CN105705937B - 保持反射器和电磁引导装置的保持装置 - Google Patents

保持反射器和电磁引导装置的保持装置 Download PDF

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Abstract

提出了一种保持件。保持装置包括：公连接器，其包括第一公延伸部和第二公延伸部，该第一公延伸部和第二公延伸部延伸出公中心盘的相对表面；电磁引导装置，其连续地穿过中心孔，该中心孔连续地穿过第一公延伸部、公中心盘和第二公延伸部；反射器，其与电磁引导装置的第一端直接物理地接触，该电磁引导装置的第一端终止于第一公延伸部的顶表面处；和保持件，其覆盖第一公延伸部以保持反射器，且维持电磁引导装置的第一端与反射器之间的物理接触。

Description

保持反射器和电磁引导装置的保持装置
技术领域
尽管存在与替代能源相关的许多努力，但化石燃料仍是主要的经济驱动物。因此，开发新的化石燃料开采场地的兴趣继续保持较强。在开发新的化石燃料开采场地中，将钻井。井可具有不同流体的混合物，包括油、水、气体、和其他烃。通常期望在开发新的开采场地之前评估井中的不同流体的混合物。此外，可能期望评估不同流体的混合物，以用于评估化石燃料开采场地的剩余寿命。
背景技术
在评估井中的不同流体的混合物时，可能遇到恶劣的环境条件。例如，井中的压力可超过一万五千到两万(15000-20000)磅每平方英寸，且温度可超过一百八十(180)摄氏度。因此，用于评估井中的不同流体的混合物的当前技术通常适用于此种恶劣环境条件。用于评估井中的不同流体的混合物的当前技术的实例可包括电容和电阻阵列传感器。然而，用于评估井中的流体的混合物的技术的范围是有限的。而且，期望改善用于评估不同流体的混合物的当前技术的灵敏度。因此，可能期望提供于分析井中的流体混合物的新颖途径。
发明内容
提出了一种装置。该装置包括：电磁引导装置，其提供电磁辐射；反射器，其反射电磁辐射的一部分以生成电磁辐射的反射部分，其中，反射器完全浸在多相流体中；和处理子系统，其基于电磁辐射的反射部分的至少一部分来分析多相流体，其中，电磁引导装置的主光轴与反射器的主光轴基本上对准。
提出了一种装置。该装置包括：主联接装置，其联接到光纤，其中，主联接装置将电磁辐射分成第一电磁辐射部分和第二电磁辐射部分，且将第一电磁辐射部分引导穿过光纤，以照射浸在多相流体中的反射器，其中，该反射器反射第一电磁辐射部分的一部分以生成第一电磁辐射部分的反射部分；和处理子系统，其基于第一电磁辐射部分的反射部分的至少一部分的强度和第二电磁辐射部分的强度来确定多相流体中的关注流体的浓度、气相液相分率，或它们的组合，其中，反射器的主光轴与光纤的主光轴对准，且光纤的端部与反射器物理地接触。
提出了一种系统。系统包括浸在储存器中的多相流体中的子系统，其中，该子系统包括安装在相应的弓弦上的一个或更多个装置，其中，该一个或更多个装置中的至少一个包括：主联接装置，其联接到第一电磁引导装置和第二电磁引导装置，其中，该主联接装置将电磁辐射分成第一电磁辐射部分和第二电磁辐射部分，将第一电磁辐射部分引导穿过第一电磁引导装置以照射浸在多相流体中的反射器，其中，反射器反射第一电磁辐射部分的一部分来生成第一电磁辐射部分的反射部分；处理子系统，其基于第一电磁辐射部分的反射部分的至少一部分的强度和第二电磁辐射部分的强度来分析多相流体，其中，反射器的主光轴与第一电磁引导装置的主光轴基本上对准；和计算和显示装置，其位于储存器的外侧，且通信地联接到子系统，以接收代表多相流体的分析结果的信号。
提出了一种方法。该方法包括以下步骤：将电磁辐射分成第一电磁辐射部分和第二电磁辐射部分，引导第一电磁辐射部分来照射浸在多相流体中的反射器，通过由反射器反射第一电磁辐射部分的一部分来生成第一电磁辐射部分的反射部分，将第一电磁辐射部分的反射部分分成第一分流反射部分和第二分流反射部分，和基于第一分流反射部分和第二电磁辐射部分来分析多相流体。
附图说明
当参照附图阅读以下详细描述时，本发明实施例的这些和其他特征和方面将变得更好理解，在附图中，相似的标号代表遍及附图的相似部分，在附图中：
图1为根据本系统的一个实施例的，在导管中执行生产测井技术和研究测井技术的系统的框图；
图2为根据本系统的某些方面的，在导管中执行生产测井技术和研究测井技术的装置的框图；
图3为根据本系统的一个方面的示范分析系统的侧立面视图；
图4(a)为根据本系统的一个方面的，当从AA'方向看时的在图3中提到的仪器的截面图；
图4(b)为根据本系统的一个方面的，具有以围绕心轴的矩阵形式布置的装置的仪器的截面图；
图4(c)为根据本系统的一个方面的，具有以线性方式布置的装置的仪器的截面图；
图5为根据本系统的一个方面的，角隅立方后向反射器(corner cuberetroreflector)的侧立面视图；
图6为根据本系统的一个方面的，倒角角隅立方后向反射器(chamfered cornercube retroreflector)的侧立面视图；
图7(a)为根据本技术的一个方面的，保持反射器和电磁引导装置的保持装置的纵截面图；
图7(b)为根据本系统的一个方面的图7(a)中所示的保持装置的俯视图；
图8为根据本技术的另一方面的，保持反射器和电磁引导装置的保持装置的纵截面图；
图9为根据本系统的一个实施例的示范玻璃预形件；
图10为根据本系统的另一实施例的示范玻璃预形件；
图11为根据本系统的某些方面的，使用图7(a)和图7(b)中提到的保持装置的系统(图2中提到)的示意图；且
图12为示出根据本技术的另一实施例的，用于分析多相流体的示范方法的流程图。
具体实施方式
