采用低頻天線設(shè)備的油氣立管卡盤及方法
【專利摘要】提供用于跟蹤多個海洋立管資產(chǎn)的設(shè)備和方法。立管生命周期監(jiān)測系統(tǒng)的一部分，設(shè)備能夠包括油氣立管卡盤以在立管管道柱的裝配期間連接多個立管管道區(qū)段。在與第二區(qū)段連接期間，立管卡盤形成圍繞多個立管管道區(qū)段的第一區(qū)段的環(huán)形部，并且支承多個立管管道區(qū)段的第一區(qū)段。設(shè)備還能夠包括讀取器，讀取器包括天線布置以讀取附連到多個立管管道區(qū)段中的每個的外表面部分或嵌入在該外表面部分內(nèi)的多個射頻識別標(biāo)簽例如定向的125 kHz RFID標(biāo)簽。
【專利說明】采用低頻天線設(shè)備的油氣立管卡盤及方法
[0001]相關(guān)申請
本申請是如下的專利申請的部分繼續(xù)申請案并且要求如下的專利申請的優(yōu)先權(quán)和益處:標(biāo)題為“Oil and Gas Riser Spider with Low-Frequency Antenna Apparatus andMethod” 的美國專利申請N0.13/919573，其是標(biāo)題為 “OiI and Gas Riser Spider withLow-Frequency Antenna Apparatus and Method” 的美國專利申請 12/710707的繼續(xù)申請案，并且要求其優(yōu)先權(quán)和益處；以及標(biāo)題為“Riser Lifecycle Management System,Computer Readable Medium and Program Code”的美國專利申請N0.13/707121，其要求標(biāo)題為“Riser Lifecycle Management System, Program Product, and Related Methods，，的美國申請13/300155的優(yōu)先權(quán)和益處，其要求提交于2008年2月11日而現(xiàn)在為美國專利N0.8074720的標(biāo)題為 “Riser Lifecycle Management System, Program Product, andRelated Methods”的美國專利申請N0.12/029376的優(yōu)先權(quán)和益處，并且與發(fā)布于2008年2月 12 日的標(biāo)題為 “System for Sensing Riser Mot1n” 的共有的美國專利N0.7328741 B2有關(guān)，通過引用而將每個全部合并于本文中。
發(fā)明領(lǐng)域
[0002]本發(fā)明涉及油氣工業(yè)。更具體地，本發(fā)明涉及供在通過利用卡盤設(shè)備而監(jiān)測并且管理具有識別標(biāo)簽的多個海洋立管資產(chǎn)的立管管理系統(tǒng)中使用的采用內(nèi)置式天線布置的油氣卡盤設(shè)備和相關(guān)方法。
[0003]相關(guān)技術(shù)的描述
在油氣工業(yè)中，立管是海底與船或鉆探設(shè)備之間的管道的柱(string)。使用被稱為“卡盤”的裝置來裝配油氣立管管道柱。卡盤饋送(feed)并且連接柱中的立管管道的每個區(qū)段。卡盤能夠具有不同的配置。一些卡盤由立管饋穿(feed through)的固體環(huán)制成；一些卡盤由將立管管道圍住并且然后使立管管道饋穿的兩個部件(piece)制成。對于卡盤的每個配置類型，立管管道全都以相同的取向饋送于卡盤中。
[0004]在海上典型的現(xiàn)場安裝期間，將海洋立管組件個別地從船舶的甲板提起，在立管卡盤處彼此連接，并且停轉(zhuǎn)(run down)。包含立管柱的主長度的立管接頭以從50’至90’變動的長度制作。在運(yùn)轉(zhuǎn)程序期間，使完全地構(gòu)成的立管柱的部分落在立管卡盤上。然后，將下一個立管接頭拾取，并且放置在稍高于卡盤，緊接地在懸浮的立管柱的上方。然后，借助于機(jī)械連接器而將兩個立管區(qū)段接合。
[0005]諸如在共有的美國專利N0.8074720中描述了立管生命周期管理系統(tǒng)(RLMS)。這類立管生命周期管理系統(tǒng)例如能夠向資產(chǎn)管理器提供分配給特定的船舶的所有的立管資產(chǎn)的列表，并且提供目前部署的那些資產(chǎn)、位于甲板上的那些資產(chǎn)或?qū)で缶S護(hù)的那些資產(chǎn)的進(jìn)一步的細(xì)目分類(breakdown)，連同預(yù)期的返回日期；即將來臨的預(yù)定的維護(hù)事件的列表；由特定的立管資產(chǎn)所擴(kuò)展的操作壽命量的估計；以及由特定的立管資產(chǎn)所使用的操作壽命的總量的估計，連同大部分的有破壞性的事件(即，某一颶風(fēng)事件)的細(xì)節(jié)。這類立管生命周期管理系統(tǒng)能夠包括例如中心數(shù)據(jù)庫，其能夠由現(xiàn)場維護(hù)人員使用以維護(hù)并且傳達(dá)關(guān)鍵的立管信息，并且其能夠增強(qiáng)例行維護(hù)調(diào)度和識別對于未預(yù)定維護(hù)事件的需要。
[0006]與立管卡盤關(guān)聯(lián)的常規(guī)的固定讀取器能夠妨礙卡盤的正常操作。例如，已知的設(shè)計能夠要求天線和標(biāo)簽的接觸。其他常規(guī)的設(shè)計可能要求讀取器被定位得太遠(yuǎn)離標(biāo)簽以致不能在沒有標(biāo)簽信號中的大量的損失或與其他相鄰的標(biāo)簽的數(shù)據(jù)沖突(如果標(biāo)簽不包括反沖突的預(yù)備的話)的情況下被讀取。目前，在手動過程中，定向125kHz RFID標(biāo)簽嵌入在鉆井管道中，并且使用手持式讀取器來讀取。
[0007]常規(guī)地，在手動過程中，定向125kHzRFID標(biāo)簽嵌入在鉆井管道中，并且使用手持式讀取器來讀取。
