NO341718B1 - Distribuerte optiske trykk- og temperaturfølere - Google Patents

Abstract

Det beskrives her en bærer for et optisk fiber på hvilket flere optiske følere er anordnet. Bæreren har et testparti omfattende et hulrom og minst én geometrisk diskontinuitet, der det som reaksjon på et trykk påført på testpartiet dannes en spenningskonsentrasjon nær ved den geometriske diskontinuiteten, og der den optiske føleren sitter fast på i hvert fall en del av den geometriske diskontinuiteten. Hulrommet kan være fylt med en væske eller et gel. En optisk temperaturføler kan også være anordnet nær ved den optiske trykkføleren.

Description

KRYSSREFERANSE TIL BESLEKTET SØKNAD

[0001] Denne søknaden er en CIP av U.S. søknad 11/960,007, innlevert 19. desember 2007, som tar prioritet fra U.S. Provisorisk patentsøknad 60/885,048, innlevert 16. januar 2007. Modersøknadene inntas som referanse her i sin helhet.

BAKGRUNN

[0002] Oppfinnelsen vedrører generelt optisk fiberteknologi. Spesielt vedrører oppfinnelsen en optisk fiber som inneholder trykk- og temperaturfølere langs sin lengde.

[0003] Eksisterende elektroniske følere måler en rekke forskjellige verdier, så som pH, farge, temperatur eller trykk, for å nevne noen. I systemer som krever en streng av elektroniske følere over en lang avstand, f.eks. tyve til tretti kilometer eller mer, er det vanskelig å forsyne kraft til de elektroniske følerne. Tradisjonelt krever forsyning av kraft til elektroniske følere at det trekkes elektrisk ledning fra en kraftkilde til hver av de elektroniske følerne. Forsyningen av elektrisk kraft til elektroniske følere innenfor petroleums- og gassbransjen har vært upålitelig. For eksempel er elektriske ledninger som strekker seg over lange avstander utsatt for betydelig forstyrrelse og støy, og reduserer med det nøyaktigheten til de elektroniske følerne.

[0004] Optiske fibre har blitt det foretrukne kommunikasjonsmediet for langdistansekommunikasjon som følge av deres utmerkede lysoverføringsegenskaper over lange avstander og at de enkelt kan tilvirkes i lengder på mange kilometer. Videre kan lyset som overføres lese av følerne og således fjerne behovet for lange elektriske ledninger. Dette er spesielt viktig i petroleums- og gassbransjen, der strenger av elektroniske følere blir anvendt i brønner for å overvåke nedihullsforhold.

[0005] Som følge av dette anvendes i petroleums- og gassbransjen passive fiberoptiske følere for å innhente forskjellige målinger nede i en brønn, så som trykk- eller temperaturmålinger. En optisk fiber med flere optiske fibre innenfor et fiberoptisk system kan bli anvendt for å kommunisere informasjon fra brønner som bores og fra kompletterte brønner. Det optiske fiberet kan bli utplassert med en ettpunkts fiberoptisk trykk-/temperaturføler. Diskrete optiske fibre er utfyllende beskrevet i den internasjonale patentsøknaden PCT/US 04/28625 med tittelen "Optical Sensor With Co-Located Pressure and Temperature Sensors". Denne søknaden inntas her som referanse i sin helhet.

[0006] I tillegg kan en sekvens av svakt reflekterende fiber Bragg-gittere (FBG’er) bli prentet inn i en lengde av optisk fiber, eller en ettpunkts Fabry-Perot-føler kan bli spleiset inn i en lengde av optisk fiber. Et optisk signal sendes ned fibret, og blir reflektert og/eller spredt tilbake til en mottaker og analysert for å karakterisere eksterne parametere langs lengden til det optiske fibret. Ved hjelp av denne informasjonen kan en oppnå nedihullsmålinger omfattende, men ikke begrenset til målinger av temperatur, trykk og kjemisk miljø.

US 2004/0114849 A1 beskriver fiberoptiske sensorsystemer, og vedrører nærmere bestemt et fiberoptisk sensorhus som er i stand til å introdusere en ønsket initial forhåndsbelastning. Husarrangementet tillater respons ved lavt trykk i et fiberoptisk Bragg-gitter.

[0007] For svakt reflekterende FBG’er som er prentet inn i en lengde av optisk fiber finnes det ikke noe effektivt system for å frakte FBG-ene og utplassere disse følerne nedihulls, og det er behov for et slikt system.