包括阵列工具和非阵列工具的现有的工具/装置/仪器通常用于生产测井技术和研究测井技术。例如，多相流体可包括气体、水、和包括油的液烃。例如，工具可包括水保持工具、密度工具、气体保持工具等。现有的工具通常用于识别多相流体中的流体的存在。然而，现有的工具不能或欠缺灵敏度来确定浓度和在多相流体中将气体与液体区分开。此外，随着朝具有多相流体的复杂流的定向井和水平井的增大的动量，相分率确定、浓度确定、和多相流体中的流体的精确区分变得更复杂。因此，期望可在这些复杂环境中操作且还确定多相流体中的流体的存在、浓度、和相分率的先进的系统和技术。
本系统和方法的技术效果是提供生产测井技术和研究测井技术。在一个实施例中，本系统和方法分析多相流体，以确定多相流体中的流体的存在、多相流体中的流体的浓度、和天然气相液相分率。在另一实施例中，本系统和方法分析多相流体，以确定多相流体中各流体的存在和浓度。例如，多相流体可包括天然气、水、油、其他烃等。在一个实施例中，本系统和方法以改善的精度将天然气与液体区分开。本系统和方法可分析不同类型的流中的多相流体，包括定向井和水平井中的流。此外，本系统和方法分析导管或井中的多相流，而不收集导管或井外侧或内侧的多相流体的样本。此外，本系统和方法实时(例如，按照毫秒)地分析井或导管内侧的多相流体。
参看图1，提出了执行生产测井技术和研究测井技术的系统10的框图。系统10分析导管14中的多相流体12，以执行生产测井技术和研究测井技术。例如，导管14可为油井、化石燃料井、或用于变为油井/化石燃料井的潜在区域。系统10包括装置16，以分析多相流体12。如图1所示，装置16完全浸在多相流体12中。在当前构想的构造中，装置16原地分析多相流体12，且浸在多相流体12中。在一个实例中，装置16不收集多相流体12的样本以在实验室中或导管14外部的其他地方分析多相流体12。在另一实例中，装置16实时地分析多相流体12。
如将更详细地描述的那样，装置16是相对不可透过的且对导管14的恶劣条件有抵抗力。在非限制性实例中，装置16可耐受在大约一万五千到两万(15000-20000)磅每平方英寸的范围中的压力，和大约180摄氏度到200摄氏度的温度范围。
如当前构想的构造中所示的，装置16包括第一部分18和第二部分23。如参照图2更详细地描述的，第一部分18包括多个构件(图1中未示出)，以生成电磁辐射，且将辐射传送至第二部分23。第一部分18中的构件由壳22覆盖，壳22在一个实例中由钛制成。在某些实施例中，壳22可由不锈钢、铬镍铁合金(Inconel)、黄铜等制成。
装置16包括电磁引导装置19。在图1中，第一部分18包括电磁引导装置19的第一部分17，且第二部分23包括电磁引导装置19的第二部分21，其中，电磁引导装置19从波源(未示出)延伸至反射器20。例如，电磁引导装置19包括中空芯纤维、光子带隙纤维、液体纤维等。在当前构想的构造中，电磁引导装置19为光纤。例如，电磁引导装置19可为单件，或包括连结或联接在一起的多个件或区段。在一个实例中，电磁引导装置19可具有在大约280微米到大约310微米的范围中的直径。在非限制性实例中，电磁引导装置19的长度为大约2米。电磁引导装置19的长度可取决于系统10的构造。在某些实施例中，电磁引导装置19可具有碳、氢捕集凝胶等的涂层，以防止由于导管14内侧的自由氢原子的存在而形成羟基。
在当前构想的构造中，第二部分23包括反射器20，和电磁引导装置19的第二部分21。例如，反射器20可为后向反射器、角隅立方反射器、倒角角隅立方反射器、角隅立方棱镜(corner cube prism)、倒角角隅立方棱镜、角隅立方后向反射器、倒角角隅立方后向反射器、透镜、圆锥等。参看图5示出了示范角隅立方后向反射器。此外，参照图6示出了示范倒角角隅立方后向反射器。
如当前构想的构造中所示的，反射镜20完全浸在多相流体12中，且反射镜20与多相流体12直接物理地接触。如前面提到的，导管14具有非常恶劣的条件。例如，基于导管14的深度，多相流体12的压力可在大约15000到20000磅每平方的范围中，且多相流体12的温度可超过一百八十(180)摄氏度。因此，反射器20由可耐受导管14内侧的恶劣条件且不受其影响的材料制成。例如，反射器20可由蓝宝石、红宝石、金刚石、玻璃、高折射率光学玻璃、LASF 35或可耐受导管14中恶劣条件的其他材料制成。
如本文中使用的，用语“关注流体”是指所关注的流体，且因此流体在多相流体中的存在、浓度或流体相对于多相流体中的另一流体的相分率待确定。例如，关注流体可包括气体、天然气、水、油、原油、和其他烃等。应注意的是，反射镜20的折射率高于、低于、或等于多相流体12中的关注流体的折射率。在一个实施例中，反射镜20的折射率高于、低于或等于多相流体12中的各流体的折射率。
装置16包括波源(未示出)，波源将电磁辐射24照射到反射器20中。波源(未示出)经由电磁引导装置19将电磁辐射24照射到反射器20中。应注意的是，为了易于理解，电磁辐射24通过单独的箭头示出，然而，电磁辐射24穿过电磁引导装置19。
如图1中所示，电磁引导装置19的第二部分21与反射器20物理地接触。应注意的是，电磁引导装置19的第二部分21可由管25覆盖。应注意的是，电磁引导装置19的第一部分17和第二部分21不与多相流体12直接物理地接触。例如，管25可由复合物、金属、塑料等制成。此外，反射器20的主光轴与电磁引导装置19的主光轴基本上对准。反射器的主光轴和电磁引导装置的主光轴当如下时基本上对准：
1.反射器的主光轴和电磁引导装置的主光轴平行且基本上落在单条直线上；或者
