CN102906364A - 取心装置和方法 - Google Patents

Abstract

提供了一种取心装置，该装置在一个示例性实施方式中包括可转动构件，其连接到构造成从地层钻取岩心的钻头；在所述可转动构件中的基本不转动构件，其构造成从地层接收所述岩心；传感器，其构造成在从地层钻取岩心期间提供关于所述可转动构件与所述不转动构件之间的转动的信号；以及电路，其构造成处理来自于所述传感器的信号，用于估测所述转动构件与所述不转动构件之间的转动。

Description

取心装置和方法

相关申请的交叉引用

本申请要求于2010年4月14日申请的序列号是61/324,194的美国临时专利申请的优先权。

技术领域

本公开内容总体上涉及从地层获得岩心样本以及在地层中钻出井眼。

背景技术

油井（也称作“井眼”或“钻孔”）是利用钻柱钻出的，所述钻柱包括管状构件，在所述管状构件的端部上具有钻进组件（也称作“底部钻具组合”或“BHA”）。为了获得诸如石油和天然气之类的碳氢化合物，通过转动连接在钻柱底端上的钻头来钻出井眼。所述钻柱可以包括在钻进组件的底端上的具有取心钻进钻头（或“取心钻头”）的取心工具。所述取心钻头具有贯通的孔部或嘴部，所述贯通的孔部或嘴部具有选定的直径，该选定的直径足以使岩心样本能够进入钻进组件内部的圆柱形取心筒（取心内筒）中。可以在取心筒周围放置一个或多个传感器来对岩心和被钻进以获得岩心的井眼周围的地层做出某些测量结果。可以获得的岩心样本的长度受取心筒的长度限制，其在一个实施方式中可以是600英尺长或者更长。在钻进期间，取心内筒的转动可以造成岩心样本的断裂，从而减小或破坏用于测量的岩心的完整性。因此，在取心内筒接纳岩心时，希望检测取心内筒的转动并保持其固定（或非转动）状态，以便于获取连续的、坚实的、未破裂的岩心样本。

发明内容

在一个方面中，提供了一种取心装置，该装置在一个示例性实施方式中包括可转动构件，其连接到构造成从地层钻取岩心的钻头；在所述可转动构件中的基本不转动构件，其构造成从地层接收所述岩心；传感器，其构造成在从地层钻取岩心期间提供关于所述可转动构件与所述不转动构件之间的转动的信号；以及电路，其构造成处理来自于所述传感器的信号，用于估测所述转动构件与所述不转动构件之间的转动。

在另一个方面中，提供了一种从地层获得岩心的方法，该方法在一个示例性实施方式中可以包括：使连接到外部构件的钻头转动以从地层获得岩心；使所述岩心接纳在布置在所述转动构件中的基本不转动构件中；使用传感器获得与所述转动构件相对于所述基本不转动构件的转动有关的测量结果；使用传感器测量结果判断所述转动构件和所述基本不转动构件的相对转动；以及将与所述相对转动相关的信息存储在合适的存储介质中。

相当宽泛地概括本文所披露的装置和方法的某些特征的示例是为了可以更好地理解其如下的详细描述。当然，存在下文中披露的装置和方法的附加特征，它们将构成所附权利要求的主题。

附图说明

为了对本公开内容有详细的理解，结合附图参照如下的详细描述，其中类似的元件被标以类似的数字，其中：

图1是根据本公开内容的一个实施方式的包括井下取心工具的钻进系统的正视图；

图2是根据本公开内容的一个实施方式的带有钻头的取心工具的侧视图，其中为了示出细节而移除了某些元件；

图3是根据本公开内容的一个实施方式的带有钻头的取心工具的侧视图，其中为了示出细节而移除了某些元件；

图4是根据本公开内容的一个实施方式的包括转动测量装置的元件的取心装置的一部分的局部透视图。

具体实施方式

本公开内容涉及用于从地层获得岩心样本的装置和方法并且参照某些具体实施方式对其进行描述。这里所描述的概念和实施方式受不同形式的实施方式影响。这些图示以及书面的说明书描述本公开内容的仅出于说明目的的具体实施方式，应该理解的是本说明书应理解为是本公开内容的原理的范例，并不旨在将本公开内容限制到这里所图示并描述的内容。

