制造铠装线缆的方法以及制造具有至少一个导体的铠装线缆的系统与流程

本公开内容的方面总体上涉及一种在其中包含有一条或更多条光学纤维的铠装线缆。更具体地，本公开内容的方面涉及具有铠装管和粘附至铠装管的内壁的一条或更多条光学纤维的纤维光学线缆以及用于制造这样的线缆的技术。相关技术的描述在最近几十年中，光学纤维的部署激增，不仅用于信息的传输，而且用于测量各种物理参数。由于光学纤维的固有性质，光学纤维可以通过其散射特性用作分布式传感器。例如，瑞利散射已经用于监测沿纤维路径的光功率，拉曼散射已经用于测量沿纤维的温度分布曲线，以及布里渊散射已经用于测量纤维应变分布曲线。另外，可以修改光学纤维的局部光学特性以反射取决于局部物理参数的信号。例如，纤维布拉格光栅(fbg)反射根据局部纤维温度和/或应变的以不同波长为中心的光信号。在最近几十年中，光学纤维已经被越来越多地用于监测油气井。纤维的小直径和长距离对于插入这样的井中是理想的，并且不会显著阻塞井而改变其作为流体导管的主要功能。另外，由于光学纤维是由玻璃制成的，因此即使在对于大多数材料而言太苛刻的井下高温和高压条件下，纤维也可以保持惰性。光学纤维的一个缺点是它们对于机械刮擦和挤压的脆弱性；因此，通常将光学纤维嵌入机械保护层中以形成光学纤维线缆。由耐腐蚀合金组成的管是通常在油气井中使用的用于光学纤维的机械保护层，上述光学纤维在地面与井下各个点光学传感器之间传输光信号。

背景技术：

技术实现思路

1、本公开内容的某些方面总体上涉及一种将光学纤维附接至其内壁的铠装线缆以及用于生产该铠装线缆的方法。将光学纤维附接至其内壁的纤维光学线缆可以防止光学纤维轴向地移位。

2、本公开内容的某些方面提供了一种用于制造铠装线缆的方法。该方法通常包括：将粘合剂材料涂敷至带坯料；将具有粘合剂材料的带坯料形成为铠装管；在焊接区域中焊接铠装管的接缝；以及将第一光学纤维或第一导线中的至少一个插入第一引导管的第一端部中，其中：第一引导管延伸穿过焊接区域；第一引导管在接缝的焊接期间保护第一光学纤维或第一导线中的至少一个；在第一光学纤维或第一导线中的至少一个离开第一引导管的第二端部之后，第一光学纤维或第一导线中的至少一个接触粘合剂材料；以及在制造铠装线缆之后，第一引导管不是铠装线缆的一部分。

3、本公开内容的某些方面提供了一种用于制造铠装线缆的方法。该方法通常包括：将带坯料形成为铠装管；在焊接区域中焊接铠装管的接缝；将第一光学纤维或第一导线中的至少一个插入第一引导管的第一端部中，其中：第一引导管延伸穿过焊接区域；第一引导管在接缝的焊接期间保护第一光学纤维或第一导线中的至少一个；以及在制造铠装线缆之后，第一引导管不是铠装线缆的一部分；以及由多个支承腿在铠装管内支承第一引导管使得第一引导管不接触铠装管。

4、本公开内容的某些方面提供了一种用于制造铠装线缆的方法。该方法通常包括：将带坯料形成为铠装管；在焊接区域中焊接铠装管的接缝；在焊接区域外部将粘合剂材料涂敷至铠装管的已焊接的部分，其中，粘合剂材料包括第一材料和第二材料的混合物，并且其中，将粘合剂材料涂敷至铠装管包括：经由延伸穿过焊接区域的第一注入管引入第一材料；经由延伸穿过焊接区域的第二注入管引入第二材料；使第一材料和第二材料混合以形成混合物；以及将第一材料和第二材料的混合物涂敷至铠装管的内表面；以及将第一光学纤维或第一导线中的至少一个插入第一引导管的第一端部中，其中：第一引导管延伸穿过焊接区域；以及第一引导管在接缝的焊接期间保护第一光学纤维或第一导线中的至少一个；在第一光学纤维或第一导线中的至少一个离开第一引导管的第二端部之后，第一光学纤维或第一导线中的至少一个接触混合物；以及在制造铠装线缆之后，第一引导管不是铠装线缆的一部分。