2.反射器的主光轴和电磁引导装置的主光轴平行，且反射器的主光轴与电磁引导装置的主光轴之间的距离在大约0到30微米的范围中。
例如，电磁辐射24可为红外线、可见光、激光等。在一个实例中，电磁辐射24沿反射器20的主光轴照射。由于反射器20的最佳形状、最佳角度、和最佳大小，故电磁辐射24以最佳入射角入射到反射器20中。应注意的是，波源(未示出)可受控，以在确定的输出功率下发射电磁辐射24。
当电磁辐射24照射到反射器20中时，电磁辐射24的一部分基于关注流体的折射率而由反射器20反射、折射或吸收。在当前构想的构造中，电磁辐射24的部分26由反射器20反射。在一个实施例中，该部分26可包括电磁辐射24中的大约3%到大约80%。此后，用语“部分26”将称为“电磁辐射24的反射部分26”。
在一个实施例中，第一部分18基于电磁辐射24的反射部分26来分析多相流体12。在一个实施例中，第一部分18基于电磁辐射24的反射部分26来生成多相流体12的分析结果。例如，分析结果可包括与多相流体12中的关注流体的存在或不存在、多相流体12中的关注流体的浓度、相分率、天然气相液相分率、导管14的剩余寿命、或它们的组合相关的信息。在某些实施例中，装置16基于电磁辐射24的反射部分26来确定多相流体12中的关注流体的浓度或天然气相液相分率。在当前构想的构造中，装置16生成信号28，信号28表示多相流体12的分析结果。
系统10还包括位于导管14外部的计算和显示装置30。计算和显示装置30与装置16操作地连通。在该实施例中，计算和显示装置30经由有线或无线手段与装置16物理地连通。计算和显示装置30从装置16接收信号28。使用者(未示出)可经由计算装置30查看分析结果。例如，使用者可经由计算装置30查看多相流体12中的关注流体的存在/不存在或浓度、或天然气相液相分率。此外，使用者还可经由计算装置30分析信号28。在某些实施例中，装置16还可用作具有多个感测装置的仪器中的换能器，以分析多相流体12。参照图3示出了包括多个感测装置如装置16的示范仪器。
图2为根据本系统的某些方面的，执行生产测井技术和研究测井技术的装置101的框图。在一个实施例中，装置101为装置16(见图1)。类似于图1中提到的装置16，装置101具有第一部分18'和第二部分23'。在一个实施例中，第一部分18'为第一部分18，且第二部分23'为图1中提到的第二部分23。第二部分23'包括反射器20(见图1)和第一电磁引导装置100。例如，第一电磁引导装置100可为图1中提到的电磁引导装置19的第二部分21。第一电磁引导装置100的第一端102与反射器20物理地接触。如图2所示，第一电磁引导装置100的第一端102与反射器20的底座104物理地接触。
此外，装置101的第一部分18'包括主联接装置18。例如，主联接装置108为联接器、循环器等。主联接装置108联接第一电磁引导装置100、第二电磁引导装置110和第三电磁引导装置112。主联接装置108联接到第一电磁引导装置100的第二端114、第二电磁引导装置110的第一端116、和第三电磁引导装置112的第一端118。
例如，主联接装置108可经由一个或更多个连接器(未示出)联接到第二电磁引导装置110的第一端116且联接到第一电磁引导装置100的第二端114。类似地，例如，主联接装置108可经由一个或更多个连接器(未示出)联接到第三电磁引导装置112的第一端118。例如，连接器(未示出)可为光学连接器或机械连接器。因此，主联接装置108将第一电磁引导装置100的第二端114联接到第二电磁引导装置110的第一端116和第三电磁引导装置112的第一端118。
此外，装置101包括检测器120，检测器120联接到第三电磁引导装置112的第二端122。因此，检测器120经由第三电磁引导装置112联接到主联接装置108。换言之，第三电磁引导装置112将检测器120联接到主联接装置108。例如，检测器120为光学检测器，该光学检测器将光信号转换成电信号。在一个实施例中，第一电磁引导装置100和第二电磁引导装置110可一起称为电磁引导装置19(见图1)。
装置101包括波源124，波源124联接到第二电磁引导装置110的第二端126。例如，波源124可为相干源、非相干源、可见光源、红外源等。相干源可为激光源。非相干源可为发光二极管(LED)。例如，波源124可经由连接器(未示出)联接到第二电磁引导装置110的第二端126。例如，连接器(未示出)可为光学连接器或机械连接器。在当前构想的构造中，波源124为激光源。因此，之后，用语“波源124”称为激光源124。由于激光源124在导管14(图1中所示)内侧的恶劣条件中使用，故激光源124例如可承受超过200℃的温度，和高于20000psi的压力。
在当前构想的构造中，激光源124生成电磁辐射128。激光源124将电磁辐射128通过第二电磁引导装置110引导至主联接装置108。在当前构想的构造中，主联接装置108为将输入分成两个相等部分的50:50联接器。在该实例中，主联接装置108将电磁辐射128分成第一电磁辐射部分130和第二电磁辐射部分132。由于在当前构想的构造中，主联接装置108为50:50联接器，故第一电磁辐射部分130和第二电磁辐射部分132中的各个具有电磁辐射128的基本上一半的强度。因此，第一电磁辐射部分130和第二电磁辐射部分132具有基本上相等的强度。例如，第一电磁辐射部分130可为电磁辐射24(见图1)。
在主联接装置108将电磁辐射128分成第一电磁辐射部分130和第二电磁辐射部分132之后，主联接装置108将第一电磁辐射部分130通过第一电磁辐射装置100引导到反射器20中，且将第二电磁辐射部分132通过第三电磁引导装置112引导到检测器120中。因此，第一电磁引导装置100通过第一电磁辐射部分130来照射反射器20。
