑中的變化機(jī)械地傳遞(并且在一些實(shí)現(xiàn)方案中，放大或減少)到一個或多個傳感器?？呻S后處理此類傳感器的信號輸出來觀察管道的直徑中的變化。可以使用如，例如在由Dennis Moss所著的“Pressure Vessel Design Manual”中描述的壓力管道的已知物理特性來處理管道直徑的直徑中的變化。所述變化的檢測可允許井下壓力脈沖檢測，而所述壓力脈沖可傳達(dá)特定的信息或數(shù)據(jù)內(nèi)容，上述內(nèi)容的實(shí)例在Ha Ili bur ton專利US7480207B2 和 US7404456B2 中描述。
[0015]圖1是示例性光學(xué)傳感器安裝件100的透視圖。安裝件100是具有經(jīng)設(shè)定尺寸來容納管道(未示出)的外直徑的內(nèi)直徑102的大致圓形的機(jī)械夾具，安裝件100待安裝在所述管道上。安裝件100包括三個主要部段，包括底部撓曲部段120、第一上部撓曲部段140和第二上部撓曲部段160。
[0016]底部撓曲部段120是大致半圓形的弓形部分，其具有位于安裝翼124a中的終端122a以及位于安裝翼124b中的終端122b。安裝翼124a大致垂直于終端122a形成，并且安裝翼124b大致垂直于終端122b形成。安裝翼122a包括孔126a，并且安裝翼122b包括孔126b，孔126a-126b用于接收諸如螺栓或其他適當(dāng)緊固件的可移除連接器(未示出)。
[0017]底部撓曲部段120具有厚度128。底部撓曲部段120包括分段130，所述分段130具有小于厚度128的厚度132。在一些實(shí)現(xiàn)方案中，在底部撓曲部段120撓曲時，分段130的相對較小的厚度132可致使底部撓曲部段120的變形至少部分地沿著分段130集中。
[0018]上部撓曲部段140包括形狀通常為四分之一圓的弓形部分142，所述弓形部分142終止于位于安裝翼144中的終端143和位于安裝翼148中的終端146。安裝翼144大致垂直于終端143形成并且包括孔150，在孔150與孔126a對準(zhǔn)以便將上部撓曲部段140可移除地固定到底部撓曲部段120時，所述孔150用于接收諸如螺栓或其他適當(dāng)緊固件的可移除連接器(未示出)。
[0019]安裝翼148大致相切于終端146形成并且包括具有孔153的樞軸銷組件152，所述孔153平行于安裝件100的中心縱向軸線103形成?？?53被形成來接收諸如螺栓或其他適當(dāng)緊固件的可移除連接器(未示出)。
[0020]傳感器安裝臂154從上部撓曲部段140大致垂直延伸。傳感器安裝臂154包括經(jīng)設(shè)定尺寸來接收并保持傳感器190的端部192a的至少一個插孔156，所述傳感器190諸如應(yīng)變儀、光學(xué)傳感器、光纖布拉格光柵、法布里一珀羅干涉儀標(biāo)準(zhǔn)具或任何其他適當(dāng)傳感器。
[0021]上部撓曲部段160包括形狀通常為四分之一圓的弓形部分162，所述弓形部分162終止于位于安裝翼164中的終端163和位于安裝翼168中的終端166。安裝翼164大致垂直于終端163形成并且包括孔170，在孔170與孔126b對準(zhǔn)以便將上部撓曲部段160可移除地固定到底部撓曲部段120時，所述孔170用于接收諸如螺栓或其他適當(dāng)緊固件的可移除連接器(未示出)。
[0022]安裝翼168大致相切于終端166形成并且包括具有孔174的樞軸銷組件172，所述孔174平行于安裝件100的中心縱向軸線103形成。孔174被形成來在與孔153對準(zhǔn)時接收諸如螺栓或其他適當(dāng)緊固件的可移除連接器(未示出)。