OPPSUMMERING AV OPPFINNELSEN

Den foreliggende oppfinnelse tilveiebringer en bærer for en optisk fiber som angitt i det selvstendige patentkrav 1.

[0008] Et aspekt ved oppfinnelsen er rettet mot et system for å frakte en optisk fiber som har flere optiske følere innprentet eller anordnet på annen måte. Slike optiske fibre kan strekke seg over lange avstander og kan bli anvendt i olje- og gassbrønner.

[0009] Mer spesifikt er ifølge foreliggende oppfinnelse de optiske følerne festet til et bærerelement, fortrinnsvis et hovedsakelig sylindrisk element, så som en hul slange eller et rør, som har én eller flere geometriske diskontinuiteter der det kan oppstå spenningskonsentrasjoner. Følerne måler tøyningen forårsaket av spenningskonsentrasjonene, og den målte tøyningen korrelerer med trykket påført på bærerelementet og følerne.

[0010] I én utførelsesform omfatter de geometriske diskontinuitetene et tynnvegget parti definert på veggen til det sylindriske bærerelementet. Det tynnveggede partiet oppfører seg på tilsvarende måte som en membran som reaksjon på det påførte trykket, som kan være trykket internt i bærerelementet eller utenfor dette.

[0011] I en annen utførelsesform omfatter de geometriske diskontinuitetene endringer eller variasjoner i det sirkulære tverrsnittet til det sylindriske bærerelementet. Eksempler på slike geometriske diskontinuiteter omfatter, men er ikke begrenset til én eller flere hovedsakelig flate andeler, én eller flere konkave andeler, én eller flere konvekse andeler, ett eller flere hjørner, eller kombinasjoner av dette. Eventuelt kan de geometriske diskontinuitetene omfatte et ovalt eller mangekantet tverrsnitt. I denne utførelsesformen er veggen til det sylindriske bærerelementet fortrinnsvis ikke fortynnet, og en del av den sylindriske bæreren er kaldbearbeidet eller smidd til et parti med én eller flere geometriske diskontinuiteter.

[0012] I en annen utførelsesform omfatter de geometriske diskontinuitetene et sirkulært tverrsnitt laget av minst to forskjellige materialer. Disse materialene kan ha forskjellig tetthet og/eller forskjellig Youngs elastisitetsmodul.

[0013] I nok en annen utførelsesform omfatter de geometriske diskontinuitetene et sirkulært tverrsnitt, der tettheten til i hvert fall en andel av bærerelementet er endret.

KORT BESKRIVELSE AV TEGNINGENE

[0014] Disse og andre trekk, aspekter og fordeler med foreliggende oppfinnelse vil forstås bedre når den følgende detaljerte beskrivelsen leses under henvisning til de vedlagte tegningene, der like tegn representerer like deler og der:

[0015] Figur 1 er en skjematisk perspektivskisse av distribuerte optiske følere som føres på en andel av et tykkvegget kapillarrør ifølge foreliggende oppfinnelse, med den/de optiske fiberet/følerne utelatt for å bedre oversikten;

[0016] Figur 2 er en tverrsnittsskisse av kapillarrøret langs linjen 2-2 i figur 1;

[0017] Figur 3A er en tverrsnittsskisse av kapillarrøret langs linjen 3-3 i figur 1; Figur 3B er en annen utførelsesform av figur 3 A;

[0018] Figur 4 er en annen tverrsnittsskisse av kapillarrøret i lengderetningen, langs linjen 4-4 i figur 1.

[0019] Figur 5A er en perspektivskisse av en annen distribuert optisk føler; Figur 5B viser et tverrsnitt langs linjen 5B-5B i figur 5A; Figur 5C er et spenning/tøyningplott for utførelsesformen i figur 5 A; og

[0020] Figurene 6A-6H er tverrsnittsskisser av alternative utførelsesformer av følerne i figurene 3A-3B og 5A-5B.