应注意的是，为了易于理解，电磁辐射128、第一电磁辐射部分130和第二电磁辐射部分132通过单独的箭头示出。在该实例中，电磁辐射128通过第二光纤110传输，第一电磁辐射部分130通过第一光纤100传输，且第二电磁辐射部分132通过第三光纤112传输。
如之前提到的，反射器20完全浸在多相流体12中，且与多相流体12直接物理地接触。反射器20的照射导致由反射器20反射第一电磁辐射部分130的部分134。第一电磁辐射部分130的部分134的反射量取决于关注流体的折射率(在图1中提到)和多相流体12中的关注流体(在图1中提到)的存在/不存在。此后，用语“第一电磁辐射部分130的部分134”应当与用语“反射部分134”或用语“第一电磁辐射部分130的反射部分134”可互换地使用。应注意的是，第一电磁辐射部分130的反射部分134可为第一电磁辐射部分130或第二电磁辐射部分的大约0%到大约80%。例如，当关注流体为油，且油存在于多相流体12中时，反射部分134为第二电磁辐射部分132或第一电磁辐射部分130的大约0%到3%。再次，在一个实施例中，当关注流体为原油，且原油存在于多相流体12中时，反射部分134为第二电磁辐射部分132或第一电磁辐射部分130的大约3%-5%。再次，在一个实施例中，当关注流体为水，且水存在于多相流体12中时，反射部分134为第二电磁辐射部分132或第一电磁辐射部分130的大约5%-18%。在又一实施例中，当关注流体为天然气，且天然气存在于多相流体12中时，反射部分134为第二电磁辐射部分132或第一电磁辐射部分130的大约20%到大约80%。
反射部分134穿过第一电磁引导装置100行进至主联接装置108。如前面提到的，在一个实例中，主联接装置108为50:50联接器，且因此将反射部分134分成第一分流反射部分136和第二分流反射部分138。在一个实施例中，处理子系统(未示出)基于第一分流反射部分136和第二电磁辐射部分132来分析多相流体12(见图1)。例如，处理子系统可联接到主联接装置108。在当前构想的构造中，考虑到主联接装置108为50:50联接器，且当不存在损失时，满足以下条件：
P1~P2 (1)。
其中，P1为第一电磁辐射部分130中的功率，且P2为第二电磁辐射部分132中的功率。
因此，可以说，处理子系统(未示出)基于第一分流反射部分136和第二电磁辐射部分132或第一电磁辐射部分130来分析多相流体12(见图1)，以生成多相流体12的分析结果。例如，分析结果可包括与多相流体12中的关注流体的存在或不存在、多相流体12中的关注流体的浓度、相分率、天然气相液相分率、导管14的剩余寿命、或它们的组合有关的信息。
如图2中所示，在该实施例中，第一分流反射部分136由主联接装置108经由第三电磁引导装置112朝检测器120引导。在该实施例中，主联接装置108经由第二电磁引导装置110将第二分流反射部分138朝激光源124引导。在一个实施例中，第一电磁辐射部分130的第二分流反射部分138被弃置。在另一实施例中，第二分流反射部分138可用作用于激光源124的反馈系统的部分。
检测器120接收第一分流反射部分136。在当前构想的构造中，第一分流反射部分136和第二电磁辐射部分132为光信号。因此，检测器120分别将第一分流反射部分136和第二电磁辐射部分132转换成反射电信号140和基准电信号142。反射电信号140代表第一分流反射部分136，且基准电信号142代表第二电磁辐射部分132。
此外，装置101包括联接到检测器120的电子器件和电路144。例如，电子器件和电路144可为分析多相流体12以生成分析结果的处理子系统(未示出)。在该实施例中，电子器件和电路144从检测器120接收反射电信号140和基准电信号142。在该实施例中，电子器件和电路144生成代表多相流体12分析结果的信号28(见图1)。如前面提到的，例如，分析结果可包括与多相流体12中的关注流体的存在或不存在、多相流体12中的关注流体的浓度、天然气相液相分率、导管14的剩余寿命、或它们的组合有关的信息。如之前参照图1提到的，信号28由计算和显示装置30(见图1)接收。
根据一个实施例，电子器件和电路144包括处理区段，该处理区段包括至少一个处理器、微处理器、控制器、数字信号处理器的通用处理器。在一个实例中，处理区段用于根据利用指令编码的计算机程序来处理数据。还可存在存储器，该存储器联接到处理区段以储存计算机程序、测试结果、分析以及历史数据。此种处理可在装置101上进行，以获得通信至显示装置的期望结果，或处理/预处理用于通信至计算和显示装置的某些数据。在另一实施例中，电子器件和电路包括通信区段，该通信区段构造成将信号和数据传输至计算和显示装置。
如前面提到的，装置101用在非常恶劣的条件中。因此，第一电磁引导装置100由管146覆盖。在非限制性实例中，电磁引导装置100、110、112可具有大约300微米的直径和大约2米的长度。电磁引导装置100、110、112可具有碳、氢捕集凝胶等的涂层，以防止由于在导管14(见图1)内侧存在自由氢原子而形成羟基。此外，装置101的第一部分18'由壳106覆盖，以使装置101的构件在相应位置中保持无损，包括装置101的构件100、108、110、112、120、124、144，且保护构件免受恶劣条件。
现在参看图3，示范分析系统300的侧立面视图示出了根据本系统的一个方面的插入导管的管线301中的仪器303。仪器303用于分析导管的多相流体12(见图1)、生产测井技术、和研究测井技术。仪器303包括一个或更多个装置，诸如装置16(见图1)和装置101(见图2)。