[0023]傳感器安裝臂175從上部撓曲部段160大致垂直延伸。傳感器安裝臂175包括經(jīng)設(shè)定尺寸來接收并保持傳感器190的端部192b的至少一個插孔176。
[0024]安裝件100包括調(diào)整桿180的集合。調(diào)整桿穿過調(diào)整開口181的集合在朝向安裝件100的縱向軸線103的徑向方向上向內(nèi)延伸穿過安裝件100。調(diào)整桿180中的每個的向內(nèi)端部終止于接合襯墊182。調(diào)整桿180和接合襯墊182形成調(diào)整組件184的集合，所述調(diào)整組件184形成來移動調(diào)整桿180和接合襯墊182以與管道可調(diào)整地接觸，安裝件100待安裝在所述管道上。在一些實(shí)施方案中，調(diào)整組件184可包括位于調(diào)整開口的每個中的內(nèi)螺紋，并且調(diào)整桿180可包括具有外螺紋的至少一部分，所述外螺紋適合于接收在內(nèi)螺紋中。在一些實(shí)施方案中，壓縮襯墊可固定到接合襯墊182。在一些實(shí)施方案中，壓縮襯墊可包括振動和聲噪聲吸收材料層。
[0025]當(dāng)組裝在基本無應(yīng)力或預(yù)定的預(yù)應(yīng)力或應(yīng)變配置中時，傳感器安裝臂154和175基本上平行于彼此定向。在這種基本平行的配置中，傳感器190受應(yīng)力的程度基本相同。例如，示例性平行配置中的兩個傳感器190可提供基本相同的輸出，所述輸出可用于抵消共模噪聲差分測量配置。
[0026]在一些實(shí)現(xiàn)方案中，通過穿過孔126a和150放置緊固件，并且通過穿過孔126b和170放置另一緊固件，同時將緊固件從樞軸銷組件152、172省略，安裝件100可以可移除地固定到管道。在這種示例性配置中，在管道在直徑上變化(例如，由于管道內(nèi)的流體的壓力的變化)時，未緊固的樞軸銷組件152、172可以略微分離，致使傳感器安裝臂154和175移動遠(yuǎn)離它們的基本平行、無應(yīng)力的配置。在傳感器安裝臂154和175偏離時，以不同的徑向位置安裝在傳感器安裝臂154和175上的傳感器190將經(jīng)歷不同量的應(yīng)力。在一些實(shí)現(xiàn)方案中，不同量的應(yīng)力可通過傳感器190產(chǎn)生不同的信號，所述不同的信號可被處理來確定管道內(nèi)的絕對流體壓力或流體壓力中的變化。
[0027]現(xiàn)參考圖4，示出安裝件100的簡化版本來闡明應(yīng)力對安裝件100的一個示例性影響。在所示出的實(shí)例中，上部撓曲部段140、160通過一對螺栓410可移除地固定到底部撓曲部段120，并且約束螺栓(此處未示出)插入孔153、174中。當(dāng)安裝件100圍繞管道(未示出)夾緊時，安裝件100可采用以實(shí)線示出的配置，所述管道基本上是未加壓的并因此是基本上未擴(kuò)展的。當(dāng)管道被加壓時，管道的壁將擴(kuò)展。此擴(kuò)展將致使傳感器安裝臂154和175會聚或以其他方式相對更接近地移動，采用以虛線示出的配置。
[0028]再次參考圖1，在一些實(shí)現(xiàn)方案中，連接板195可以可移除地固定到傳感器安裝臂154和175的相對于彼此的徑向遠(yuǎn)側(cè)端部，將傳感器安裝臂154和175機(jī)械地連接到彼此。通過憑借連接板195將傳感器安裝臂154和175連接到彼此，可以修改傳感器安裝臂154和175在管道擴(kuò)展和收縮時的移動。在一些實(shí)現(xiàn)方案中，連接板195可用于幫助圍繞管道組裝安裝件100。例如，連接板195可用于在組裝期間暫時地固定上部撓曲部段140、160，并且可在上部撓曲部段140、160固定到底部撓曲部段120之后移除。