發(fā)明概要
[0008]鑒于前述，
【申請人】認(rèn)識到，用于讀取立管管道的手動過程是易于出錯的并且昂貴的。此外，
【申請人】認(rèn)識到對于用于自動地讀取立管管道而不要求手持式讀取器、手動過程或?qū)φ２僮鞯姆恋K的設(shè)備及相關(guān)的方法的需要。具體地，
【申請人】認(rèn)識到，內(nèi)置到卡盤中的低頻(LF)固定讀取器天線組合件將會允許在裝載管道時，自動地讀取立管管道。此外，
【申請人】認(rèn)識到包括環(huán)式卡盤和兩部件卡盤兩者的各種卡盤設(shè)計的天線配置的優(yōu)點(diǎn)。因此，本發(fā)明的實(shí)施例有利地提供采用內(nèi)置式天線組合件的油氣卡盤設(shè)備及相關(guān)的方法。各種實(shí)施例能夠例如增強(qiáng)立管管理系統(tǒng)，該系統(tǒng)監(jiān)測并且管理多個立管資產(chǎn)，例如，諸如例如能夠穿過卡盤設(shè)備而安裝的其他管狀物、立管管道或鉆井管道的海洋立管資產(chǎn)。
[0009]本發(fā)明的各種實(shí)施例包括例如設(shè)備。設(shè)備能夠包括立管卡盤以在立管管道柱的裝配期間連接多個立管管道區(qū)段。立管卡盤能夠定位成在與多個立管管道區(qū)段的第二區(qū)段連接期間形成圍繞多個立管管道區(qū)段的第一區(qū)段的環(huán)形部，并且支承多個立管管道區(qū)段的第一區(qū)段。設(shè)備能夠包括天線以讀取附連到多個立管管道區(qū)段的外表面部分或嵌入在該外表面部分內(nèi)的多個射頻識別標(biāo)簽。天線能夠是單個天線或天線組合件的一部分。根據(jù)配置，天線包括長圓形環(huán)路，長圓形環(huán)路附連到立管卡盤的內(nèi)表面并且基本上跨越該內(nèi)表面的大約一半，使得天線沿著(follow)立管卡盤的輪廓(contour)。在該配置中，立管通常攜帶彼此徑向地分離至少大約90°的至少兩個識別標(biāo)簽(例如，RFID標(biāo)簽)。根據(jù)另一配置，第二個類似的半球狀的延伸環(huán)路在裂縫(split)區(qū)段立管卡盤的第二區(qū)段上。
[0010]根據(jù)另一配置，天線包括基本上跨越立管卡盤的一部分的整個內(nèi)部圓周的長圓形環(huán)路。根據(jù)又一配置，多個環(huán)路天線沿著單部件卡盤或裂縫區(qū)段立管卡盤的內(nèi)部圓周定位，以形成天線布置。根據(jù)另外配置，天線設(shè)計能夠具有各種幾何形狀，其配置成提供沿著立管卡盤的縱向軸線的相互覆蓋，使得具有連接到其表面或嵌入在該表面內(nèi)的單個識別標(biāo)簽并且經(jīng)過立管卡盤的海洋管狀物將沿著天線之一通過，并且由關(guān)聯(lián)的讀取器讀取。即，天線布置配置能夠提供360°的覆蓋，從而允許管狀物與其識別標(biāo)簽一起以任何徑向定位(取向)經(jīng)過并且仍然以高置信度讀取。
[0011]本發(fā)明的各種實(shí)施例能夠包括例如跟蹤海洋立管管道區(qū)段的方法。本方法能夠包括例如提供附連到多個立管管道區(qū)段的外側(cè)且與多個立管管道區(qū)段關(guān)聯(lián)的多個射頻識別標(biāo)簽。本方法能夠包括例如利用立管卡盤來在立管管道柱的裝配期間連接多個立管管道區(qū)段或連接鉆井管道，以形成鉆井柱。在與多個立管管道區(qū)段的第二區(qū)段連接期間，立管卡盤能夠形成圍繞多個立管管道區(qū)段的第一區(qū)段的環(huán)形部，并且支承多個立管管道區(qū)段的第一區(qū)段。本方法能夠包括例如在使關(guān)聯(lián)的立管管道區(qū)段饋穿立管卡盤期間，利用上述的天線或天線布置來讀取多個例如射頻識別標(biāo)簽中的每個。天線或天線布置能夠是這樣的，以致于多個識別標(biāo)簽不管在操作上被部署時它們相對于立管卡盤的徑向定位來讀取。
[0012]本發(fā)明的各種實(shí)施例能夠進(jìn)一步包括例如跟蹤多個立管管道區(qū)段的方法。本方法能夠包括例如在裝配立管管道柱期間在使立管管道區(qū)段饋穿立管卡盤期間，針對多個立管管道區(qū)段中的每個，利用單個天線或天線組合件來從附連到立管管道區(qū)段的外側(cè)表面或嵌入在該外側(cè)表面內(nèi)且與立管管道區(qū)段關(guān)聯(lián)的射頻識別標(biāo)簽接收立管管道區(qū)段識別數(shù)據(jù)，以從多個立管管道區(qū)段的每個別的區(qū)段單獨(dú)地識別多個立管管道區(qū)段中的每個區(qū)段。天線或天線布置能夠是這樣的，以致于多個識別標(biāo)簽不管在操作上被部署時它們相對于立管卡盤的徑向定位來讀取。本方法能夠包括例如確定多個立管管道區(qū)段中的每個的相對的所部署的定位位置，以形成立管管道柱。
[0013]其他現(xiàn)有的解決方案要求變更或妨礙立管管道柱的正常操作的手持式讀取器或固定讀取器。本發(fā)明的各種實(shí)施例否定對手持式讀取器的需要，并且，有益地不妨礙立管管道或鉆井柱的部署或立管卡盤的正常操作。另外，本發(fā)明的實(shí)施例有利地提供針對包括由將立管管道圍住的兩個部件制成的卡盤的各種立管卡盤配置的解決方案。
【附圖說明】
[0014]所以，可以更詳細(xì)地理解其中將變得顯而易見的本發(fā)明的特征和優(yōu)點(diǎn)及其他的方式，可以通過參考在附圖中圖示、形成本說明書的一部分的本發(fā)明的實(shí)施例而作出在上文中簡要地概括的本發(fā)明的更具體的描述。然而，要注意到，附圖僅圖示本發(fā)明的各種實(shí)施例，并且因此不要被認(rèn)為限制本發(fā)明的范圍，因?yàn)樗瑯拥乜梢园ㄆ渌行У膶?shí)施例。