如图3中所示，仪器303包括用于与井下工具组(未示出)连接的中心杆或心轴302。多个装置或探头通过相应的弓弦304安装在心轴302上。在当前构想的构造中，一个或更多个装置101(见图2)安装在心轴302上。尽管在当前构想的构造中，十二个装置101安装在心轴302上，但在某些实施例中，期望数目的装置101可安装在心轴302上。尽管在当前构想的构造中，类似的装置101安装在心轴302上，但在某些实施例中，不同类型的探头或装置可安装在心轴302上。在一个实施例中，其他装置可与一个或更多个装置16一起安装在心轴302上。还应注意的是，尽管当前构想的构造示出了装置101在仪器303中的使用，但在某些实施例中，装置101可独立地使用。在一个实施例中，弓形弹簧304围绕心轴302的周围安装，以便装置101形成圆形阵列，该圆形阵列跟随诸如导管14(见图1)的导管的管线301的周缘。
图4(a)为当从图3的AA'方向看时的仪器303的截面图。如图4(a)中所示，装置101布置成形成跟随管线301的圆形阵列。在某些实施例中，装置101和/或探头可围绕心轴302以矩阵形式布置。图4(b)为具有围绕心轴302以矩阵形式布置的装置101的仪器的截面图。在备选实施例中，装置101和/或探头可围绕心轴302线性地布置。图4(c)为阵列工具的截面图，其中，装置101以线性方式布置。在某些实施例中，当一个或更多个装置101用于仪器中时，一个或更多个基准联接装置和一个或更多个基准检测器可安装在一个或更多个装置101中，以减小误差，且使多个装置101中的激光源中的制造差异正规化。
图7(a)为根据本系统的一个方面的保持装置700的纵截面图，其保持反射器702和电磁引导装置704，以对准反射器702的主光轴和电磁引导装置704的主光轴。应注意的是，与图1或图2相比，图7(a)定向成反射器20在顶部。此外，保持装置700维持反射器702与电磁引导装置704之间的物理接触。如在该实例中使用的，电磁引导装置704沿保持装置700的整个长度定位。此外，保持装置700持久地保持反射器702，使得反射器702在使用期间不脱位或移动。例如，反射器702可为反射器20(见图1和图2)。例如，电磁引导装置704可为电磁引导装置19的至少一部分、电磁引导装置19(图1)的第二部分21或第一电磁引导装置100(见图2)。
在当前构想的构造中，保持装置700在形状方面为近似圆柱形。在7(b)中示出保持装置700的示范俯视图，其示出保持装置700的由圆柱形形状导致的保持装置700的圆形俯视图。如图7(a)中所示，保持装置700包括公连接器706。公连接器706包括第一公延伸部708、第二公延伸部710、和公中心盘712。在当前构想的构造中，第一公延伸部708、第二公延伸部710和公中心盘712一起形成公连接器706的结构。在一个实施例中，第一公延伸部708、第二公延伸部710、和公中心盘712形成没有一个或更多个接头的公连接器706的结构。
如当前构想的构造中所示，公中心盘712在形状方面为圆形的。此外，公中心盘712具有比第一公延伸部708的直径和第二公延伸部710的直径大的直径。公中心盘712具有顶表面720和底表面722。在一个实施例中，顶表面720和底表面722是基本上平坦或平面的。在一个实施例中，顶表面720的边缘和底表面722的边缘弯曲。如图7(a)中所示，第一公延伸部708从公中心盘712的顶表面720延伸，且第二公延伸部710从底表面722延伸。因此，第一公延伸部708和第二公延伸部710从公中心盘712的相反表面720、722延伸。
在当前构想的构造中，第一公延伸部708和第二公延伸部710为基本上圆柱形的杆形结构。如图7(a)中所示，第一公延伸部708的长度大于第二公延伸部710的长度。在该实施例中，公连接器706不具有在第一公延伸部708、第二公延伸部710和公中心盘712之间的接头。此外，公连接器706具有中心孔714，中心孔714连续地穿过第一公延伸部708的中心、公中心盘712的中心和第二公延伸部710的中心。
如图7(a)中所示，电磁引导装置704穿过中心孔714。电磁引导装置704的第一端716终止于公连接器706的第一边缘716'或第一公延伸部708的第一边缘716'处，且电磁引导装置704的第二端718可延伸超过公连接器706的第二边缘719。例如，电磁引导装置704的第二端718可经由第二公延伸部710连接到母连接器(未示出)。中心孔714的直径等于或最低程度地大于电磁引导装置704的直径。例如，当电磁引导装置704的直径为大约280微米时，中心孔714的直径为大约282微米。
此外，保持装置700具有保持件724。保持件724覆盖第一公延伸部708以保持反射器702，且维持电磁引导装置704的第一端716与反射器702之间的物理接触。如图7(a)中所示，保持件724具有保持件孔726和保持件中心盘728。在当前构想的构造中，保持件724还包括保持件724顶表面731上的凹部730。在当前构想的构造中，凹部730在形状方面为圆形的，且具有比保持件724的顶表面731的直径小的直径。