图1是示出了一种示例性钻进系统100的示意图，该钻进系统100可以用来获得岩心样本，判断所述岩心样本什么时候可能不再是固定的或者是不稳定的，并且用于在岩心不固定或不稳定时采取合适的修正动作。图1示出了利用钻柱112正在地层101中钻出的井眼110。在一个方面中，所述钻柱112包括管状构件114和利用合适的接头116连接在管状构件112的底端118上的钻进组件120。所述管状构件114一般包括串联连接的多个钻杆段。所述钻进组件120包括取心工具155，取心工具155具有在钻进组件120的底端上的钻头150（这里也称作“取心钻头”）。所述钻头150具有贯通的孔部或嘴部152，所述贯通的孔部或嘴部152具有内径153，所述内径153基本等于要获得的岩心165的外径。所述钻头150连接到钻进组件120的钻铤。所述钻铤包括用于在其中接纳岩心165的内取心筒124。在一个方面中，当所述钻进组件120转动以使所述钻头150转动来获得所述岩心165时，所述筒124保持固定不动。可以将合适的扶正器或支撑构件（比如稳定器、支承组件等等，未示出）放置在取心筒与钻进组件120的内壁之间的选定位置上，以对所述筒124提供横向或径向支撑。参照图2-4更详细地描述所述取心工具155的细节。总体而言，所述取心工具切削出岩心，该岩心由所述内取心筒（管状构件）接纳。来自于与所述取心工具155相关联的一个或多个传感器的测量结果用于判断岩心和所述取心工具的转动构件的相对运动。

所述钻进组件120还可以包括这里总体由数字160表示的多种传感器和装置，其用于进行与一个或多个特性或特征相关的测量，所述特性或特征包括但不局限于岩心特性、钻头转速、钻进速度、岩层、震动、黏滑和回旋。所述钻进组件120中的控制器170和/或地表的控制器140可以构造成处理来自于井下传感器的数据，所述井下传感器包括与取心工具155相关联的、用于判断岩心165的稳定和转动的传感器。此外，所述钻进系统120可以包括用于在钻出井眼110期间判断钻进组件120的倾斜度、深度和方位角的传感器。这些传感器可以包括多轴倾角计、磁力计和回转仪装置。所述控制器170和/或140还可以控制钻进系统和装置160的操作。钻进组件120中的遥感勘测单元178提供了井下装置160与地表控制器140之间的双向通讯。为了本公开内容的目的，可以使用任何合适的遥感勘测系统，包括但不局限于泥浆脉冲遥测、电磁遥测、声音遥测和有线遥测。有线遥测可以包括连接在一起的装有数据通讯链路（比如导电体或光学纤维）的钻杆段。所述数据还可以是使用横跨管接头的电磁发射器和接收器或声音发射器和接收器进行无线传输。

仍然参见图1，将钻管112从地表117处的钻机102输送到井眼110中。所述钻机102包括支撑转盘125的井架111，主动力源（比如电动机或顶部驱动系统（未示出））使所述转盘125以所需的转速转动以使钻柱112转动，从而使钻头150转动。钻柱112经由滑轮123、旋转接头128和绳索129连接到绞盘130。在钻进操作期间，操作绞盘130以控制钻压，钻压影响钻进速度。在钻进操作期间，泥浆泵134使来自于源头或泥浆坑132的钻进流体131（也称作“泥浆”）在压力下通过钻柱112流动。钻进流体131经由吸泥机136和流体管线138进入钻柱112中。钻进流体131在井眼底部151排出。钻进流体131通过钻柱112与井眼110之间的环形空间127向井口流动，并且经由返回管线135回到泥浆坑132。管线138中的传感器S1提供关于流体流速的信息。与钻柱112相关联的地表转矩传感器S2和传感器S3分别提供关于钻柱112和钻头150的转矩和转速的信息。此外，与管线129相关联的一个或多个传感器（未示出）用于提供与钻柱112的悬重和与井眼110的钻进相关的其他所需参数有关的数据。

地表控制单元140可以经由设置在流体管线138中的传感器143以及传感器S1，S2，S3、悬重传感器和用在该系统中的任何其他传感器来接收来自井下传感器和装置的信号。所述控制单元140根据编好程的指令处理这些信号并且在显示器/监视器142上显示所需的钻进参数和其他信息，以由钻机现场的操作人员使用，以控制钻进操作。地表控制单元140可以是基于计算机的系统，其可以包括处理器140a、用于存储数据的存储器140b、计算机程序、计算机中的处理器140a可访问的模型和算法、记录器（比如用于记录数据的磁带机）和其他外围设备。地表控制单元140还可以包括由计算机使用的仿真模型以根据编好程的指令处理数据。所述控制单元响应通过合适的装置（比如键盘）输入的用户命令。所述控制单元140适于在某些不安全的或不理想的操作状态发生时启动警报144。