[0015]圖1是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的125kHz RFID標(biāo)簽的定向字段(direct1nal field)和讀取器天線的示意圖；
圖2是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的立管和卡盤設(shè)置的透視圖；
圖3A是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的天線放置的透視圖；
圖3B-3F是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的具有提供相鄰的天線環(huán)路之間的重疊覆蓋用于增強(qiáng)讀取可靠性的不同的幾何形狀的天線環(huán)路的示意圖；
圖4是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的跟蹤海洋立管管道區(qū)段的方法的示意框圖；
圖5是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的跟蹤多個海洋立管管道區(qū)段的方法的示意框圖；
圖6是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的用于監(jiān)測并且管理多個海洋立管資產(chǎn)的系統(tǒng)的環(huán)境圖；圖7A-7B是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的用于監(jiān)測并且管理多個海洋立管資產(chǎn)的系統(tǒng)的一部分的環(huán)境圖；
圖8是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的攜帶通信及識別硬件的立管接頭的透視圖；以及圖9是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的設(shè)備的示意框圖的頂視圖。
[0016]詳述
現(xiàn)在，將在下文中參考圖示本發(fā)明的實(shí)施例的附圖而更全面地描述本發(fā)明。然而，本發(fā)明可以按許多不同的形式體現(xiàn)，并且不應(yīng)當(dāng)被解釋為限于在本文中闡述的所圖示的實(shí)施例。而是，提供這些實(shí)施例，使得本公開將是詳盡和完整的，并且將向本領(lǐng)域技術(shù)人員全面地傳達(dá)本發(fā)明的范圍。
[0017]
【申請人】認(rèn)識到，用于讀取立管管道的手動過程是易于出錯的并且昂貴的。此外，
【申請人】認(rèn)識到對于用于自動地讀取立管管道而沒有手持式讀取器、手動過程或?qū)φ２僮鞯姆恋K的設(shè)備及相關(guān)的方法的需要。具體地，
【申請人】認(rèn)識到，內(nèi)置到立管卡盤中的低頻(LF)固定讀取器天線將會允許在管道饋穿立管卡盤時，自動地讀取立管管道。此外，
【申請人】認(rèn)識到包括環(huán)式卡盤和兩部件卡盤兩者的各種卡盤設(shè)計的天線的優(yōu)點(diǎn)。因此，本發(fā)明的實(shí)施例有利地提供采用內(nèi)置式天線的油氣卡盤設(shè)備及相關(guān)的方法。一個或多個實(shí)施例能夠例如增強(qiáng)立管管理系統(tǒng)，該系統(tǒng)監(jiān)測并且管理多個立管資產(chǎn)，例如，海洋立管資產(chǎn)、鉆井管道資產(chǎn)等。
[0018]本發(fā)明的一個或多個實(shí)施例包括例如RFID標(biāo)簽，例如125 kHz RFID標(biāo)簽。如圖1中所圖示的，示范的125kHz RFID標(biāo)簽71能夠是定向的，并且能夠僅在一側(cè)上讀取，從而定義讀取字段151。如在圖1中進(jìn)一步圖示的，讀取器天線153面向125kHz RFID標(biāo)簽71，使得其讀取字段155指向天線153。因此，這種實(shí)施例或這類實(shí)施例能夠包括一個或多個定向RFID標(biāo)簽71，如圖2中所圖示的，定向RFID標(biāo)簽71定位于例如立管管道29的可部署的管狀物上，使得標(biāo)簽的讀取字段151指向外。
【申請人】認(rèn)識到，在不同情況下，讀取字段151將朝向管道29指向內(nèi)并且遠(yuǎn)離包括例如內(nèi)置到卡盤32中的天線布置的任何讀取器。當(dāng)卡盤32被加到柱時，卡盤32(其饋送并且連接柱中的立管管道的每個區(qū)段)環(huán)繞或包封每個立管管道，使得卡盤32的內(nèi)部表面157面向定位于立管管道29上且指向外的定向RFID標(biāo)簽71。如在圖2中進(jìn)一步圖示的，一些卡盤32由兩個部件32A、32B制成，這兩個部件32A、32B將立管管道29圍住，并且然后使立管管道饋穿。注意到，雖然主要關(guān)于立管管道29來描述，但本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將會認(rèn)識到，立管卡盤32還能夠通過通常具有比立管管道29的直徑更小的直徑的諸如例如鉆井管道(未示出，但由立管管道29表示)的其他管狀物。因此，如果如由本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將理解地那樣配置有兼容的識別標(biāo)簽，則立管卡盤同樣地能夠用于讀取并且跟蹤那些管狀物。
[0019]如圖3A-3F中所圖示的，本發(fā)明的各種實(shí)施例能夠包括例如包含在卡盤32A和/或32B的一部分或者卡盤32的內(nèi)部表面157上或嵌入在卡盤32A和/或32B的一部分或者卡盤32的內(nèi)部表面157內(nèi)一個或多個天線161、162、163、164、165和/或166的天線布置。