在该实施例中，保持件724在形状方面为圆柱形的。在某些实施例中，保持件724可为锥形柱，或圆柱和锥形柱的组合。图8中示出了具有为圆柱和锥形柱的组合的形状的示范保持件。然而，保持件724可取决于应用而具有其他形状。保持件孔726具有基于第一公延伸部708的形状的形状，以允许第一公延伸部708在保持件孔726内侧。例如，在当前构想的构造中，第一公延伸部708和保持件孔726在形状方面为圆柱形的。在一个实施例中，保持件孔726具有使得当第一公延伸部708插入保持件孔726中时，第一公延伸部708的外表面基本上接触保持件孔726的内表面的形状和尺寸。在一个实施例中，保持件孔726具有使得当第一公延伸部708插入保持件孔726中时，在第一公延伸部708的外表面与保持件孔726的内表面之间维持相等距离的形状和尺寸。在一个实施例中，保持件孔726具有使得当第一公延伸部708插入保持件孔726中时，第一公延伸部708与保持件孔726锁定(诸如通过摩擦配合)的形状和尺寸。在一个实施例中，保持件孔726和/或第一公延伸部708可具有用于使第一公延伸部708与保持件孔726锁定的一个或更多个措施。在当前构想的构造中，第一公延伸部708的长度略小于保持件724的长度。
在一个实施例中，保持件盘728的底表面732和公盘712的顶表面720可具有将保持件盘728和公中心盘712锁定在一起的机构或措施。因此，在此种实施例中，第一公延伸部708插入保持件724的保持件孔726中，直到保持件盘728的底表面732与公中心盘712的顶表面720锁定。在一个实施例中，保持件盘728的底表面732可与公中心盘712的顶表面720焊接。由于在该实施例中，第一公延伸部708的长度略小于保持件724的长度，故公连接器706的第一边缘716'与保持件724的凹部730基本上对准。在当前构想的构造中，保持件孔726的内径734略大于公连接器706的第一公延伸部708的外径736。由于保持件孔726的内径734略大于第一公延伸部708的外径736，故空间738留在第一公延伸部708与保持件孔726之间。在当前构想的构造中，保持件盘728的直径小于公中心盘712的直径。然而，在备选实施例中，保持件盘728的直径可大于或等于公中心盘712的直径。
此外，在某些实施例中，第一公延伸部708和保持件孔726的确定长度740与第一公延伸部708和保持件孔726的其余长度的直径相比可具有更窄的直径。例如，当第一公延伸部708和保持件孔726的其余长度的直径为D＋5时，第一公延伸部708和保持件孔726的确定长度740可具有直径D。应注意的是，在当前构想的构造中，确定长度740具有恒定的直径。
此外，如前面提到的，保持件724具有凹部730。在该实施例中，凹部730在形状方面为圆形的，且凹部730的直径小于保持装置724的直径。反射器702置于保持件724的凹部730中，且玻璃预形件742形成于在反射器720置于凹部730中之后留在凹部730中的空间中。例如，玻璃预形件742可为玻璃与金属的密封等。玻璃预形件742覆盖凹部730的整个区域，除了凹部730中的由反射器702的底座覆盖的区域。例如，玻璃预形件742具有内部形状和外部形状。内部形状取决于反射器702的底座的形状，且外部形状取决于凹部742的形状。示范内部形状和外部形状参照图9和图10示出。由于玻璃预形件742的厚度T，反射器的外部表面的置于或位于玻璃预形件742中的高度由玻璃预形件742覆盖。例如，由玻璃预形件742覆盖的外部表面的高度小于或等于玻璃预形件742的厚度。
如前面提到的，反射器702与导管14(见图1)的多相流体直接物理地接触。此外，导管14具有非常恶劣的条件。因此，玻璃预形件742由一种或更多种材料制成，或使用能够承受导管14(见图1)的恶劣条件且维持反射器702位置的一种或更多种技术制成。
在某些应用中，反射器702相对于电磁引导装置704位置的停滞位置对于维持反射器702的主光轴和电磁引导装置704的主光轴的对准而言是合乎需要的。玻璃预形件742维持反射器702的位置，以维持反射器702的主光轴与电磁引导装置704的主光轴的对准。保持装置700对准电磁引导装置704的主光轴和反射器702的主光轴，且保持其对准。在当前构想的构造中，保持装置700具有对于储存器14中的多相流体12的复杂流动而言回弹性的形状。
图7(b)为根据本系统的一个方面的图7(a)中所示的保持装置700的俯视图741。如图7(b)中所示，反射器702置于保持件724的凹部730(也在图7(a)中示出)中。此外，反射器702通过应用玻璃预形件742而固定在凹部730中的位置处。图7(b)示出了保持件724的顶表面731、和保持件盘728的顶表面746的一部分。此外，7(b)示出了公中心盘712的顶表面720(见图7(a))。
图8绘出了根据本系统的另一方面的，用于保持反射器802和电磁引导装置704的保护装置700'的纵截面图。保持装置700'为图7(a)中所示的保持装置700的另一实施例。相同的参考标号用于保持装置700(见图7(a))和保持装置700'中的类似构件。例如，反射器802包括后向反射器、角隅立方反射器、倒角角隅立方反射器、角隅立方棱镜、倒角角隅立方棱镜、角隅立方后向反射器、倒角角隅立方后向反射器、透镜、或圆锥。例如，反射器802可为反射器20(图1)或反射器702。在当前构想的构造中，反射器802具有从反射器802的假想底座804延伸出的延伸部806。如在本文中使用的，用语“假想底座”用于指在没有延伸出假想底座的延伸部的情况下本应存在的反射器的底座。
例如，当反射器802为倒角角隅立方反射器时，假想底座804为没有延伸部的圆形底座。类似地，当反射器802为角隅立方棱镜时，假想底座804为没有延伸部的三角形底座。在当前构想的构造中，反射器802为倒角角隅立方后向反射器；因此，假想底座804在形状方面为圆形的。例如，延伸部806的形状可为圆形、圆柱形、杆形、三角形、锥形柱、圆锥形、或它们的组合。反射器802和延伸部806由相同材料制成。反射器802和延伸部806可为没有接头的单个结构，或可具有一个或更多个接头以形成单个结构。如在当前构想的构造中所示的，延伸部806在假想底座804附近具有较大的直径，且其逐渐减小来形成杆形结构808。