图2是根据本公开内容的一个实施方式的示例性取心工具或装置200的一个实施方式的侧视图，其中为了显示元件的细节移除了某些元件，否则会不清楚。所示出的取心工具200包括外部构件或筒204、内部构件或筒206、上部接头208、接头部分210、取心钻头（或者钻头）212和转动测量设备或装置202。所示出的外部筒204、上部接头208、接头部分210和取心钻头212移除了一部分以图示出转动测量装置202的某些细节。在一个方面中，取心钻头212是聚晶金刚石复合片（PDC）或者天然钻石切削结构，其构造成进行作为形成井眼工序一部分的破坏岩层的操作，同时形成由内部筒206接纳的岩心地层样本。所述上部接头208可以连接到BHA120（图1）或转动的钻柱112的端部，在此所述上部接头208、外部筒204、接头部分210、取心钻头212和连接构件213与钻柱一起转动以形成岩心样本165和井眼110（图1）。在一个方面中，所述连接构件213通过接头214连接到内部筒206，所述接头214包括轴承以允许所述连接构件213与所述外部筒204一起转动而所述内部筒206保持基本固定不动（不转动）。在一个实施方式中，所述连接构件213连接到外部筒204和/或上部接头208，其中每个元件与钻柱112一起转动（图1）。所述外部筒204通过任何合适的机构216（比如螺纹、压配合或焊接）连接到上部接头208。在一个实施方式中，钻进流体可以从钻柱流过所述上部接头208和连接构件213且穿过外部筒204与内部筒206之间的间隙217。所述流体流出取心钻头212以沿着外部筒204的外侧和钻柱将流体中的切屑携带到井口。

在一个方面中，所述转动测量装置202构造成测量所述外部筒204相对于内部筒206的转动。在一个构造中，所述转动测量装置202包括传感器218、目标物220、目标物元件222和通讯链路224。所述传感器218构造成感测相对于目标物220的运动。在一个方面中，所述目标物220包括目标物元件222，其与所述传感器218一起使用以判断所述外部筒204相对于所述内部筒206的转动运动。在一个实施方式中，所述传感器218嵌入在所述外部筒204中并且可以是霍尔效应传感器。在一个方面中，所述目标物元件222可以是凸出的部分或者凸起，比如内部筒206上间隔开的花键。所述传感器218在外部筒相对于内部筒转动期间提供对应于每个凸起的信号。对来自于所述传感器218的信号进行处理以量化或判断外部筒相对于内部筒的相对转动。所述霍尔效应传感器218包括换能器，其响应于磁场的变化而改变其输出电压，其中传感器218相对于目标物元件222的运动改变磁场。可以使用凹入部或沟槽来代替内部筒上的凸起。还有，可以使用适合于霍尔效应传感器218的任何其他目标物形状和尺寸。在一个方面中，所述内部筒206和目标物元件222可以由导电材料制成，比如钢或合金，其中目标物元件222造成要被霍尔效应传感器218检测的磁场的变化。在一个方面中，所述目标物元件222是脊、花键或凸起部，且在脊之间具有间隙，其中交替的间隙和脊由传感器218检测。在另一个实施方式中，目标物元件222和/或内部筒206可以包括经由转动影响磁场的磁铁，其中确定磁场的变化来识别转动。

在另一个实施方式中，目标物元件222可以以特殊的样式形成，并且所述传感器218可以是光学传感器或编码器。样式222可以包括印在目标物220或内部筒206上的指示内部筒206相对于外部筒204的运动的交替的明暗颜色条纹。在该实施方式中，目标物220与传感器218之间的空间相对来说没有被堵塞，从而使得光学传感器218能够检测目标物220的运动。因此，在一个实施方式中，钻进流体围绕传感器218与目标物220之间的间隙流动。在另一个实施方式中，目标物元件222可以是射频（RF）标签，所述传感器218可以是RF标签传感器。在一个方面中，RF标签元件222发射表示内部筒206相对于传感器218和外部筒204的位置和/或运动的信号。