[0020]如圖3A中所示，天線的實(shí)施例或布置能夠包括例如長圓形環(huán)路161，長圓形環(huán)路161沿著卡盤32A的一部分或卡盤32的輪廓，例如長圓形環(huán)路161附連到卡盤32的內(nèi)部表面157，并且基本上跨越立管卡盤32的內(nèi)部表面157的大約一半或由卡盤限定的環(huán)的大約180度。如圖2中所圖示的，兩部件卡盤32的一個部件32A能夠包括具有長圓形環(huán)路161的天線的實(shí)施例或布置，長圓形環(huán)路161沿著立管卡盤的輪廓，以便由此提供最大的可讀性。在各種其他配置中，長圓形環(huán)路161不需要提供180°的覆蓋，然而，人們將預(yù)期將讀取經(jīng)過的每一個標(biāo)簽71的更小的置信。因此，能夠利用多于一個標(biāo)簽71，和/或用戶能夠確保經(jīng)過立管卡盤32的管狀物處于標(biāo)簽71用來在讀取器天線153的讀取字段155內(nèi)通過所需要的旋轉(zhuǎn)定位中。
[0021]在典型的布置中，天線之間的距離需要是這樣的，以致于天線如由本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將會理解地那樣不耦合。然而，為了在使用多天線時，以100%的可靠性提供360°的覆蓋，天線設(shè)計要求在天線環(huán)路之間不存在垂直線分離。這種分離或間隙能夠?qū)е庐?dāng)標(biāo)簽71穿過卡盤32時，遺漏讀取附連到標(biāo)簽71的關(guān)聯(lián)的管狀物(例如，立管、鉆井管道)的標(biāo)簽71。因此，理想的天線設(shè)計將包括在天線環(huán)路之間沒有垂直間隙。
[0022]圖3B-3F圖示天線設(shè)計能夠具有各種幾何形狀，其配置成提供沿著立管卡盤32的縱向軸線的相互覆蓋，使得具有與管狀物的表面連接或嵌入在管狀物的表面內(nèi)的單個識別標(biāo)簽71(或附加的標(biāo)簽如果期望的話)并且經(jīng)過立管卡盤的管狀物(例如，立管管道39)將沿著天線之一通過，并且由關(guān)聯(lián)的讀取器經(jīng)由讀取器天線153讀取。即，天線布置配置能夠提供360°的覆蓋，允許管狀物與其識別標(biāo)簽71—起以任何徑向定位(取向)經(jīng)過，并且仍然以高置信度讀取。
[0023]例如，圖3B圖示天線布置，其使多個平行四邊形形狀天線162取向，使得間隙171不提供標(biāo)簽71可以通過，而不被讀取的垂直通路。虛線172表示圖示該特定的天線布置不具有任何由間隙171產(chǎn)生的垂直通路的垂直線。在該特定的示例中，標(biāo)簽將必須經(jīng)過布置中的天線162中的至少一個天線且可能兩個天線的字段155。注意到，在安裝時調(diào)諧期間，能夠使形成間隙171的天線之間的距離優(yōu)化。
[0024]圖3C圖示天線163的設(shè)計，該設(shè)計具有更矩形(morerectangular)的設(shè)計，但具有懸垂部173和底部(foot)174，以便與相鄰的天線163重疊。圖3D圖示天線164的設(shè)計，該設(shè)計具有基本上采取人字形的形式的形狀，以允許與相鄰的天線164重疊的定位。圖3E圖示天線165的設(shè)計，該設(shè)計具有三角形形狀，并且具有交替的上頂點(diǎn)、下頂點(diǎn)，以便與相鄰的天線165重疊。
[0025]圖3F提供天線設(shè)計166的示例，天線設(shè)計166能夠具有配置成覆蓋一個卡盤的半部分32A的多個天線環(huán)路181-183。上部環(huán)路181能夠采取三角形的形式。橫向環(huán)路182、183能夠是三角形或截頭圓錐形。然而，其他組合處于本發(fā)明實(shí)施例的范圍內(nèi)。因?yàn)樵诳ūP的半部分上，所以，標(biāo)簽71能夠遺漏在由于對于相應(yīng)的卡盤的半部分32A、32B的在相鄰的橫向環(huán)路182、183之間的垂直間隙所引起的兩個卡盤的半部分32A、32B之間的空間中。為了說明這點(diǎn)，能夠?qū)蓚€或多個標(biāo)簽71安裝于立管管道29或其他管狀物上，這些標(biāo)簽71分離至少間隙的寬度，以確保讀取可靠性。另外，如果天線設(shè)計166僅用于卡盤的半部分32A、32B之一上，如同其他天線設(shè)計161-165的任一個那樣，則能夠安裝兩個或多個標(biāo)簽71(其中標(biāo)簽71中的至少兩個間隔開大于90°，但小于270° )，以確保讀取可靠性。
[0026]圖3F還圖示在該天線設(shè)計166中和在先前描述的天線設(shè)計161-165中都使用的天線調(diào)諧板184的示例。天線設(shè)計161-166將通常包括每一個天線一個調(diào)諧板或每兩個天線一個調(diào)諧板，雖然其他配置處于本發(fā)明的范圍內(nèi)。
[0027]注意到，在兩區(qū)段式立管卡盤32的配置中，能夠沿著分離點(diǎn)出現(xiàn)垂直線分離，導(dǎo)致在旋轉(zhuǎn)取向基本上是隨機(jī)的時，將讀取具有單個識別標(biāo)簽71的管狀物的可靠性下降至大約96%。備選地，根據(jù)一個或多個實(shí)施例，通過如由本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將會理解地那樣使用天線橋接器，能夠?qū)⑻炀€環(huán)路的部分跨區(qū)段32A、32B之間的裂縫而連接。