DETALJERT BESKRIVELSE

[0021] Som illustrert i de vedlagte tegningene og beskrevet i detalj nedenfor er foreliggende oppfinnelse rettet mot optiske følere fordelt langs en optisk fiber. Ifølge foreliggende oppfinnelse er flere temperatur-/trykkfølere dannet på en optisk fiber. Selv om en hvilken som helst type optiske følere, så som indre eller ytre Fabry-Perot- eller Bragg-gittere (FBG’er), kan anvendes, er FBG’er foretrukne fordi de enkelt kan prentes på det optiske fibret. Det optiske fibret med optiske følere fordelt langs sin lengde er fortrinnsvis anordnet i sideveggen av en slange eller et rør, så som et kapillarrør. Den optiske føleren og røret kan strekke seg over lange avstander, f.eks. flere kilometer eller mer, og kan dekke hele dypet til en olje- og gassbrønn. I en foretrukket utførelsesform er røret et tykkvegget kapillarrør av metall som typisk anvendes for å føre én eller flere diskrete optiske trykk-/temperaturfølere, så som en innvendig Fabry-Perot-føler eller en utvendig Fabry-Perot-føler.

[0022] Figur 1 illustrerer et tykkvegget kapillarrør 10 av metall i samsvar med en første utførelsesform. Kapillarrøret 10 kan ha en hvilken som helst lengde, og i ett eksempel har røret 10 en utvendig diameter på omtrent 0,635 cm og en innvendig diameter på omtrent 0,470 cm. Kapillarrør av en hvilken som helst tykkelse kan anvendes, så lenge kapillarrøret er tykt nok til å understøtte det optiske fibret og de optiske følerne. Røret 10 har et langsgående spor 12 dannet over hele sin lengde. Sporet 12 må ha en bredde som er stor nok til å romme et optisk fiber med kappe(r) og som samtidig er liten nok til ikke i nevneverdig grad å påvirke den strukturelle integriteten til kapillarrøret 12. Sporet 12 kan typisk være maskinert eller skåret ut fra et tradisjonelt kapillarrør, som vist i figur 2. Langs overflaten av røret 10, på forbestemte steder, er områder 14 profilert for å danne geometriske diskontinuiteter, så som tynnveggede partier. Som fremgår best av figurene 3A og 3B er en andel av sideveggen til røret 10 maskinert bort for å danne et tynnvegget parti 16, som tjener som en membran som er følsom for trykkforskjeller over seg. Det tynnveggede partiet 16 kan ha en plan overflate som vist i figurene 1 og 3A, eller sporet 12 kan fortsette over overflaten i det tynnveggede partiet 16, som vist i figur 3B. Selv om bare to profilerte områder 14 er vist, kan et hvilket som helst antall profilerte områder 14 være dannet på røret 10. Avstanden mellom vedsidenliggende profilerte områder 14 kan velges ut i fra hvor en ønsker trykk- og temperaturmålinger. I ett eksempel kan avstanden være fra noen centimeter og oppover.

[0023] Alternativt kan sporet 12 utelates og det optiske fibret 20 kan være festet til kapillarrøret 10 på en omspinnende måte for å ta opp termisk ekspansjon/kontraksjon av røret 10. Innfestingen kan være kontinuerlig eller i diskrete punkter. I tillegg kan det optiske fibret 20 og de optiske følerne prentet på dette være festet til innsiden av røret 10.

[0024] Innenfor hver profilerte område 14 er minst én optisk føler, f.eks. FBG 18, dannet på det optiske fiberet 20, som fremgår best av figur 4. FBG 16 er festet til det tynnveggede partiet 16 på utsiden eller innsiden av røret 10 på en hvilken som helst kjent måte, så som lasersveising eller med epoksy eller vedheftingsmidler, slik at når det tynnveggede partiet 18 bøyer seg, FBG 18 også bøyer seg. FBG 18 kan også være metallisert, ved dampavsetning av metall på føleren eller med andre kjente metoder. Det innvendige rommet 22 kan eventuelt være forseglet eller på annen måte bevirkes til å opprettholde et hovedsakelig konstant internt referansetrykk (Pref). Når trykket som skal måles utenfor kapillarrøret 10 endrer seg, vil trykkforskjellen bøye det tynnveggede partiet 16, som fungerer som en membran. FBG 18 bøyer seg også sammen med det tynnveggede partiet 16 og endrer frekvensen til det optiske signalet som reflekteres fra FBG’en. En instrumenteringsenhet på overflaten (SIU – Surface Instrumentation Unit) (ikke vist) mottar den endrede frekvensen og leser av trykket i det profilerte området 14/det tynnveggede partiet 16.