在另一个实施方式中，目标物元件222可以以特殊的样式设置，并且所述传感器218可以是光学传感器或编码器。所述样式222可以是指示所述内部筒206相对于所述外部筒204的运动的交替的条纹。在另一个实施方式中，目标物元件222可以是花键或脊，所述传感器218可以是微开关。所述微开关218可以是具有偏压辊和/或凸轮的换能器，其中所述辊保持与所述目标物220的接触并且发出信号以表示所述辊什么时候越过花键或脊。这些信号表示内部筒206相对于外部筒204的运动。可以使用提供转动构件与基本不转动构件之间的相对运动的任何其他合适的传感器装置。

正如上面讨论的，转动测量装置202构造成测量外部筒204相对于内部筒206的转动。例如，在取心操作期间，钻头212和外部筒204以选定的速度转动，比如100RPM，以从地层获得岩心。所述内部筒206构造成保持基本固定（非转动）以使所述筒接纳所述岩心并且沿着径向或横向方向保持所述岩心固定。通过不使所述内部筒206转动，来自于地层的岩心的圆柱形样本保持与地层的连接，能够实现获取长的（圆柱的轴向长度）连续岩心样本。如果内部筒206转动，传感器218和转动测量装置202将检测相对于期望的转动速率（比如100RPM）的差异，例如99rpm。在所示出的实施方式中，控制单元170或140（图1）可以确定钻柱112和外部筒204相对于内部筒206的实际转动速率是不同的。钻头的转动速率和由传感器装置202测量到的转动速率这两者的比较（差异）提供了内部筒206不稳定或转动的表示。例如，如果钻头以100rpm转动而传感器装置218测量结果表明是99rpm的转动，则内部筒206是在与外部筒204相同的方向上以1rpm转动，即100rpm-99rpm，该转动（作为差值的形式）被感测或检测以保持岩心样本的完整性。在转动测量装置202检测到内部筒206转动后，使用处理器（172和/或140a）和程序（176和/或140c）的控制单元170和/或140可以采取一个或多个修正动作以避免对岩心样本造成破坏。所述系统100（图1）还可以使用其他参数来获得并保持岩心样本的完整性。例如，该系统100（图1）可以确定一个或多个物理钻进和地层参数，并且使用一个或多个这样的参数来调整钻进参数。这些其他的物理参数可以包括但不局限于震动、回旋、黏滑、地层类型（例如页岩、沙土等等）、倾斜度、转速和钻进速度。响应于一个或多个确定的参数而改变的钻进参数可以包括改变如下参数的一个或多个：钻压、钻头转速、流体流速、钻进速度、钻进方向和停止岩心的钻进以及收回岩心到地表上。

图3是取心工具300的一个实施方式的侧视图，其中移除了某些元件以允许显示元件的细节（否则是不清楚的）。该取心工具300包括转动测量装置302、外部筒304、内部筒306、上部接头308、接头部分310和取心钻头312。已经移除了外部筒304、上部接头308、接头部分310和取心钻头312的一部分以显示转动测量装置302的某些细节。所示上部接头308可以连接到转动的钻柱或BHA的端部，其中所述上部接头308、外部筒304、接头部分310、取心钻头312和连接构件313与钻柱一起转动以产生岩心样本。所述连接构件313经由接头314连接到内部筒306，所述接头314包括轴承以使连接构件313能够与外部筒304一起转动而内部筒306保持基本固定。在一个实施方式中，转动测量装置302包括传感器318、目标物320、目标物元件322和通讯链路324。所述传感器318构造成感测相对于目标物320的运动。所述目标物320包括目标物元件322，其与所述传感器318一起使用来指示外部筒304相对于内部筒306的转动运动。内部筒306的上部326部分地位于连接构件313内部，其中接头314能够实现连接构件313与外部筒304的转动，而内部筒306保持基本固定。正如所示出的，转动测量装置302定位在接头314附近，或者是接头314的一部分，其中传感器318嵌入在连接构件313中并且通过测量目标物元件322的运动来检测内部筒306的运动。因此，通过感测内部筒306相对于连接构件313的运动，该相对运动测量与内部筒306和外部筒304的运动测量是相同的。正如参照图2讨论的，传感器318可以是霍尔效应传感器、RF传感器、光学编码器/传感器、微开关中的一个或者它们的组合。另外，目标物320和元件322可以是花键、RF标签、条纹图案、凹入部中的一个或者它们的组合。在这些方面中，该系统（图2，200；图3，300）可以使用声波短传遥测、开口谐振环、声音信号或其他合适的技术来在元件之间通讯信号，比如在转动与基本不转动的构件之间通讯信号。在这里示出的示例性实施方式中，目标物和检测器大体示出为彼此靠近。但是，可以使用适合于检测取心筒的相对转动的任何传感器。例如，可以在目标物的外部安装连接到上部接头308的一装置，其中该装置包括从这种装置拆下的传感器。例如，所述传感器可以构造成“下垂”到取心筒中，并且检测基本固定部件相对于转动的钻柱或取心筒的转动的外部构件的运动。在这种情况下，所述传感器不再是如图2和3中示出的那样是取心工具的一部分，而是在取心工具外部。在另一个方面中，感测元件可以是触觉构件，该触觉构件在移动经过这些脊时与所述目标物接触并且产生信号。