[0028]本發(fā)明的實(shí)施例還包括例如設(shè)備。設(shè)備能夠包括例如立管卡盤32以在例如立管管道柱的裝配期間將例如立管管道區(qū)段29的多個管狀物區(qū)段連接。在與多個立管管道區(qū)段的第二區(qū)段連接期間，立管卡盤32能夠形成圍繞多個立管管道區(qū)段的第一區(qū)段的環(huán)形部，并且支承多個立管管道區(qū)段的第一區(qū)段。設(shè)備能夠包括例如天線布置，該天線布置包括天線161、162、163、164、165和/或166中的一個或多個以讀取附連到多個立管管道區(qū)段29的外表面部分或嵌入在外表面部分內(nèi)的多個射頻識別標(biāo)簽71。天線設(shè)計能夠包括附連到立管卡盤區(qū)段32A的內(nèi)表面并且基本上跨越該內(nèi)表面的大約一半，使得天線沿著立管卡盤的輪廓的長圓形環(huán)路161和/或另一個立管卡盤區(qū)段32B上的類似的天線設(shè)計。能夠同樣地或備選地使用利用多個天線設(shè)計162-165或者一個天線設(shè)計166或相對的一對天線設(shè)計166的其他的天線布置中的一個或多個。
[0029]設(shè)備還能夠包括將天線或天線環(huán)路附連到卡盤的內(nèi)表面粘合劑的231(參見例如圖9)和保護(hù)天線免受海洋環(huán)境損害的保護(hù)劑230(參見例如圖9)。保護(hù)劑230能夠?qū)⑻炀€或多個天線密封于卡盤的面向內(nèi)部的表面或以另外的方式保護(hù)任何暴露的天線或天線組件表面。示范的實(shí)施例能夠包括將商業(yè)上可用到的聚醚醚酮(PEEK)或邊緣化的環(huán)氧樹脂用于海底應(yīng)用。在其他實(shí)施例中，如由本領(lǐng)域技術(shù)人員所理解的，能夠通過夾具、布線以及其他方式而將天線附連到卡盤。設(shè)備還能夠包括射頻識別標(biāo)簽71的低頻、基本上固定的無源讀取器73。(參見例如圖7B。)讀取器73能夠與讀取器的天線布置可操作地連接。
[0030]在設(shè)備的示例的實(shí)施例中，立管卡盤32能夠包括兩個部分32A、32B，這兩個部分32A、32B—起將多個立管管道區(qū)段29的第一區(qū)段圍住，以形成環(huán)形部，其中每個部分包含環(huán)形部的半圓周。立管卡盤32還能夠包括通過鉸鏈232(參見例如圖9)所連接的兩個部分。
[0031]將天線161、162、163、164、165和/或166放置于卡盤32的內(nèi)部表面157上允許在立管管道29上的標(biāo)簽71移動穿過卡盤32時，自動地讀取該標(biāo)簽71，并且例如無需手動地將讀取器帶到立管管道29或?qū)⒘⒐芄艿?9帶到讀取器。另外，由于立管管道29與讀取器的天線201之間的沒有直接接觸是必要的，所以本發(fā)明的示范的實(shí)施例有益地不妨礙立管管道柱的正常操作。
[0032]其他現(xiàn)有的解決方案要求手持式讀取器或固定讀取器，并且，必然地變更或妨礙立管管道柱的正常操作。另外，本發(fā)明的實(shí)施例有利地提供包括單部件卡盤和由將立管管道圍住的兩個部件制成的卡盤兩者的各種立管卡盤配置的解決方案。
[0033]如圖4中所圖示的，本發(fā)明的實(shí)施例包括例如跟蹤海洋立管管道區(qū)段29的方法210。方法210能夠包括例如提供附連到多個立管管道區(qū)段的外側(cè)并且與多個立管管道區(qū)段關(guān)聯(lián)的多個射頻識別標(biāo)簽71(211)。方法210能夠包括例如在立管管道柱的裝配期間，利用立管卡盤32來連接多個立管管道區(qū)段29(212)。在與多個立管管道區(qū)段的第二區(qū)段連接期間，立管卡盤能夠形成圍繞多個立管管道區(qū)段的第一區(qū)段的環(huán)形部，并且支承多個立管管道區(qū)段的第一區(qū)段。方法210能夠包括例如在使關(guān)聯(lián)的立管管道區(qū)段饋穿立管卡盤32期間，利用天線來讀取多個射頻識別標(biāo)簽71中的每個(213)。
[0034]天線布置能夠包括先前描述的天線/天線設(shè)計161-166中的任一個，天線/天線設(shè)計161-166附連到單區(qū)段立管卡盤或多區(qū)段卡盤(如果每個區(qū)段包括接頭雙連接器，其連接任何天線環(huán)路，橫越立管區(qū)段32A、32B之間的裂縫的話)的整個面向內(nèi)部的表面或嵌入在整個該表面內(nèi)，并且基本上沿著整個表面跨越;立管卡盤32的由立管區(qū)段32A、32B之間的裂縫限定的面向內(nèi)部的表面區(qū)段中的兩者或之一的大約一半，使得相應(yīng)的天線或多個天線沿著立管卡盤32的相應(yīng)的部分的輪廓。
[0035]如圖5中所圖示的，本發(fā)明的實(shí)施例包括例如跟蹤多個立管管道區(qū)段29的方法220。方法220能夠包括例如在裝配立管管道柱期間在使立管管道區(qū)段饋穿立管卡盤期間，針對多個立管管道區(qū)段29中的每個，利用天線來從附連到立管管道區(qū)段的外側(cè)并且與立管管道區(qū)段關(guān)聯(lián)的射頻識別標(biāo)簽71接收立管管道區(qū)段識別數(shù)據(jù)，以從多個立管管道區(qū)段的每個別的區(qū)段單獨(dú)地識別多個立管管道區(qū)段中的每個區(qū)段(221)。天線布置能夠包括先前描述天線/天線設(shè)計161-166中的任一個，天線/天線設(shè)計161-166被布置，使得天線或多個天線沿著立管卡盤的面向內(nèi)部的一個或多個表面的輪廓。例如，方法220能夠包括確定多個立管管道區(qū)段29中的每個的相對的所部署的定位位置，以形成立管管道柱(222)。