[0025] I en alternativ utførelsesform er kapillarrøret 10 og det innvendige rommet 22 delt inn i flere forseglede seksjoner, for eksempel av vegger eller membraner vinkelrett på lengdeaksen til kapillarrøret, tilsvarende som i en bambusstilk. Én eller flere optiske følere kan være anordnet i/på hver seksjon. En fordel med å dele inn det innvendige rommet 22 i forseglede seksjoner er at dersom det innvendige rommet 22 brister, dvs. blir eksponert for brønntrykk, vil kun den bristede seksjonen påvirkes og resten av kapillarrøret forblir forseglet slik at de gjenværende optiske følerne fortsatt kan fungere.

[0026] Mellom tilstøtende profilerte områder 14 er det optiske fibret 20 fortrinnsvis løst overdekket eller anordnet inne i sporet 12, som fremgår best av figur 4. Det at det optiske fibret 20 ligger løst mellom profilerte områder 14 gjør at slakk kan ta opp termisk ekspansjon og kontraksjon av metall-kapillarrøret 10, og gir den slakken som er nødvendig for å omspinne kapillarrøret 10 opp på spoler. Mengden slakk kan bli bestemt ut i fra den termiske ekspansjonskoeffisienten til materialet i kapillarrøret 10 og/eller spolenes radier. Eventuelt kan en andre føler eller en andre FBG 24 være tilveiebragt i nærheten av FBG 18 for å måle endringene i temperatur. Med andre ord bøyer FBG 18 seg med det tynnveggede partiet 16 og måler spenning/tøyning, og føleren 24 måler temperaturendringene og kompenserer for temperaturens innvirkning på FBG 18.

[0027] Ifølge en annen utførelsesform av foreliggende oppfinnelse omfatter den geometriske diskontinuiteten et ikkesirkulært tverrsnitt eller et tverrsnitt som har en ikkesirkulær andel. Det er velkjent at for hovedsakelig sylindriske eller sfæriske beholdere som utsettes for trykk, et sirkulært tverrsnitt tar opp internt eller eksternt trykk optimalt.

[0028] Dersom veggen til denne beholderen er forholdsvis tynn, kan normalspenningen rundt beholderen uttrykkes som

σh= Pr/t

der

● σher ringspenningen (i passende enheter),

● P er trykket som påføres på beholderen,

● t er veggtykkelsen, og

● r er den gjennomsnittlige radien til sylinderen.

Se E.P. Popov "Mechanics of Materials," 2<nd>Ed., Prentice-Hall, 1976, s.288-292.

[0029] Dersom veggen til denne beholderen ikke er tynn, er spenningene i en tykkvegget sylinder under en trykkforskjell gitt av Lame’s likninger, og har formen σr= A - B/r<2>= -Pr

σh= A B/r<2>

og

<�>l<�(P>1<r2>

1<�P>2<r2>

2<)/(r2>

2<�r 2>

1<) � A>

<B �(r2>

1<r2>

2<(P>1<�P>2<))/(r2>

2<� r 2>

1<)>

der

● A og B er konstanter, gitt verdiene til P1 ,P2, r1, r2.

● r er variabelen, ettersom et plott vanligvis er nødvendig av spenningene fra r1til r2.

● σr er radiell spenning ved r, og

● σher ringspenningen ved r.

Her er r1 den innvendige radien til den tykkveggede sylinderen og P1 er trykket ved denne radien, og r2og P2er den utvendige radien og trykket der. Se E.P. Popov "Mechanics of Materials", 2<nd>Ed., Prentice-Hall, 1976, s.557-564.

[0030] Som vist over, når tverrsnittet er sirkulært (dvs. at den innvendige og den utvendige radien er hovedsakelig konstante), er spenningene på den sylindriske beholderen hovedsakelig konstante langs radiell retning, men når det er geometriske diskontinuiteter i (dvs. at enten den innvendige radien eller den utvendige radien, eller begge, varierer) det sirkulære tverrsnittet, kan det oppstå lokale høyere spenninger eller spenningskonsentrasjoner ved eller i nærheten av disse geometriske diskontinuitetene. I denne utførelsesformen blir muligheten til å generere spenningskonsentrasjoner utnyttet for å tilveiebringe spennings-/tøyningsmålinger ved eller i nærheten av de geometriske diskontinuitetene. Disse spennings-/tøyningsmålingene kan bli korrelert med trykket påført på beholderen eller røret når følere, så som optiske følere 18, er utplassert nær ved disse geometriske diskontinuitetene.