5、本公开内容的某些方面提供了一种制造铠装线缆的方法，方法包括：在形成台中，从馈送至形成台的铠装材料的带坯料形成前进的铠装管；在形成台之后的焊接台中，焊接前进的铠装管的接缝；通过以下步骤将粘合剂材料施加至铠装材料：将粘合剂材料的第一成分通过第一注入管引导至铠装材料；将粘合剂材料的第二成分通过第二注入管引导至铠装材料；以及使得第一成分和第二成分混合；通过引导至少一个第一导体穿过具有第一出口的第一引导管来保护至少一个第一导体在前进的铠装管内部的插入，第一出口设置在前进的铠装管中，超过焊接台；以及允许离开第一引导管的第一出口的至少一个第一导体粘附至粘合剂材料。

6、本公开内容的某些方面提供了一种制造具有至少一个导体的铠装线缆的系统，系统包括：形成台，形成台被配置成从馈送至形成台的铠装材料的条坯料形成前进的铠装管；形成台之后的焊接台，焊接台被配置成焊接前进的铠装管的接缝；第一注入管，第一注入管将粘合剂材料的第一成分引导至铠装材料；第二注入管，第二注入管将粘合剂材料的第二成分引导至铠装材料；以及至少一个引导管，至少一个引导管延伸穿过焊接台，并具有设置在前进的铠装管中超过焊接台的出口，至少一个引导管引导至少一个导体插在前进的铠装管内部，并保护至少一个导体穿过焊接台，至少一个引导管的出口递送至少一个导体以在前进的铠装管内部附接至粘合剂材料。

技术特征：

1.一种制造铠装线缆的方法，所述方法包括：

2.根据权利要求1所述的方法，其中，将所述粘合剂材料施加至所述铠装材料包括将所述粘合剂材料施加至馈送至所述形成台的所述带坯料的侧面；以及其中，从所述带坯料形成所述前进的铠装管包括在所述带坯料具有施加的粘合剂材料的同时将所述带坯料形成为所述前进的铠装管。

3.根据权利要求1所述的方法，其中，将所述粘合剂材料施加至所述铠装材料包括通过以下步骤将所述粘合剂材料施加至所述焊接台之后所述前进的铠装管内部的区域：

4.根据权利要求1所述的方法，其中，引导所述至少一个第一导体穿过所述第一引导管包括将所述至少一个第一导体插入至所述第一引导管的第一入口，所述第一引导管延伸穿过所述焊接台并且在所述接缝的所述焊接期间保护所述至少一个第一导体。

5.根据权利要求4所述的方法，其中，允许离开所述第一引导管的所述第一出口的所述至少一个第一导体粘附至所述粘合剂材料包括允许所述至少一个第一导体在所述至少一个第一导体离开所述第一引导管的所述第一出口之后接触所述粘合剂材料，其中，在制造所述铠装线缆之后，所述第一引导管不是所述铠装线缆的部分。

6.根据权利要求1所述的方法，还包括：

7.根据权利要求6所述的方法，其中，允许离开所述第二引导管的所述第二出口的所述至少一个第二导体粘附至所述粘合剂材料包括允许所述至少一个第二导体在所述至少一个第二导体离开所述第二引导管的所述第二出口之后接触所述粘合剂材料，其中，在制造所述铠装线缆之后，所述第二引导管不是所述铠装线缆的部分。

8.根据权利要求1所述的方法，其中，施加所述粘合剂材料包括：

9.根据权利要求1所述的方法，其中，允许离开所述第一引导管的所述第一出口的所述至少一个第一导体粘附至所述粘合剂材料包括：

10.根据权利要求1所述的方法，其中，所述粘合剂材料从由将所述至少一个第一导体至少部分地接合至所述前进的铠装管的内表面的黏性物质、粘性物质、凝胶物质、硅树脂、硬固化材料、环氧树脂和附接物质组成的组中选择。

