[发明专利]管道状态的检测装置及检测方法

说明书

技术领域

本发明涉及管道状态的检测，尤其是一种利用太赫兹时域光谱技术的井下油管状态的检测装置及检测方法。

背景技术

油气运输是石油工业的重要环节。在诸多的输运方式中，管道运输具有平稳连续、安全性好、运输量大、能保证质量且节能经济等特点，已成为油气运输的首选方式。此外，油气运输管道一般都铺设在地下，占地较少，且能适应各种恶劣的气候环境。因此，管道运输在石油及天然气的实际生产及运输中被广泛的采用。

随着石油管道运输在世界范围内的迅速发展，对管道的实际输运情况、效率和故障等进行有效的检测受到了越来越高的重视。油气泄漏是输油管道运行的主要故障。管道的腐蚀穿孔、突发的自然灾害都会造成输油管道的泄漏。近年来，油气泄漏的事故时有发生，不仅严重影响了正常的油气生产，更对国民经济和人身安全造成了很大的损失和损害。因此，对油管运输的有效检测和监控是保障油气安全生产和安全运输的关键。

现有的油管泄漏的检测方法主要有流量平衡法、压力分析法、动态模型法及声波法等。但现有的检测方法在灵敏度、准确度和可靠性方面均存在着较多的不足，特别是对井下管道漏油事故的实时在线检测。因此，面对非常重要但又非常复杂的检测任务，有必要发展一种新型的高精度、高可靠度的管道泄漏在线实时检测技术。

发明内容

本发明的主要目的是提供一种采用光纤及太赫兹时域光谱技术的管道状态的检测装置及检测方法，以提高管道泄漏检测的准确性和可靠性。

本发明的一个方面提供一种管道状态的检测装置，该检测装置包括：激光器，用于发射激光脉冲；太赫兹波检测探头，环绕管道设置，通过第一光纤传输装置与所述激光器连接，用于接收由所述激光器发射的激光脉冲以生成并向所述管道的外周壁发射太赫兹波，并且接收由所述管道的外周壁反射的反射太赫兹波；分析装置，通过第二光纤传输装置与所述太赫兹波检测探头连接，用于接收从所述太赫兹波检测探头传输来的所述反射太赫兹波，并对所述反射太赫兹波进行分析，以获得所述管道的状态信息。

本发明的另一个方面提供一种使用前述检测装置来检测管道状态的方法，该方法包括以下步骤：由所述激光器向所述太赫兹波检测探头发射激光脉冲，以使所述太赫兹波检测探头生成并向所述管道的外周壁发射太赫兹波；所述太赫兹波检测探头接收由所述管道的外周壁反射的反射太赫兹波，并传输给所述分析装置；所述分析装置对所接收到的反射太赫兹波进行分析，以获得所述管道的状态信息。

本发明提供的管道状态的检测装置及检测方法，通过发射并接收从管道外周壁反射的太赫兹波，从而获得管道的泄漏状态信息。根据本发明，可以对管道的泄漏点进行准确的定位，并对泄漏点的穿孔深度、位置、大小有精确的检测。另外，本发明中激光的传输以及反射太赫兹波的传输均采用光纤传输，增强了现场适应能力，使得管道泄漏的检测更加可靠，并能抵抗各种恶劣环境的干扰。

附图说明

图1为例示本发明实施例的用于检测井下管道的状态的检测装置的示意结构图；

图2A-2C为示出本发明实施例的太赫兹波检测探头的构成的示意结构图；

图3为示出太赫兹波检测探头工作时的太赫兹波发射/接收过程的示意局部截面图；

图4为例示本发明实施例的管道状态的检测方法的流程图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图对本发明的各种实施方式做进一步说明。这些实施方式只是示例性的，只用于解释本发明，不作为对本发明的限制。

图1为例示根据本发明一个实施例的用于检测井下管道的状态的检测装置的示意结构图。

如图1所示，检测装置10包括激光器11、太赫兹波检测探头12以及分析装置15。

激光器11例如可以是光纤激光器或固体激光器，本发明对此不做限制。

太赫兹波检测探头12可以环绕设置在井下管道19上，并通过固定架16固定。太赫兹波检测探头12可以分别通过第一光纤传输装置17、第二光纤传输装置18与例如放置在地面上的激光器11、地面工作站中的分析装置14相连接。

另外，需要说明的是，尽管在此是以井下管道19作为检测装置10的应用场景，但容易理解的是，检测装置10的应用并不限于对井下管道的状态检测。

下面参照图2A-2C，对太赫兹波检测探头12的结构进行说明。