[0031] Et eksempel på en geometrisk diskontinuitet er illustrert i figur 3A, der den innvendige radien er hovedsakelig konstant i radiell retning rundt røret 10, omfattende ved det tynnveggede partiet 16, men den utvendige radien (vist ved Ro1 og Ro2) varierer i radiell retning. En spenningskonsentrasjon skapes ved det tynnveggede partiet 16, og denne spenningskonsentrasjonen gir et spenningskonsentrasjonsprofil som kan måles av FBG 18 for å bestemme trykket ved eller i nærheten av spenningskonsentrasjonen.

[0032] Et annet eksempel på en geometrisk diskontinuitet er illustrert i figurene 5A og 5B. Røret 10 omfatter et testparti 30, som inneholder en geometrisk diskontinuitet omfattende minst én hovedsakelig flat seksjon 32 og/eller minst én konkav seksjon 34. Den flate seksjonen 32 fungerer tilsvarende som en membran og bøyer seg innover som reaksjon på eksternt trykk som vist. Den konkave seksjonen 34 kan bøye seg utover eller innover avhengig av hvor høyt trykk som påføres på den konkave seksjonen, som bøyer den innover, og på den flate seksjonen 32, som bøyer den konkave seksjonen utover. Røret 10 og/eller testpartiet 30 er hult, dvs. inneholder et hulrom, som kan være fylt med et elastisk materiale, et fluid, en olje, en væske eller en gel.

[0033] Med henvisning til figur 5B varierer den ytre radien til testpartiet 30 radielt langs sin periferi, som illustrert ved Ro1, Ro2 og Ro3. Videre varierer også den indre radien i radiell retning. Det skal bemerkes at ikke både den indre og den ytre radien trenger å variere for at det skal skapes en geometrisk diskontinuitet.

Variasjon av én radius er tilstrekkelig til å gi en lokal spenningskonsentrasjon. Med radiell retning menes her retningen fra sentrum i testpartiet og radielt utover, som illustrert av pilene i figurene 3A og 5B.

[0034] En spenning/tøyning-analyse ble utført med bruk av en endelig elementanalyse-(FEA)-programvare. Et eksternt trykk på omtrent 1034 bar (15000 psi) ble påført på testpartiet 30 i figurene 5A og 5B. Et tredimensjonalt plott av tøyning er vist i figur 5C. Lysere grå soner som angir høyere tøyning kan sees å sammenfalle med seksjonene 32 og 34, noe som indikerer at FBG 18 festet til disse seksjonene, som vist i figur 5B, kan detektere tøyningen. Selv om det er foretrukket at FBG-føleren 18 er rettet inn etter områdene med spenningskonsentrasjon, er det bare nødvendig at føleren står i kontakt med en del av området med spenningskonsentrasjonen. En passende FEA-programvare er SolidWorks CosmosWorks Advanced Professional version 2006.

[0035] FEA kan anvendes for å danne en kalibreringskurve for føleren. For hvert kjente påførte trykk kan for eksempel en FEA-beregnet tøyning bli registrert.

Deretter kan det dannes en spenning/tøyning-kurve. Når testpartiet er utplassert, blir en målt tøyning plottet på den kalibrerte spenning/tøyning-kurven og et spenning (eller et trykk) kan lett bestemmes. Alternativt kan også en eksperimentell spenning/tøyning-kurve som anvender kjente påførte trykk bli anvendt.

[0036] Andre numeriske modelleringsmetoder, så som endelige differanser (FD – Finite Differences) eller andre nodebaserte numeriske metoder, kan anvendes og foreliggende oppfinnelse er ikke begrenset til noen bestemt numerisk modelleringsmetode.

[0037] Selv om FBG-føleren 18 kan være festet på utsiden av testpartiet 30, tilsvarende som i utførelsesformen i figurene 1-4, er det foretrukket at FBG-følere 18 og det optiske fibret 20 er festet inne i testpartiet 30, som vist i figur 3B. En foretrukket måte å installere det optiske fibret 20 og følerne 18 er å rulle en lengde av rør 10 med flere testpartier 30 rundt en spole. Siden seksjonene 32 er hovedsakelig flate vil de ligge flatt mot overflaten av spolen. En tilhørende lengde av optisk fiber 20 med FBG-følere prentet på steder svarende til hovedsakelig flate seksjoner 32 blir pumpet gjennom røret 10 av en gass, f.eks. luft, eller en væske, f.eks. vann. Deretter blir epoksy pumpet gjennom røret 10 for å feste eller hefte FBG-følerne til røret 10.