11.根据权利要求1所述的方法，其中，通过所述第一注入管引导所述第一成分包括用所述第一引导管中的至少一个或用所述第二注入管支承所述第一注入管。

12.根据权利要求1所述的方法，包括：

13.根据权利要求1所述的方法，其中，使得所述第一成分和所述第二成分混合包括将所述第一成分和所述第二成分引入至连接至所述第一注入管和所述第二注入管的静态混合器中。

14.根据权利要求1所述的方法，还包括对于包括光学纤维的所述至少一个第一导体，通过控制所述光学纤维的纤维馈送速度相对于所述铠装材料的坯料馈送速度的比率在所述铠装线缆中产生所述光学纤维的过量纤维长度。

15.根据权利要求1所述的方法，其中，引导所述至少一个第一导体穿过所述第一引导管包括通过将所述前进的铠装管内的所述第一引导管支承在一个或更多个支承腿上来防止所述第一引导管在所述前进的铠装管内接触。

16.根据权利要求15所述的方法，其中，将所述前进的铠装管内的所述第一引导管支承在所述一个或更多个支承腿上包括将支承线附接在所述第一引导管上；以及使用所述支承线的一个或更多个端部作为所述一个或更多个支承腿。

17.根据权利要求15所述的方法，其中，将所述前进的铠装管内的所述第一引导管支承在所述一个或更多个支承腿上包括将支承线附接在所述第一引导管上；以及使用所述支承线的弯曲部分作为所述一个或更多个支承腿。

18.一种制造具有至少一个导体的铠装线缆的系统，所述系统包括：

19.根据权利要求18所述的系统，其中，所述第一注入管和所述第二注入管将所述粘合剂材料的所述第一成分和所述第二成分引导至馈送至所述形成台的带坯料的侧面；并且其中，在所述带坯料具有施加的粘合剂材料的同时，所述形成台将所述带坯料形成为所述前进的铠装管。

20.根据权利要求18所述的系统，其中，所述第一注入管和所述第二注入管将所述粘合剂材料的所述第一成分和所述第二成分引导至所述焊接台之后所述前进的铠装管内部的区域；以及其中，所述形成台在没有将所述粘合剂材料施加至所述带坯料的情况下将所述带坯料形成为所述前进的铠装管。

21.根据权利要求18所述的系统，其中，所述第一注入管被固定至所述至少一个引导管或所述第二注入管中的至少一个。

22.根据权利要求18所述的系统，还包括外引导管，其中，所述第一注入管、所述第二注入管和所述至少一个引导管设置在所述外引导管内。

23.根据权利要求18所述的系统，还包括静态混合器，所述静态混合器被配置成混合来自所述第一注入管和所述第二注入管的所述第一成分和所述第二成分。

24.根据权利要求18所述的系统，还包括一个或更多个支承腿，所述一个或更多个支承腿设置在所述至少一个引导管上，并在所述前进的铠装管内部支承所述至少一个引导管。

25.根据权利要求24所述的系统，其中，所述一个或更多个支承腿包括附接至所述至少一个引导管的支承线，所述支承线的一个或更多个端部用作所述一个或更多个支承腿。

26.根据权利要求24所述的系统，其中，所述一个或更多个支承腿包括附接至所述至少一个引导管的支承线，所述支承线的弯曲部分沿所述至少一个引导管轴向布置，用作所述一个或更多个支承腿。

技术总结
本公开内容提供了一种制造铠装线缆的方法以及制造具有至少一个导体的铠装线缆的系统。制造铠装线缆的方法包括：在形成台中，由铠装材料的馈送至形成台的带坯料形成前进的铠装管；在形成台之后的焊接台中，焊接前进的铠装管的接缝；通过以下步骤将粘合剂材料施加至铠装材料：将粘合剂材料的第一成分通过第一注入管引导至铠装材料；将粘合剂材料的第二成分通过第二注入管引导至铠装材料；以及允许第一成分和第二成分混合；通过引导至少一个第一导体穿过具有第一出口的第一引导管来保护至少一个第一导体插入前进的铠装管内部，第一出口设置在前进的铠装管中超过焊接台；以及允许离开第一引导管的第一出口的至少一个第一导体粘附至粘合剂材料。

技术研发人员：爱德华·M·多德,多米诺·塔弗纳,约翰·J·格林贝克
受保护的技术使用者：韦特福特科技控股有限责任公司
技术研发日：
技术公布日：2024/12/5