图4是取心工具的一个实施方式的内部元件的详细透视图，包括转动测量装置400的元件或者转动测量装置400的一部分。在一个实施方式中，转动测量装置400是内部筒的一部分，连接和/或定外在内部筒上，具有上部401和下部402。所述转动测量装置400包括传感器（未示出）、目标物404和目标物元件406。在一些方面中，目标物404和目标物元件406可以被机械加工或成型到转动测量装置400中或者可以是连接到转动测量装置400的单独的元件。例如，所述目标物404可以由铸件成型或者可由可以被部分或完全磁化的导电金属或合金材料加工而成。所述目标物404元件则可以连接到转动测量装置400的上部401或下部402。所述下部402可以包括螺纹以连接到相邻的内部筒部件，比如内部筒206（图2）。正如所示出的，所述下部402具有腔体408。在这些实施方式中，腔体408构造成能够实现钻进流体的流体联通。

在一个方面中，内部筒和外部筒之间的转动由传感器检测，该传感器测量这些筒之间的相对运动以及它们之间有没有物理接触。在一个方面中，感测机构在传感器末端（感测元件）与所述目标物之间具有可变间隙以产生被放大并被转换成可记录的数据的脉冲。所述可变间隙可以通过在内部筒部件上加工的槽缝形成。感测元件可以嵌入在外部筒中或者放置在单独的异径接头或装置中。如果这些筒之间的相对运动发生了改变，则当最高点或最低点面对感测元件时感测元件与目标物之间的间隙就会改变。槽缝或花键的数量决定了传感器装置的分辨率，该分辨率可高达期望的一圈或一转的几分之一。在另一个方面中，传感器机构可以包括触觉感测元件，比如辊子或臂，其中当辊子或臂移动越过脊时产生信号。来自于传感器的这些信号可以由控制器170和/或140处理。

因此，在一个方面中，提供了一种取心装置，该装置在一个实施方式中包括连接到用于钻取岩心的钻头的外部转动构件、外部构件中的基本不转动的内部构件以及传感器装置，所述内部构件构造成从地层接收岩心，所述传感器装置构造成当转动构件转动以钻取岩心时测量基本不转动的内部构件的转动。在一个方面中，所述传感器装置包括传感器或感测元件以及目标物。在一个方面中，所述传感器可以是霍尔效应传感器、射频传感器、光学传感器、微开关或者任何其他合适的传感器。在另一个方面中，所述目标物可以是诸如花键之类的凸起、诸如凹入部之类的沟槽或凹入部、射频标签、条纹图案、颜色变化、磁标记或者它们的任意组合。在一个方面中，所述目标物可以位于基本不转动的构件上，传感器位于转动构件上，或者反过来所述目标物可以位于转动构件上，传感器位于基本不转动的构件上。在另一个方面中，所述取心装置还包括用于从传感器向控制器传输信号的通讯链路。所述通讯链路可以包括如下之一：与基本不转动的构件相关联的开口谐振环（split ring conenction）、声波短传元件（short-hopacoustic sensor）、在连接到取心装置的钻进组件中的控制器与传感器之间的直接连接机构。

在另一个方面中，提供了一种获得岩心样本的方法，该方法在一个实施方式中可以包括：使外部构件与取心钻头一起转动以从地层获得岩心；使所述岩心接纳在布置在所述转动构件中的基本不转动的构件中；在转动构件转动期间使用传感器装置判断基本不转动的构件的转动。该方法可以进一步包括当基本不转动构件的转动在选定限值之外时采取修正动作。在一个方面中，所述修正动作可以包括改变钻头转动、改变钻压、停止接收岩心、取回岩心中的一个或多个动作以及改变倾斜度。在一些方面中，传感器装置可以包括传感器和目标物。在一个方面中，所述传感器可以是霍尔效应传感器、射频传感器、光学传感器、微开关中的一个或者任何其他合适的传感器。在另一个方面中，所述目标物可以是诸如花键之类的凸起、诸如凹入部之类的沟槽或凹入部、射频标签、颜色变化和磁元件。