[0036]圖1-9圖示立管生命周期監(jiān)測系統(tǒng)(RLMS)30的示范的實(shí)施例的各種部分和可選的配置，系統(tǒng)30提供集成工具，該集成工具設(shè)計成通過應(yīng)用遠(yuǎn)程診斷、在線資產(chǎn)管理以及易可存取的立管資產(chǎn)維護(hù)歷史而改進(jìn)海洋立管的生命周期性能，并且許可立管資產(chǎn)的遠(yuǎn)程管理，特別強(qiáng)調(diào)立管接頭。立管生命周期管理系統(tǒng)包括集成的硬件及軟件/程序產(chǎn)品組件，其能夠在優(yōu)選地位于岸上的中心數(shù)據(jù)庫中結(jié)合。該數(shù)據(jù)庫能夠存儲于關(guān)于世界上的每一個裝備立管生命周期管理系統(tǒng)的立管的資產(chǎn)信息。還能夠許可在保存所有的歷史數(shù)據(jù)的同時，將立管資產(chǎn)從一個船舶傳遞至另一船舶。進(jìn)而，船舶計算機(jī)能夠從放置于例如每個立管資產(chǎn)上的傳感器檢索數(shù)據(jù)。立管生命周期管理系統(tǒng)有益地為立管負(fù)荷歷史數(shù)據(jù)的采集作準(zhǔn)備。這種采集能夠包括在允許可接受的水平的故障容錯的同時，收集傳感器數(shù)據(jù)、多路傳輸那個數(shù)據(jù)以及將該數(shù)據(jù)通過水柱向上傳達(dá)至船舶。所采集的數(shù)據(jù)取決于用于立管資產(chǎn)上的傳感器的類型。通過系統(tǒng)的實(shí)施例而提供的這類數(shù)據(jù)還能夠允許預(yù)定的維護(hù)和未預(yù)定的維護(hù)，并且，允許對關(guān)聯(lián)的立管張拉系統(tǒng)的控制。
[0037]更具體地，如圖6、圖7A、圖7B以及圖8中所圖示的，立管生命周期管理系統(tǒng)30包括岸上的部分和船舶位置中的每個處的部分。如圖6中所圖示的，立管生命周期管理系統(tǒng)30的位于岸上或其他集中的位置或多個位置處的部分能夠包括至少一個計算機(jī)以對限定立管生命周期管理服務(wù)器51的多個分開的船舶位置的立管資產(chǎn)進(jìn)行遠(yuǎn)程地管理，其中，立管生命周期管理服務(wù)器51定位成與岸上的局域通信網(wǎng)絡(luò)53通信。立管生命周期管理服務(wù)器51能夠包括處理器55和與處理器55耦合的存儲器57。存儲器57能夠包括例如程序產(chǎn)品120。立管生命周期管理系統(tǒng)30還能夠包括數(shù)據(jù)倉庫63，數(shù)據(jù)倉庫63能夠存儲關(guān)于世界上的任何位置的裝備立管生命周期管理系統(tǒng)的立管組件的每一個部件的相關(guān)數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)倉庫63對立管生命周期管理服務(wù)器51的處理器55是可存取的，并且能夠以硬件、軟件或其組合實(shí)現(xiàn)。數(shù)據(jù)倉庫63能夠包括至少一個集中數(shù)據(jù)庫65，其配置成存儲部署于多個分開的船舶位置處的其他感興趣的立管資產(chǎn)和多個立管管道區(qū)段29，S卩，立管接頭的資產(chǎn)信息。僅舉幾個例子，資產(chǎn)信息能夠包括例如零件編號、序列號、相關(guān)的制造記錄、操作程序以及所有的維護(hù)記錄(包括關(guān)于維護(hù)的性質(zhì)的詳細(xì)的信息)。在制造或維護(hù)時，通常，將該信息鍵入立管生命周期管理系統(tǒng)30中。數(shù)據(jù)庫65還能夠保存部署及負(fù)荷歷史信息，其能夠從位于每個裝備立管生命周期管理系統(tǒng)的船舶27上的船載計算機(jī)41自動地被采集。同樣地參見例如圖7A。
[0038]立管生命周期管理系統(tǒng)30還能夠包括本文中所描述的立管管道區(qū)段測量儀器模塊91和地下通信媒介95。
[0039]立管生命周期管理系統(tǒng)30還能夠包括與岸上的通信網(wǎng)絡(luò)53通信的接收器/傳送器54，接收器/傳送器54例如給各自具有接收器/傳送器44的多個船舶/鉆井/生產(chǎn)設(shè)施提供基于衛(wèi)星的通信。立管生命周期管理系統(tǒng)30還能夠包括例如全球通信網(wǎng)絡(luò)61，全球通信網(wǎng)絡(luò)61提供每個相應(yīng)的船舶27的船載計算機(jī)41與立管生命周期管理服務(wù)器51之間的通信通路，以許可船載計算機(jī)41與立管生命周期管理服務(wù)器51之間的立管資產(chǎn)信息的傳遞。
[0040]如圖7A和圖7B中所圖示的，立管生命周期管理系統(tǒng)30的位于船舶27的位置中的每個位置處的部分能夠包括例如與例如LAN或局域網(wǎng)絡(luò)的局部船載通信網(wǎng)絡(luò)43通信的船載計算機(jī)41。船載計算機(jī)41能夠包括處理器45和與處理器45耦合的存儲器47。存儲器47能夠包括例如程序產(chǎn)品120。還提供對船載計算機(jī)41的處理器45可存取的至少一個數(shù)據(jù)庫49，數(shù)據(jù)庫49能夠用于存儲從船舶27所部署的多個立管接頭中的每個的資產(chǎn)信息。這種資產(chǎn)信息能夠包括立管接頭識別數(shù)據(jù)、立管接頭部署及位置數(shù)據(jù)以及立管接頭負(fù)荷歷史數(shù)據(jù)。還與船載通信網(wǎng)絡(luò)43通信的是接收器/傳送器44，其給岸上的設(shè)施提供例如基于衛(wèi)星的通信。
[0041]如圖7B中所圖示的，立管生命周期管理系統(tǒng)30能夠包括海上鉆井和/或生產(chǎn)系統(tǒng)21，系統(tǒng)21包括所部署的立管管道或?qū)w，限定立管柱23，立管柱23在海底井口系統(tǒng)25與諸如例如可動態(tài)地定位的船舶的漂浮的船舶27之間延伸。立管柱23包括例如通過為本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的栓結(jié)法蘭或其他部件而連接在一起的多個立管區(qū)段或接頭29。船舶27包括延伸穿過船舶27的地板的井臺(well bay)31，并且通常包括立管卡盤32，立管卡盤32定位于井臺31中的操作平臺33上，從而在立管柱23的運(yùn)轉(zhuǎn)或回收期間，當(dāng)進(jìn)行立管接頭連接或破壞立管接頭連接時，支承立管柱23。本發(fā)明的實(shí)施例應(yīng)用于鉆井立管和生產(chǎn)立管兩者。船舶27還包括位于操作平臺33上的張拉系統(tǒng)35，張拉系統(tǒng)35提供橫向負(fù)荷阻力和垂直張力兩者，優(yōu)選地施加于附連到立管柱23的頂部的滑動或張拉環(huán)37。