此外，如图8中所示，保持装置700'包括公连接器706(见图7(a))。公连接器706包括第一公延伸部708'、第二公延伸部710、和公中心盘712。(见图7(a))。应注意的是，在该实施例中，第一公延伸部708'与图7(a)中的第一公延伸部708相比，具有跨过相应长度的恒定直径，其中第一公延伸部708的确定长度740的直径小于第一公延伸部708的其余部分。此外，如之前参照图7(a)所提到的，电磁引导装置704穿过中心孔714，中心孔714穿过第一公延伸部708、公中心盘712、和第二公延伸部710。保持装置700'包括保持件810，保持件810类似于在图7(a)中提到的保持件724，具有很少差别。在当前构想的构造中，保持件810具有半圆柱形形状和半锥形柱形状。
如图8中所示，保持件810的底部部分813的形状为圆柱形，且保持件810的顶部部分811的形状为锥形柱形。保持件810包括保持件孔726和保持件中心盘728。在当前构想的构造中，第一公延伸部714的长度小于保持件810的长度。因此，不同于参照图7(a)所示的实施例，公连接器706的顶表面716'(见图7(a))不达到保持件810的顶表面731(见图7(a))。
保持装置700'还包括反射器保持件812。例如，反射器保持件812可为圆柱形、锥形柱形、或它们的组合。在一个实施例中，反射器保持件812的形状可取决于保持件810的形状。例如，当保持件810的顶部部分为圆柱形时，反射器保持件810可为圆柱形。在当前构想的构造中，保持件810的顶部部分为锥形柱形，因此，反射器保持件810的顶部为锥形柱形。此外，如图8中所示，反射器保持件812的底部部分可为圆柱形。在一个实施例中，反射器保持件812的底表面814的直径基本上类似于公连接器706的顶表面716'的直径。例如，反射器保持件812为中空的。反射器保持件812收纳反射器802的延伸部806，使得反射器802在反射器保持件812外侧。反射器802置于反射器保持件812中，使得延伸部806的至少一部分延伸到中空的反射器保持件812的内侧。
具有反射器802的反射器保持件812置于公连接器706的顶表面716'上。在该实施例中，第一公延伸部708的顶表面716'的直径类似于反射器保持件812的底表面814的直径。随后，第一公延伸部708、反射器保持件812、和反射器802由保持件810的保持件孔726收纳，使得反射器802在保持件孔726外侧。因此，保持件810覆盖反射器保持件812和第一公延伸部708。
根据一个实施例，机构应用于反射器802、反射器保持件812、保持件810、和第一公延伸部708的顶表面716'，其将反射器保持件的底表面814连结或结合到第一公延伸部708的顶表面716'，以使反射器802的主光轴与电磁引导装置704的主光轴对准。此外，该机构产生电磁引导装置704的第一端716与延伸部806的底座816之间的物理接触。该机构还填充留在反射器保持件812中的剩余中空空间。此外，该机构持久地固定相对于保持装置700'的位置的反射器802的位置。例如，该机构包括金硬焊。
现在转到图9以及图7(a)，示出了根据本系统的一个实施例的示范玻璃预形件900。玻璃预形件900具有外部形状902和内部形状904。例如，玻璃预形件900类似于玻璃预形件742(见图7(a))。在该实例中，外部形状902为圆形，且内部形状904为三角形。当凹部730在形状方面为圆形时，玻璃预形件900的外部形状902为圆形。此外，当位于702(图9中未示出)的反射器的底座的形状为三角形(例如，图5中的角隅立方反射器的底座为三角形)时，玻璃预形件900的内部形状904为三角形。此外，玻璃预形件900具有厚度T。由于玻璃预形件900的厚度T，故反射器的外部表面的处于或位于玻璃预形件900中的高度由玻璃预形件900覆盖。例如，由玻璃预形件900覆盖的外部表面的高度小于或等于玻璃预形件742的厚度。
现在参看图10，示出了根据本系统的一个实施例的示范玻璃预形件1000。该实例中的玻璃预形件1000具有外部形状1002和内部形状1004。如图10中所示，玻璃预形件1000的外部形状1002为圆形，其配合在圆形凹部742(见图7(a))中。此外，内部形状1004为圆形，其配合倒角角隅立方后向反射器的圆形底座。例如，玻璃预形件1000的内部形状1004配合图6中提到的倒角角隅立方后向反射器的圆形底座。另外，玻璃预形件1000具有厚度T。
图11为根据本系统的某些方面的装置101'的系统框图，其使用图7(a)和图7(b)中提到的保持装置700。具体而言，框图示出了装置101'，其类似于装置101(见图2)，只是装置101'使用保持装置700来持久地保持反射器702，且对准反射器702和电磁引导装置704(见图7(a))的主轴。还应注意的是，在该实施例中，使用了不同于装置101(见图2)的电磁引导装置702，装置101包括第一电磁引导装置100。如图7(b)中所示，保持装置700联接到母连接器1102。此外，母连接器1102联接到主联接装置108(见图2)。
图12为流程图，其例示出根据本技术的一个实施例的用于分析多相流体的示范方法1200。在框1202处，生成电磁辐射。例如，电磁辐射可由激光源124(见图2)生成。例如，电磁辐射可为图1中提到的电磁辐射24，或图2中提到的电磁辐射128。此外，在框1204处，电磁辐射分成两部分，包括第一电磁辐射部分和第二电磁辐射部分。在一个实施例中，电磁辐射分成两个基本上相等的部分。例如，电磁辐射可由主联接装置108(见图2)分开。例如，第一电磁辐射部分为第一电磁辐射部分130，且例如，第二电磁辐射部分为第二电磁辐射部分132(见图2)。