[0029]現(xiàn)參考圖5和圖6，示出安裝件100的簡化版本來闡明連接板195對安裝件100的撓曲的影響。圖5是不具有連接板195并且不具有約束螺栓的安裝件100的概念性示例性配置500。在示例性配置500中，在管道(未示出)在安裝件100內(nèi)擴(kuò)展時，傳感器安裝臂154和175從它們的基本上無應(yīng)力或預(yù)應(yīng)力的配置(如以虛線所描繪的)相對分開移動到以實(shí)線描繪的受應(yīng)力的配置。通常，在沒有處于適當(dāng)?shù)奈恢玫倪B接板195的情況下，傳感器臂154和175的徑向遠(yuǎn)側(cè)端部510將比傳感器臂154和175的徑向近側(cè)部分520相對更遠(yuǎn)地彼此分開移動。
[0030]在一些實(shí)現(xiàn)方案中，在加壓管道的直徑D以X增加時，應(yīng)變可表達(dá)為比X/Dο因?yàn)閄/L>>X/D，在擴(kuò)展臂之間的較短距離L上施加的相同的位移X可以導(dǎo)致應(yīng)變放大。
[0031]圖6是具有跨傳感器安裝臂154和175固定的連接板195并且不存在約束螺栓的安裝件100的概念性示例性配置600。在示例性配置600中，在管道(未示出)在安裝件100內(nèi)擴(kuò)展時，連接板195部分地約束徑向遠(yuǎn)側(cè)端部510的移動，致使傳感器安裝臂154和175的徑向近側(cè)部分520從它們的基本上無應(yīng)力或預(yù)應(yīng)力的配置(如以虛線所描繪的)相對分開移動到以實(shí)線描繪的受應(yīng)力的配置。通常，在具有處于適當(dāng)?shù)奈恢玫倪B接板195的情況下，傳感器安裝臂154和175的徑向近側(cè)部分520將比傳感器臂154和175的徑向遠(yuǎn)側(cè)端部510相對更遠(yuǎn)地彼此分開移動。當(dāng)使用連接板195時，可以表達(dá)為dD = X的管道直徑擴(kuò)展可以導(dǎo)致傳感器安裝臂154和175的接近連接板的端部處的最小頂部間隙增加Xmin，而Xmin接近于零，其中臂在更接近管道的位置處的之間距離的另外且相對較大的Xmax增加，而Xmax可以近似為Xmax =?ΡΙ*Χ0
[0032]再次參考圖1，在一些實(shí)現(xiàn)方案中，樞軸銷(未示出)可以插入穿過傳感器安裝臂154的孔148和傳感器安裝臂175的孔168。通過將樞軸銷放置在孔148、168中，在管道擴(kuò)展和收縮時，傳感器安裝臂154和175的偏離將圍繞所述樞軸銷樞轉(zhuǎn)。例如，在管道擴(kuò)展時，可以致使傳感器安裝臂154和175來從它們的基本上平行、無應(yīng)力的配置偏離并且所述臂將以朝向彼此的角度向內(nèi)移動。
[0033]在一些實(shí)施方案中，樞軸銷可以是可壓縮的或以其他方式可變形的，或者可以包括圍繞基本上不可壓縮芯棒的可壓縮或以其他方式可變形的涂層。在一些實(shí)現(xiàn)方案中，用于樞軸銷的所選擇可壓縮或可變形部件的使用可提供傳感器安裝臂154和175的會聚或偏離的修改。例如，通過在樞軸銷組件152、172中包括可壓縮樞軸銷，可以以相對于移動的降低的方式允許樞軸銷組件152、172的分離，所述移動可以在使用或不使用不可變形樞軸銷的情況下發(fā)生。