[0038] Andre ikke-begrensende eksempler på geometriske diskontinuiteter 36 er dannet på testpartiet 30, som illustrert i figurene 6A-6D. Den indre radien kan variere som vist i figur 6A; den ytre radien kan variere som vist i figur 3A; og både den indre og den ytre radien kan variere som vist i figurene 6B-6D og i figurene 5A og 5B. Geometriske diskontinuiteter 36 kan omfatte en kløft eller fordypning (figur 6B), en flat seksjon (figur 6C), et hjørne (figur 6D) eller en hvilken som helst kombinasjon av dette. Videre kan tykkelsen til testpartiet 30 variere (figurene 3A, 3B og 6A), eller være hovedsakelig lik (figurene 5A-5B, 6B-6D) bortsett fra ved spisse hjørner. Geometriske diskontinuiteter omfatter også former så som oval og mangekantet.

[0039] I nok en annen utførelsesform kan spenningskonsentrasjonsprofiler dannes på et sylindrisk rør 10 med hovedsakelig konstant tykkelse, men varierende tetthet eller Youngs elastisitetsmodul. Som vist i figurene 6E omfatter testpartiet 30 en andel 38 og en andel 40 koblet sammen i en svalehaleforbindelse i sammenføyninger 39, selv om andre koblinger kan anvendes. Fortrinnsvis er andelene 38 og 40 laget av forskjellige materialer som har forskjellig tetthet eller forskjellig Youngs elastisitetsmodul, slik at andelen 38 reagerer på trykk på en annen måte enn andelen 40. Det forventes at det dannes spenningskonsentrasjonsprofiler ved eller i nærheten av sammenføyningene 39, der diskontinuiteten i tetthet og Youngs elastisitetsmodul opptrer. Andelene 38/40 kan være laget av rustfritt stål/aluminum, metall/polymer, etc.

[0040] Alternativt, som vist i figur 6F, kan testpartiet 30 være laget av ett enkelt materiale, men der tettheten eller egenvekten til andelen 42 er redusert, for eksempel ved å legge til en skumdanner i en polymer, mens tettheten til andelen 44 er uendret. Det forventes at det dannes spenningskonsentrasjonsprofiler i andelen 42 med lavere tetthet eller i grensen mellom andelene 42 og 44.

[0041] Videre kan testpartiet 30 anta en oval eller mangekantet form, som vist i figurene 6G-6H. Ifølge ringspenningsteori eller Lamé-teori kan en seksjon med mindre radius oppleve en større spenning/tøyning enn en seksjon med større radius. For et ovalt tverrsnitt er det således forventet at spenningskonsentrasjoner kan dannes i overgangen fra hovedaksen til den lille aksen til ovalformen. For et mangekantet tverrsnitt kan spenningskonsentrasjoner dannes langs de rette sidene, når disse sidene fungerer som membraner, eller langs hjørnene i overgangen mellom sider. Mangekantede tverrsnitt kan være regulære eller irregulære polygoner.

[0042] For formålet med denne oppfinnelsen er betegnelsen geometriske diskontinuiteter og beslektede benevnelser definert til også å omfatte materialer med forskjellig Youngs elastisitetsmodul eller tetthet (f.eks. figur 6E), materialer med en andel med modifisert tetthet (f.eks. figur 6F) samt ovale eller mangekantede tverrsnitt (f.eks. figurene 6G-6H).

[0043] Flere testpartier 30 kan være dannet i et sylindrisk metallrør 10 med en hvilken som helst kjent metallbearbeidingsmetode, omfattende, men ikke begrenset til kaldbearbeiding, senkesmiing, smiing etc. Røret 10 kan også være laget av polymere materialer, omfattende termoplast og herdeplast. For polymere rør 10 kan testpartiene 30 være dannet av varmpresser som anvender varme og trykk, ved injeksjonsstøping, støping eller andre kjente metoder. Foreliggende oppfinnelse er ikke begrenset til noen bestemt tilvirkningsmetode eller bestemte materialer.