前面的描述涉及出于图示和解释目的的本公开内容的具体实施方式。但是对于本领域技术人员来说，在不脱离本公开内容和如下的权利要求的范围的前提下，明显可以对这里所描述的实施方式做出许多修改和变化。

Claims (18)

1.一种用于从地层获得岩心的装置，包括：

连接到构造成从地层钻取岩心的钻头的外部可转动构件；

所述外部可转动构件中的内部构件，其构造成在其中接纳所述岩心；以及

传感器，其构造成当所述转动构件在转动以从地层钻取岩心时提供用于测量内部构件转动的信号。

2.根据权利要求1所述的装置，其中所述内部构件基本是不转动的。

3.根据权利要求1所述的装置，其中所述传感器包括目标物和感测元件。

4.根据权利要求3所述的装置，其中所述目标物是从由如下对象构成的组中选出的：（i）凸起；（ii）花键；（iii）沟槽；（iv）凹入部；（v）射频标签；（vi）条纹图案；（vii）颜色变化；以及（viii）磁标记。

5.根据权利要求3所述的装置，其中所述目标物和感测元件以如下方式之一定位：（i）目标物在内部构件上，感测元件在外部构件上；（ii）目标物在外部构件上，感测元件在内部构件上；（iii）目标物在内部构件上，感测元件在轴向移位偏离所述目标物的外构件上。

6.根据权利要求1所述的装置，其中所述传感器是从由如下对象构成的传感器组中选出的：（i）霍尔效应传感器；（ii）射频传感器；（iii）光学传感器；（iv）微开关；以及（v）压力传感器。

7.根据权利要求1所述的装置，还包括用于从传感器向控制器传输信号的通讯链路。

8.根据权利要求1所述的装置，还包括控制器，所述控制器构造成处理来自于所述传感器的信号以判断内部构件的转动。

9.根据权利要求7所述的装置，其中所述通讯链路是从由如下对象构成的组中选出的：（i）与内部构件和外部构件相关联的开口谐振环；（ii）声敏元件，其构造成向与声敏元件间隔开的声接收器传输信号；以及（iii）传感器与控制器之间的直接连接机构。

10.一种从地层获得岩心的方法，包括：

使连接有取心钻头的外部构件转动以从地层获得岩心；

使所述岩心接纳在布置于所述外部转动构件中的基本不转动构件中；

在所述外部转动构件转动期间使用传感器判断所述基本不转动构件的转动。

11.根据权利要求10所述的方法，还包括当基本不转动构件的转动超出选定限值时采取修正动作。

12.根据权利要求10所述的方法，其中所述修正动作是从由如下动作组成的修正动作组中选出的：（i）改变钻头转速；（ii）改变钻压；（iii）停止接收岩心；以及（iv）从基本不转动构件取回岩心；以及（v）改变所述外部构件的倾斜度。

13.根据权利要求10所述的方法，其中所述传感器是从如下元件构成的组中选出的：（i）霍尔效应传感器；（ii）射频传感器；（iii）光学传感器；（iv）微开关；以及（v）压力传感器。

14.根据权利要求10所述的方法，其中所述传感器包括感测元件和目标物。

15.根据权利要求14所述的方法，其中所述目标物是从由如下对象构成的组中选出的：（i）凸起；（ii）花键；（iii）沟槽；（iv）凹入部；（v）射频标签；（vi）条纹图案；（vii）颜色变化；（viii）磁标记。

16.根据权利要求14所述的方法，其中所述目标物和感测元件以如下方式之一定位：目标物在内部构件上，感测元件在外部构件上；目标物在外部构件上，感测元件在内部构件上；目标物在内部构件上，感测元件在轴向远离所述目标物的外构件上。

17.根据权利要求10所述的方法，还包括：

将由传感器产生的信号传输到控制器；以及

由控制器处理从传感器接收到的信号以判断所述基本不转动构件的转动。

18.根据权利要求10所述的方法，还包括通过通讯链路传输来自于传感器的信号，所述通讯链路是从由如下对象构成的组中选出的：（i）与内部构件和外部构件相关联的开口谐振环；（ii）声敏元件，其构造成向与声敏元件间隔开的声接收器传输信号；以及（iii）传感器与控制器之间的直接连接机构。

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