[0034]在一些實(shí)施方案中，連接板195可形成來具有選擇的彈簧系數(shù)。例如，連接板195的剛度可選擇來在各種應(yīng)力配置下可選擇地修改傳感器安裝臂154和175的偏離。在一些實(shí)施方案中，一個或多個傳感器可安裝在連接板195上。例如，傳感器可被配置來提供指示連接板195處的拉伸、壓縮或彎曲應(yīng)力的信號。在一些實(shí)施方案中，一個或多個傳感器可安裝在傳感器安裝臂154和175的內(nèi)表面之間和/或在120、140和/或160的任何其他合適的部段。例如，負(fù)荷傳感器可安裝在傳感器安裝臂154與175之間以便響應(yīng)于傳感器安裝臂154和175的相對向內(nèi)和向外移動提供信號。
[0035]盡管本實(shí)例被示出和描述為包括四組調(diào)整組件184，但各種實(shí)現(xiàn)方案可包括任何適當(dāng)數(shù)量的調(diào)整組件184，所述調(diào)整組件184通過調(diào)整開口 181的對應(yīng)調(diào)整開口安裝。例如，調(diào)整組件184中的一個可安裝在上部撓曲部段140上，并且調(diào)整組件184中的另一個可安裝在以大約180度的偏離位于底部撓曲部段120中的調(diào)整開口 181中。在另一實(shí)例中，調(diào)整組件184中的一個可安裝在上部撓曲部段140、160中的每個中，并且調(diào)整組件184中的第三個可安裝在位于分段130的中心部段中的調(diào)整開口 181中。
[0036]圖2和圖3是另一示例性光學(xué)傳感器安裝件200的分解圖和透視圖。通常，安裝件200可移除或永久地固定到管道201以便將管道201的直徑中的變化機(jī)械地傳輸?shù)絺鞲衅?02的集合，諸如應(yīng)變儀、光學(xué)傳感器、光纖布拉格光柵、法布里一珀羅干涉儀或任何其他適當(dāng)?shù)膫鞲衅鳌?br>[0037]安裝件200包括一對安裝塊210，所述安裝塊210各自具有近側(cè)表面212和遠(yuǎn)側(cè)表面214。近側(cè)表面212可鄰接管道201的壁204的外表面203定位，并且以大約180度彼此間隔開。
[0038]安裝件200包括一對傳感器安裝臂220。傳感器安裝臂220中的一個通過緊固件222的集合可移除地固定到遠(yuǎn)側(cè)表面214中的每個，所述緊固件諸如螺栓、螺釘或其他適當(dāng)?shù)倪B接器。傳感器安裝臂220各自包括被配置來接收并保持閥桿230的端部232的插孔224。端部232由緊固件231進(jìn)一步保持，所述緊固件231諸如螺母、保持銷或其他適當(dāng)?shù)倪B接器。在一些實(shí)施方案中，端部232和緊固件231可以形成用于閥桿230的張力調(diào)整機(jī)構(gòu)。例如，調(diào)整機(jī)構(gòu)可包括位于閥桿230的端部232中的至少一個上的外螺紋，并且緊固件231可包括適合用于接合閥桿230的外螺紋的內(nèi)螺紋。在此類實(shí)例中，緊固件231可沿著端部232擰入以便沿著閥桿230調(diào)整張力。
[0039]閥桿230包括處于閥桿230的外表面中的至少一個縱向插孔234?？v向插孔234中的每個被形成來接收并保持傳感器202中的一個。閥桿230具有位于縱向插孔234中的一個的中心部分處的第一截面面積236，以及位于縱向插孔234中的另一個的中心部分處的第二截面面積238。如本文之后所論述的，截面面積可以是相同的或不同的。