[0042]根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，借助于諸如定位于每個立管接頭29上的RFID芯片或標(biāo)簽71(參見例如圖8)的標(biāo)簽和適當(dāng)?shù)淖x取器73而將每個立管接頭29(或其他感興趣的立管資產(chǎn))的立管識別及部署數(shù)據(jù)傳達(dá)給例如船載計算機(jī)41，其中，讀取器73例如安裝于甲板上，或以另外的方式與在海面處或與海面相鄰的船舶27連接，并且可操作地與船載計算機(jī)41耦合，或以另外的方式通過局部船載通信網(wǎng)絡(luò)43而與船載計算機(jī)41通信。
[0043]此外，系統(tǒng)30還能夠包括:立管接頭測量儀器模塊91，每個模塊定位成感測強(qiáng)加在形成立管柱23的立管接頭29中的單獨(dú)的立管接頭上的負(fù)荷，該負(fù)荷由應(yīng)變、立管管道彎曲或加速度計數(shù)據(jù)等表示;立管接頭負(fù)荷數(shù)據(jù)接收器93，安裝或以另外的方式連接到在海面處或與海面相鄰的船舶27，并且與局部船載通信網(wǎng)絡(luò)43可操作地耦合，以從立管接頭測量儀器模塊91接收所部署的立管接頭29中的每個的負(fù)荷數(shù)據(jù)；以及地下通信媒介95，圖示為經(jīng)由一系列的可置換的無線數(shù)據(jù)遙測站而提供，遙測站通過與立管柱23關(guān)聯(lián)的水柱而提供接頭測量儀器模塊91中的每個與立管接頭負(fù)荷數(shù)據(jù)接收器93之間的通信通路。
[0044]測量儀器模塊91能夠確定強(qiáng)加在立管柱23上的負(fù)荷的大小，以計算立管接頭29或其他立管資產(chǎn)上的各種位置處的應(yīng)力的大小。示例能夠包括由于例如由漩渦VX所造成的漩渦感應(yīng)振動而引起的橫流運(yùn)動中的過大的應(yīng)力、撓度、加速度以及高頻交變應(yīng)力。存在許多在其下能夠測量立管應(yīng)力的方法。在一個實(shí)施例中，在傳感器103處讀取立管管道應(yīng)變，因?yàn)閼?yīng)變數(shù)據(jù)至應(yīng)力的轉(zhuǎn)換相當(dāng)?shù)睾喢?，并且能夠?jīng)由相對地簡單的計算機(jī)程序元件而進(jìn)行。備選地，能夠經(jīng)由加速度計而獲得立管動態(tài)，這可能要求一組更復(fù)雜的操作，用于轉(zhuǎn)換成材料應(yīng)力，然后，能夠根據(jù)材料應(yīng)力而計算操作(例如，疲勞)壽命。發(fā)送至立管生命周期管理服務(wù)器51的負(fù)荷數(shù)據(jù)能夠處于原始數(shù)據(jù)中，或由船載計算機(jī)41轉(zhuǎn)換成局部應(yīng)力，或轉(zhuǎn)換成一些中間形式，如果由儀器模塊91完成一些處理的話。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，傳感器103通過薄夾緊式復(fù)合材料墊(thin clamp-on composite mat)(未示出)攜帶，傳感器103能夠用于準(zhǔn)確地確定立管接頭29中的撓度。
[0045]立管生命周期管理系統(tǒng)30的實(shí)施例還能夠包括與對多個海洋立管資產(chǎn)的監(jiān)測和管理有關(guān)的各種方法。例如，船載計算機(jī)41能夠?qū)D數(shù)據(jù)與最近記錄的標(biāo)簽的列表比較。如果報告重復(fù)的資產(chǎn)，則忽略該重復(fù)的資產(chǎn)。即，當(dāng)使相同立管資產(chǎn)落在卡盤32上時，或在正常的處理過程期間，在利用自動讀取傳感器時，可以對相同立管資產(chǎn)多次進(jìn)行掃描。因此，優(yōu)選的處理程序能夠包括忽略預(yù)選的時間段內(nèi)的重復(fù)的記錄或重復(fù)的讀取。
[0046]在立管生命周期管理系統(tǒng)30的上下文下，根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備及關(guān)聯(lián)的方法的實(shí)施例提供若干優(yōu)點(diǎn)和增強(qiáng)。例如，實(shí)施例規(guī)定(provide for)自動地讀取立管管道上的識別標(biāo)簽而不要求手持式讀取器、手動過程或?qū)φ２僮鞯姆恋K。即，實(shí)施例提供內(nèi)置到立管卡盤中的低頻(LF)固定讀取器天線，該讀取器天線允許當(dāng)管道饋穿立管卡盤時，自動地讀取立管管道。
[0047]連同立管生命周期管理系統(tǒng)30，本發(fā)明的實(shí)施例能夠跟蹤海洋立管管道區(qū)段以由此使系統(tǒng)能夠自動地通知操作員例行維護(hù)事件和未預(yù)定維護(hù)事件兩者。例行維護(hù)事件是提前預(yù)定在某一時間但可以受助于數(shù)據(jù)庫中的負(fù)荷歷史信息的事件。未預(yù)定維護(hù)事件是與非預(yù)期的偶發(fā)事件關(guān)聯(lián)的事件。例如，受到由颶風(fēng)的直擊的柱中的一個或多個立管接頭可能達(dá)到預(yù)設(shè)的疲勞壽命觸發(fā)水平，要求最低限度檢查立管接頭。在這種場景下，操作員將具有如下的高置信度:剩余的立管資產(chǎn)適合于海洋部署，從而縮短與對整個立管柱的檢查關(guān)聯(lián)的停工時間。
