[发明专利]在水平定向钻穿越施工中监测管道应力的系统和方法

权利要求书

1.一种在水平定向钻穿越施工中监测管道应力的方法，其特征在于，所述方法包括：

在铺设段管道的前端固定设置监测段管道；

回拖所述监测段管道及所述铺设段管道；

利用形变传感装置感测所述监测段管道在回拖过程中的形变，以产生感测信号；

通过信号传输线将所述感测信号传送至信号接收装置；以及

利用与所述信号接收装置相连接的信号处理装置，根据所述感测信号，监测所述监测段管道的应力值是否在允许的范围内。

2.如权利要求1所述的方法，其中，在铺设段管道的前端固定设置监测段管道的步骤包括：将所述铺设段管道焊接至所述监测段管道。

3.如权利要求1所述的方法，其中，所述形变传感装置包括至少一组形变传感器。

4.如权利要求3所述的方法，其中，所述形变传感器为形变片，所述信号传输线为线缆。

5.如权利要求4所述的方法，其中，所述方法包括：在进行所述水平定向钻穿越施工前，对所述形变片进行标定，以确定所述应力值、所述形变片的形变位移和所述感测信号之间的关系。

6.如权利要求3所述的方法，其中，所述形变传感器为光栅，所述信号传输线为光纤。

7.如权利要求3～6中任一权利要求所述的方法，其中，每组所述形变传感器包括四个形变传感器，所述四个形变传感器之间呈大约90°分布，并设置在所述监测段管道的同一截面的内表面上。

8.如权利要求1～6中任一权利要求所述的方法，其中，所述信号接收装置为二次测量仪表，而所述信号处理装置为记录仪。

9.如权利要求1～6中任一权利要求所述的方法，其中，所述方法包括：在完成所述水平定向钻穿越施工过程后，移除所述监测段管道，所述形变传感装置及所述信号传输线。

10.如权利要求1～6中任一权利要求所述的方法，其中，所述感测信号为电流信号或电压信号。

11.如权利要求1～6中任一权利要求所述的方法，其中，所述监测段管道的长度是所述铺设段管道的长度的10％～20％。

12.一种在水平定向钻穿越施工中监测管道应力的系统，其特征在于，包括：

监测段管道，用于固定设置在铺设段管道的前端；

形变传感装置，设置在所述监测段管道的内表面，用于感测所述监测段管道在回拖过程中的形变以产生感测信号；

信号接收装置，用于接收所述形变传感装置所传送的所述感测信号；

信号传输线，连接所述形变传感装置与所述信号接收装置，并将所述感测信号传送至所述信号接收装置；以及

信号处理装置，连接至所述信号接收装置，其中，所述信号接收装置将所述感测信号传送至所述信号处理装置，所述信号处理装置根据所述感测信号，监测所述管道的应力值是否在允许的范围内。

13.如权利要求12所述的系统，其中，所述监测段管道与所述铺设段管道通过焊接结合为一体。

14.如权利要求12所述的系统，其中，所述监测段管道的长度是所述铺设段管道的长度的10％～20％。

15.如权利要求12所述的系统，其中，所述监测段管道的材质和径向尺寸与所述铺设段管道的材质和径向尺寸相同。

16.如权利要求12所述的系统，其中，所述形变传感装置包括至少一组形变传感器。

17.如权利要求16所述的系统，其中，所述形变传感器为形变片，所述信号传输线为线缆。

18.如权利要求16所述的系统，其中，所述形变传感器为光栅，所述信号传输线为光纤。

19.如权利要求12～18中任一权利要求所述的系统，其中，所述信号接收装置为二次测量仪表，而所述信号处理装置为记录仪。

20.如权利要求16～18中任一权利要求所述的系统，其中，每组所述形变传感器包括四个形变传感器，所述四个形变传感器之间呈大约90°分布，并设置在所述监测段管道的同一截面的所述内表面上。