[0040]在一些實(shí)現(xiàn)方案中，磁體240位于插孔242中，所述插孔242形成在安裝塊210的近側(cè)表面212中的每個中。磁體240包括可鄰接管道201的壁204的外表面203定位的第一表面244，以及可鄰接安裝塊210定位的表面246。在一些實(shí)施方案中，安裝件200可通過磁體240安裝到管道201。在一些實(shí)施方案中，安裝件200可通過將安裝塊210焊接、粘合或以其他方式粘附到管道201來安裝到管道201。
[0041]安裝件200在預(yù)定的應(yīng)變條件下組裝，其中傳感器安裝臂200大致彼此平行并且閥桿230大致垂直于傳感器安裝臂220中的每個的縱向軸線安裝。流動通過管道201的流體的壓力對壁204施加壓力，造成外表面203的直徑中的變化。在直徑變化時，安裝塊210之間的距離也變化。由于安裝塊210通過傳感器安裝臂220并且穿過閥桿230連接到彼此，在管道201擴(kuò)展和收縮時，致使閥桿230擴(kuò)展或收縮和/或撓曲。安裝在插孔234中的傳感器202被致使與閥桿230—起擴(kuò)展或收縮和/或撓曲，并且提供隨桿中的撓曲和壓縮或拉伸應(yīng)力變化而變化的信號。
[0042]在一些實(shí)施方案中，第一截面面積236可具有與第二橫截面面積238不同的截面面積。在此類實(shí)施方案中，第一截面面積236將相對于管道201的擴(kuò)展和收縮以與第二截面面積238不同的速率擴(kuò)展或收縮或撓曲，并且擴(kuò)展或收縮和撓曲的不同速率可產(chǎn)生傳感器202中的不同量的應(yīng)力。在一些實(shí)現(xiàn)方案中，傳感器中的不同量的應(yīng)力可產(chǎn)生不同的信號，所述信號可被處理來確定管道內(nèi)的絕對流體壓力或流體壓力中變化。在一些實(shí)現(xiàn)方案中，閥桿230、第一截面面積236和第二截面面積238的厚度可以形成來選擇性地確定沿著閥桿230和/或在傳感器202之間發(fā)生的壓縮、張力或撓曲的量。
[0043]盡管上文已經(jīng)詳細(xì)描述了一些實(shí)現(xiàn)方案，但其他修改是可能的。例如，邏輯流程并不要求以所述的特定順序或連續(xù)順序來達(dá)到期望的結(jié)果。另外，可提供其他步驟或可從所描述的流程中刪除步驟，并且可將其他部件添加到所描述的系統(tǒng)或從其中移除。因此，其他實(shí)現(xiàn)方案也在所附權(quán)利要求書的范圍內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種用于將應(yīng)變傳感器安裝在管狀管道上的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括: 具有中心縱向軸線的機(jī)械夾具，所述機(jī)械夾具具有多個部段，所述多個部段包括: 底部撓曲部段，其具有終止于位于第一安裝翼中的第一終端的弓形部分，并且所述底部撓曲部段終止于位于第二安裝翼中的第二端部，所述安裝翼中的每個包括穿過所述翼的用于接收可移除連接器的開口 ； 第一上部撓曲部段，其具有終止于位于安裝翼中的第一終端的弓形部分，并且所述第一上部撓曲部段終止于位于樞軸銷組件中的第二終端，所述樞軸銷組件具有平行于所述夾具的所述中心縱向軸線的孔，所述安裝翼具有穿過所述翼的用于接收可移除連接器的開P； 第二上部撓曲部段，其具有終止于位于安裝翼中的第一終端的弓形部分，并且所述第一上部撓曲部段終止于位于樞軸銷組件中的第二終端，所述樞軸銷組件具有平行于所述夾具的所述中心縱向軸線的孔，所述安裝翼具有穿過所述翼的用于接收可移除連接器的開P； 第一傳感器安裝臂，其向外設(shè)置在所述第一上部撓曲部段上，所述傳感器安裝臂包括經(jīng)設(shè)定尺寸來接收和保持第一應(yīng)變儀的第一端部的至少一個插孔;以及 第二傳感器安裝臂，其向外設(shè)置在所述第二上部撓曲部段上，所述傳感器安裝臂包括經(jīng)設(shè)定尺寸來接收和保持第一應(yīng)變儀的第二端部的至少一個插孔。