[0044] Siden det optiske fibret 20 kan strekke seg over lange avstander forventes det at et stort antall optiske følere er prentet inn eller på annen måte tilveiebragt på det optiske fibret. Følgelig er det foretrukket at avanserte signalbehandlingsmetoder anvendes for å skille mellom reflekterte signaler fra de flere optiske følerne. Slike avanserte metoder er omtalt i det felles overdratte US-patentet 7,282,698 med tittelen "System and Method for Monitoring a Well". '698-patentet inntas her som referanse i sin helhet. Blant annet omtaler '698-patentet en fysisk innfellingsmetode der et flertall følere er anordnet langs lengden til en optisk fiber på hver side av en referansereflektor. I denne metoden er følerne plassert i bestemte avstander fra reflektoren for å øke avfølingslengden. I tillegg kan en fysisk innfellingsmetode utvides til å kombinere flere avfølingslengder innenfor ett optisk fiber for å øke den totale avfølingslengden. '698-patentet viser også kombinasjon av en fysisk innfellingsmetode med flere avfølingslengder med bølgelengdemultipleksing (WDM – Wavelength Division Multiplexing), der hver individuelle avfølingslengde er innrettet for kun å reagere på en bølgelengde som er litt forskjellig fra den neste avfølingslengden. Dette kan øke avfølingslengden ytterligere avhengig av antallet bølgelengdeoppdelinger som anvendes. I tillegg kan ekstra avfølingslengde oppnås ved å anvende en aliasing-metode, nærmere bestemt ved å anvende smalbåndede FBG’er plassert utenfor Nyquistsamplingsavstanden. Andre signalbehandlingsmetoder er redegjort for eller referert til i '698-patentet.

[0045] Selv om det er klart at eksemplene på utførelser av oppfinnelsen beskrevet her oppnår målene med foreliggende oppfinnelse, vil det forstås at en rekke endringer og andre utførelsesformer kan konstrueres av fagmannen. For eksempel kan kapillarrøret 10 erstattes av en bærer med en annen type, så som kuleformede eller sylindriske trykkbeholdere som har blitt profilert for å danne tynnveggede partier. Videre kan ett eller flere trekk og/eller elementer fra en hvilken som helst utførelsesform bli anvendt alene eller i kombinasjon med ett eller flere trekk og/eller elementer fra én eller flere andre utførelsesformer. Det vil derfor forstås at de vedføyde kravene er ment å dekke alle slike modifikasjoner og utførelsesformer som faller innenfor idéen og rammen til foreliggende oppfinnelse.

Claims (14)

P A T E N T K R A V

1. Bærer for en optisk fiber på hvilken minst én optisk føler er anordnet, der nevnte bærer omfatter:

et hult testparti omfattende et hulrom og minst én geometrisk diskontinuitet, der det som reaksjon på et trykk påført på testpartiet dannes en spenningskonsentrasjon nær ved den geometriske diskontinuiteten, og

der den optiske føleren sitter fast på i hvert fall en del av den geometriske diskontinuiteten; og

der den geometriske diskontinuiteten omfatter minst én valgt fra gruppen bestående av: minst én konkav seksjon, en oval, to materialer med forskjellig Youngs elastisitetsmodul, to materialer med forskjellig tetthet, og en andel av testpartiet med endret tetthet.

2. Bærer ifølge krav 1, der den minst ene geometriske diskontinuiteten i det hule testpartiet omfatter en indre radius og en ytre radius, og minst én av radiene varierer i radiell retning.

3. Bærer ifølge krav 2, der den geometriske diskontinuiteten omfatter et tynnvegget parti.

4. Bærer ifølge krav 2, der den geometriske diskontinuiteten omfatter minst én hovedsakelig plan seksjon.

5. Bærer ifølge krav 2, der den geometriske diskontinuiteten videre omfatter et hjørne.

6. Bærer ifølge krav 2, der den geometriske diskontinuiteten omfatter et mangekantet tverrsnitt.

7. Bærer ifølge krav 1, der trykket blir påført på utsiden av bæreren.

8. Bærer ifølge krav 1, der føleren sitter fast på innsiden av bæreren.

9. Bærer ifølge krav 1, der testpartiet er forseglet.

10. Bærer ifølge krav 1, der testpartiet er i stand til å opprettholde et trykk.

11. Bærer ifølge krav 1, der bæreren omfatter et rør.

12. Bærer ifølge krav 1, der den optiske fiberen videre omfatter en optisk temperaturføler nær ved den optiske trykkføleren.

13. Bærer ifølge krav 1, der den minst ene optiske trykkføleren er metallisert.

14. Bærer ifølge krav 1, der hulrommet er fylt med et elastisk materiale, en væske eller et gel.