在框1206处，第一电磁辐射部分被照射到完全浸在多相流体中的反射器中。例如，反射器为反射器20(见图1和2)，或反射器702(见图7(a)和图7(b))。此外，在框1206处，第二电磁辐射部分被朝检测器引导。例如，检测器可为检测器120(见图2)。在框1208处，生成第一电磁辐射部分的反射部分。该反射部分由于第一电磁辐射部分的一部分的反射而由反射器生成。此后，“第一电磁辐射部分的部分”应当认作是“第一电磁辐射部分的反射部分”。
在框1210处，第一电磁辐射部分的反射部分分成两部分，包括第一分流反射部分和第二分流反射部分。在一个实施例中，第一电磁辐射部分的反射部分分成两个基本上相等的部分。例如，第一分流反射部分可为第一分流反射部分136(见图2)，且例如，第二分流反射部分可为第二分流反射部分138(见图2)。例如，第一电磁辐射部分的反射部分可由主联接装置108(见图2)分流。随后在步骤1212处，可分析多相流体来生成分析结果。例如，多相流体可基于第一分流反射部分和第二电磁辐射部分来分析。例如，分析结果可包括与多相流体中的关注流体的存在或不存在、多相流体中的关注流体的浓度、相分率、天然气相液相分率、导管的剩余寿命、或它们的组合有关的信息。在某些实施例中，通过检测器，第一分流反射部分可转换成反射电信号，且第二电磁辐射部分可转换成基准电信号。随后，可基于反射电信号和基准电信号来分析多相流体。
尽管本文中仅示出和描述了本发明的某些特征，但本领域技术人员将想到许多改型和变化。因此，应理解的是，所附权利要求旨在覆盖落入本发明的真正精神内的所有此类改型和变化。

Claims (22)

1.一种保持装置，包括：
公连接器，其包括第一公延伸部和第二公延伸部，所述第一公延伸部和第二公延伸部延伸出公中心盘的相反表面；
电磁引导装置，其连续地穿过中心孔，所述中心孔连续地穿过所述第一公延伸部、所述公中心盘和所述第二公延伸部；
反射器，其与所述电磁引导装置的第一端直接物理地接触，所述电磁引导装置的第一端终止于所述第一公延伸部的顶表面处；和
保持件，其覆盖所述第一公延伸部以保持所述反射器，且维持所述电磁引导装置的第一端与所述反射器之间的物理接触。
2.根据权利要求1所述的保持装置，其中，所述第一公延伸部和所述第二公延伸部是基本上杆形的立体结构。
3.根据权利要求1所述的保持装置，其中，所述保持件包括保持件孔，所述保持件孔在所述保持件孔的内侧收纳所述第一公延伸部。
4.根据权利要求3所述的保持装置，其中，所述保持件孔具有基于所述第一公延伸部的形状的形状。
5.根据权利要求1所述的保持装置，其中，所述保持件包括保持件盘，所述保持件盘与所述公连接器的公中心盘锁定或粘着。
6.根据权利要求5所述的保持装置，其中，所述保持件盘的底表面与所述公中心盘的顶表面焊接。
7.根据权利要求1所述的保持装置，其中，所述保持件的形状为圆柱形、锥形柱形，或圆柱形和锥形柱形的组合。
8.根据权利要求1所述的保持装置，其中，所述反射器包括后向反射器、角隅立方反射器、倒角角隅立方反射器、角隅立方棱镜、倒角角隅立方棱镜、角隅立方后向反射器、倒角角隅立方后向反射器、透镜、或圆锥。
9.根据权利要求1所述的保持装置，其中，所述反射器具有从所述反射器的假想底座延伸出的延伸部。
10.根据权利要求9所述的保持装置，其中，所述反射器和所述延伸部由相同材料制成。
11.根据权利要求9所述的装置，其中，所述反射器和所述延伸部形成没有接头的单个连续结构。
12.根据权利要求9所述的保持装置，还包括反射器保持件，所述反射器保持件收纳从所述反射器的假想底座延伸出的延伸部，使得所述反射器在所述反射器保持件的外侧。
13.根据权利要求12所述的保持装置，其中，所述反射器保持件的形状为圆柱形、锥形柱形，或圆柱形和锥形柱形的组合。
14.根据权利要求12所述的保持装置，其中，所述反射器保持件的底表面的直径基本上类似于所述第一公延伸部的直径。
15.根据权利要求14所述的保持装置，还包括将所述反射器保持件的底表面连结到所述第一公延伸部的顶表面以产生所述电磁引导装置的第一端与所述延伸部的底座之间的物理接触的机构。
16.根据权利要求15所述的保持装置，其中，所述机构将所述反射器保持件的底表面连结到所述第一公延伸部的顶表面，以使所述反射器的主光轴与所述电磁引导装置的主光轴对准。
17.根据权利要求15所述的保持装置，其中，所述机构包括金硬焊。
18.根据权利要求1所述的保持装置，其中，所述保持件的顶表面包括凹部以放置所述反射器。
19.根据权利要求18所述的保持装置，其中，所述反射器使用预形件结合到所述凹部的顶表面。
20.根据权利要求19所述的保持装置，其中，所述预形件为玻璃与金属密封。
21.一种保持装置，包括：
反射器，其包括从所述反射器的假想底座延伸出的延伸部；
反射器保持件，其收纳从所述反射器的假想底座延伸出的所述延伸部；
公连接器，其包括第一公延伸部和第二公延伸部，所述第一公延伸部和第二公延伸部延伸出公中心盘的相对表面；
电磁引导装置，其连续地穿过中心孔，所述中心孔连续地穿过所述第一公延伸部、所述公中心盘和所述第二公延伸部；和
将所述反射器保持件的底表面连结到所述第一公延伸部的顶表面以产生所述电磁引导装置的第一端与所述延伸部的底座之间的物理接触的机构。
22.根据权利要求21所述的装置，其中，所述机构使所述反射器的主光轴与所述电磁引导装置的主光轴基本上对准。
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