2.如權(quán)利要求1所述的安裝系統(tǒng)，其中當(dāng)所述機(jī)械夾具在預(yù)定的應(yīng)變條件下組裝時，所述第一傳感器安裝臂平行于所述第二傳感器安裝臂。3.如權(quán)利要求1所述的安裝系統(tǒng)，其還包括位于所述第一安裝臂中的經(jīng)設(shè)定尺寸來接收并保持第二應(yīng)變儀的第一端部的第二插孔，以及位于所述第二安裝臂中的經(jīng)設(shè)定尺寸來接收并保持第二應(yīng)變儀的第二端部的第二插孔。4.如權(quán)利要求1所述的安裝系統(tǒng)，其中所述應(yīng)變儀是光纖布拉格光柵應(yīng)變儀。5.如權(quán)利要求1所述的安裝系統(tǒng)，其中所述應(yīng)變儀是法布里一珀羅干涉儀。6.如權(quán)利要求1至5中任一項(xiàng)所述的安裝系統(tǒng)，其還包括連接板，所述連接板連接到所述第一安裝臂的遠(yuǎn)側(cè)端部并且連接到所述第二安裝臂的遠(yuǎn)側(cè)端部。7.如權(quán)利要求1所述的安裝系統(tǒng)，其還包括具有可壓縮涂層的樞軸銷，其中包括所述可壓縮涂層的所述樞軸銷經(jīng)設(shè)定尺寸來接收在所述樞軸銷組件的所述孔中。8.如權(quán)利要求1所述的安裝組件，其中所述底部撓曲部段還包括穿過其的至少一個調(diào)整開口，所述調(diào)整開口在朝向所述縱向軸線的徑向方向上向內(nèi)設(shè)置，所述開口經(jīng)設(shè)定尺寸來接收第一調(diào)整桿;并且 其中所述第一上部撓曲部段還包括穿過其的至少一個調(diào)整開口，所述調(diào)整開口在朝向所述縱向軸線的徑向方向上向內(nèi)設(shè)置，所述開口經(jīng)設(shè)定尺寸來接收第二調(diào)整桿;并且 其中所述第二上部撓曲部段還包括穿過其的至少一個調(diào)整開口，所述調(diào)整開口在朝向所述縱向軸線的徑向方向上向內(nèi)設(shè)置，所述開口經(jīng)設(shè)定尺寸來接收第三調(diào)整桿;并且 其中所述第一調(diào)整桿、所述第二調(diào)整桿和所述第三調(diào)整桿各自包括接合襯墊，所述接合襯墊固定到朝向所述縱向軸線定位的每個調(diào)整桿的端部。9.如權(quán)利要求8所述的安裝系統(tǒng)，其還包括用于每個桿的調(diào)整機(jī)構(gòu)，所述調(diào)整機(jī)構(gòu)適于移動所述桿和安裝在所述桿上的所述接合襯墊以與所述管道接觸，所述安裝系統(tǒng)待安裝在所述管道上。10.如權(quán)利要求8所述的系統(tǒng)，其還包括固定到所述接合襯墊中的每個的壓縮襯墊。11.如權(quán)利要求10所述的安裝系統(tǒng)，其中所述壓縮襯墊包括振動和聲噪聲吸收材料層。12.一種將應(yīng)變傳感器安裝到管道的方法，其包括: 周向地圍繞管道壁的外表面定位機(jī)械夾具，所述機(jī)械夾具具有中心縱向軸線，所述機(jī)械夾具具有多個部段，所述多個部段包括: 底部撓曲部段，其具有終止于位于第一安裝翼中的第一終端的弓形部分，并且所述底部撓曲部段終止于位于第二安裝翼中的第二端部，所述安裝翼中的每個包括穿過所述翼的用于接收可移除連接器的開口 ； 第一上部撓曲部段，其具有終止于位于第一安裝翼中的第一終端的弓形部分，并且所述第一上部撓曲部段終止于位于樞軸銷組件中的第二終端，所述樞軸銷組件具有平行于所述夾具的所述中心縱向軸線的孔，所述安裝翼具有穿過所述翼的用于接收可移除連接器的開口； 第二上部撓曲部段，其具有終止于位于第一安裝翼中的第一終端的弓形部分，并且所述第一上部撓曲部段終止于位于樞軸銷組件中的第二終端，所述樞軸銷組件具有平行于所述夾具的所述中心縱向軸線的孔，所述安裝翼具有穿過所述翼的用于接收可移除連接器的開口； 第一傳感器安裝臂，其向外設(shè)置在所述第一上部撓曲部段上，所述傳感器安裝臂包括經(jīng)設(shè)定尺寸來接收和保持第一應(yīng)變儀的第一端部的至少一個插孔;以及 第二傳感器安裝臂，其向外設(shè)置在所述第二上部撓曲部段上，其中當(dāng)所述機(jī)械時，所述傳感器安裝臂包括經(jīng)設(shè)定尺寸來接收和保持第一應(yīng)變儀的第二端部的至少一個插孔;以及 將具有第一端部的應(yīng)變傳感器定位在所述第一傳感器安裝臂的所述插孔中，并且將所述應(yīng)變傳感器的第二端部定位在所述第二傳感器安裝臂的所述插孔中。13.如權(quán)利要求12所述的方法，其還包括: 在朝向所述縱向軸線的徑向方向上將一個或多個單獨(dú)調(diào)整桿向內(nèi)插入位于所述底部撓曲部段、所述第一上部撓曲部段和所述第二上部撓曲部段中的一個或多個中的一個或多個徑向開口； 以及 將所述管道的所述外表面與接合襯墊接觸，所述接合襯墊固定到朝向所述管道的所述縱向軸線定位的每個調(diào)整桿的端部。14.如權(quán)利要求12所述的方法，其還包括: 當(dāng)所述夾具處于無應(yīng)力條件下時，平行于所述第二傳感器安裝臂定位所述第一傳感器安裝臂。15.如權(quán)利要求12所述的方法，其還包括: 將具有第一端部的第二應(yīng)變傳感器定位在所述第一傳感器安裝臂的第二插孔中，并且將所述第二應(yīng)變傳感器的第二端部定位在所述第二傳感器安裝臂的第二插孔中。16.如權(quán)利要求12所述的方法，其還包括將剛性連接板連接到所述第一安裝臂的遠(yuǎn)側(cè)端部和所述第二安裝臂的遠(yuǎn)側(cè)端部。17.如權(quán)利要求12所述的方法，其中所述樞軸銷包括可壓縮涂層，從而向所述機(jī)械夾具提供另外的撓性。18.如權(quán)利要求13所述的安裝系統(tǒng)，其中所述接合襯墊中的每個包括壓縮襯墊，所述壓縮襯墊具有固定到所述接合襯墊中的每個的至少一層的振動和聲噪聲吸收材料;并且 所述方法還包括衰減來自所述管道的振動和聲噪聲。19.一種用于將應(yīng)變儀安裝在管狀管道上的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括: 第一安裝塊，其具有可鄰接所述管道的壁的外表面的第一部分定位的近側(cè)第一表面，所述第一安裝塊具有遠(yuǎn)側(cè)安裝表面； 第二安裝塊，其具有可鄰接所述管道的壁的外表面的第二部分定位的近側(cè)第一表面，所述管道壁的所述第二部分與所述第一部分隔開，所述第二安裝塊具有遠(yuǎn)側(cè)安裝表面； 第一傳感器安裝臂，其連接到所述第一安裝塊的所述遠(yuǎn)側(cè)安裝表面，所述傳感器安裝臂包括被配置來接收和保持閥桿的第一端部的至少一個插孔； 第二傳感器安裝臂，其連接到所述第二安裝塊的所述遠(yuǎn)側(cè)安裝表面，所述傳感器安裝臂包括被配置來接收和保持所述閥桿的第二端部的至少一個插孔;并且 其中所述閥桿包括位于所述桿的外表面中的第一縱向插孔，所述第一插孔被配置來接收和保持第一應(yīng)變儀。20.如權(quán)利要求19所述的機(jī)械安裝系統(tǒng)，所述閥桿具有位于所述第一縱向插孔的中心部分處的第一截面面積，并且其中所述閥桿包括位于所述閥桿的所述外表面中的第二縱向插孔，所述第一插孔被配置來接收和保持第二應(yīng)變儀，所述閥桿具有位于所述第二縱向插孔的中心部分處的第二截面面積。21.如權(quán)利要求19所述的安裝系統(tǒng)，其中當(dāng)所述機(jī)械夾具在預(yù)定的應(yīng)變條件下組裝時，所述第一傳感器安裝臂大致平行于所述第二傳感器安裝臂，并且所述閥桿垂直于每個安裝臂的縱向軸線安裝。22.如權(quán)利要求19所述的安裝系統(tǒng)，其還包括: 第一磁體，其接收在所述第一安裝塊的所述第一表面的插孔中，所述磁體具有可鄰接所述管道的所述壁的所述外表面的第一部分定位的至少一個第一表面以及可鄰接所述第一安裝塊定位的至少一個第二表面;以及 第二磁體，其接收在所述第二安裝塊的所述第一表面的插孔中，所述磁體具有可鄰接所述管道的所述壁的所述外表面的第二部分定位的至少一個第一表面以及可鄰接所述第二安裝塊定位的至少一個第二表面。23.如權(quán)利要求19所述的安裝系統(tǒng)，其中所述應(yīng)變儀是光纖布拉格光柵。24.如權(quán)利要求19所述的安裝系統(tǒng)，其中所述應(yīng)變儀是法布里一珀羅干涉儀。25.如權(quán)利要求19所述的安裝系統(tǒng)，其還包括用于所述閥桿的張力調(diào)整機(jī)構(gòu)。26.一種將應(yīng)變儀安裝到管道的方法，其包括: 定位第一安裝塊，所述第一安裝塊具有鄰接所述管道的壁的外表面的第一部分的近側(cè)第一表面，所述第一安裝塊具有遠(yuǎn)側(cè)安裝表面； 定位第二安裝塊，所述第二安裝塊具有鄰接所述管道的壁的外表面的第二部分的近側(cè)第一表面，所述管道壁的所述第二部分與所述第一部分隔開，所述第二安裝塊具有遠(yuǎn)側(cè)安裝表面； 將第一傳感器安裝臂連接到所述第一安裝塊的所述遠(yuǎn)側(cè)安裝表面； 將第二傳感器安裝臂連接到所述第二安裝塊的所述遠(yuǎn)側(cè)安裝表面； 將閥桿的第一端部連接到所述第一傳感器安裝臂； 將閥桿的第二端部連接到所述第二傳感器安裝臂； 將第一應(yīng)變儀定位在位于所述閥桿的外表面中的第一縱向插孔中，所述閥桿具有位于所述第一縱向插孔的中心部分處的第一截面面積。27.如權(quán)利要求26所述的方法，其還包括在利用所述應(yīng)變儀進(jìn)行測量之前，使用位于所述閥桿上的張力調(diào)整機(jī)構(gòu)調(diào)整所述閥桿中的所述張力。28.如權(quán)利要求26所述的方法，其還包括: 將所述第一安裝臂可移除地緊固到所述管道，具體是通過:將第一磁體定位在所述第一安裝塊的所述第一表面的插孔中，并且將所述磁體定位成具有鄰接所述管道的所述壁的所述外表面的第一部分的第一表面和鄰接所述第一安裝塊的至少一個第二表面，；以及 將所述第二安裝臂可移除地緊固到所述管道，具體是通過:將第二磁體定位在所述第二安裝塊的所述第一表面的插孔中，并且將所述磁體定位成具有鄰接所述管道的所述壁的所述外表面的第二部分的第一表面和鄰接所述第二安裝塊的至少一個第二表面。
【文檔編號】E21B47/013GK105899759SQ201380080801
【公開日】2016年8月24日
【申請日】2013年12月27日
【發(fā)明人】Z·索博列維斯基, M·A·賽特克
【申請人】哈里伯頓能源服務(wù)公司