[0048]本申請是如下的專利申請的部分繼續(xù)申請案并且要求如下的專利申請的優(yōu)先權(quán)和益處:標(biāo)題為“Oil and Gas Riser Spider with Low-Frequency Antenna Apparatusand Method” 的美國專利申請N0.13/919573，其是標(biāo)題為 “Oil and Gas Riser Spiderwith Low-Frequency Antenna Apparatus and Method”的美國專利申請 12/710707的繼續(xù)申請案，并且要求其優(yōu)先權(quán)和益處；以及標(biāo)題為“Riser Lifecycle Management System,Computer Readable Medium and Program Code”的美國專利申請N0.13/707121，其要求標(biāo)題為“Riser Lifecycle Management System, Program Product, and Related Methods，，的美國申請13/300155的優(yōu)先權(quán)和益處，其要求提交于2008年2月11日而現(xiàn)在為美國專利N0.8074720的標(biāo)題為 “Riser Lifecycle Management System, Program Product, andRelated Methods”的美國專利申請N0.12/029376的優(yōu)先權(quán)和益處，并且與發(fā)布于2008年2月 12 日的標(biāo)題為 “System for Sensing Riser Mot1n” 的共有的美國專利N0.7328741 B2有關(guān)，通過引用而將每個全部合并于本文中。
[0049]在附圖和說明書中，公開了本發(fā)明的典型的優(yōu)選的實(shí)施例，并且雖然采用特定的術(shù)語，但術(shù)語僅在描述的意義上使用，而不用于限制的目的。具體參考這些所圖示的實(shí)施例而相當(dāng)詳細(xì)地描述了本發(fā)明。然而，將顯而易見，能夠在如前文的說明書中所描述的本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)作出各種修改和改變將是顯而易見的。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種海上鉆井設(shè)備，包含: 立管卡盤，用于在立管管道柱的裝配期間，支承多個立管管道區(qū)段，在與所述多個區(qū)段的第二立管管道區(qū)段連接期間，所述立管卡盤形成圍繞穿過所述立管卡盤所部署的所述多個立管管道區(qū)段的第一立管管道區(qū)段的環(huán)形部，并且支承所述第一立管管道區(qū)段，每個立管管道區(qū)段具有附連到所述相應(yīng)的立管管道區(qū)段的面向外部的表面或嵌入在所述表面內(nèi)的識別標(biāo)簽； 天線布置，包含天線，所述天線附連到所述立管卡盤的面向內(nèi)部的表面的相當(dāng)大的部分或嵌入在所述部分內(nèi)，并且被配置，使得所述天線至少基本上沿著所述立管卡盤的所述面向內(nèi)部的表面的所述相當(dāng)大的部分的輪廓；以及 讀取器，可操作地連接到所述天線布置，用于讀取附連到所述多個立管管道區(qū)段的所述相應(yīng)的面向外部的表面的多個射頻識別標(biāo)簽。2.如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中，所述天線布置配置成規(guī)定以至少大約96%的可靠性讀取以與所述立管卡盤的旋轉(zhuǎn)取向有關(guān)的所述相應(yīng)的立管管道區(qū)段的任何旋轉(zhuǎn)取向穿過所述立管卡盤而部署的所述多個立管管道區(qū)段中的每個的所述識別標(biāo)簽。3.如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中，所述多個立管管道區(qū)段中的每個包括至少兩個周向地偏移的識別標(biāo)簽，并且其中，所述天線布置配置成規(guī)定以100%的可靠性讀取以與所述立管卡盤的旋轉(zhuǎn)取向有關(guān)的所述相應(yīng)的立管管道區(qū)段的任何旋轉(zhuǎn)取向穿過所述立管卡盤而部署的所述多個立管管道區(qū)段中的每個的所述識別標(biāo)簽中的至少一個。4.如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中，所述天線布置包括沿著所述立管卡盤的所述面向內(nèi)部的表面周向地布置的多個天線環(huán)路。5.如權(quán)利要求4所述的設(shè)備，其中，所述多個天線環(huán)路具有最小的間隙間距，以防止相鄰的天線環(huán)路之間的不期望的耦合和對應(yīng)的互連的幾何結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致不存在所述相鄰的天線環(huán)路之間的沿著所述立管卡盤的縱向軸線的垂直線分離。6.如權(quán)利要求1所述的設(shè)備， 其中，所述立管卡盤包含一起將穿過所述立管卡盤而部署的每個相應(yīng)的立管管道區(qū)段的所述面向外部的表面圍住的兩個部分；以及 其中，所述天線包含周向地沿著所述立管卡盤的所述兩個部分中的第一部分的所述面向內(nèi)部的表面基本上完全地跨越的一個或多個天線環(huán)路。7.如權(quán)利要求6所述的設(shè)備，其中，所述天線布置進(jìn)一步包含: 第二天線，所述第二天線包含周向地沿著所述立管卡盤的所述兩個部分中的第二部分的所述面向內(nèi)部的表面基本上完全地跨越的一個或多個天線環(huán)路。8.如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中，所述天線包含周向地沿著所述立管卡盤的所述面向內(nèi)部的表面基本上完全地跨越大約360°的單個天線環(huán)路。9.如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中，所述天線包含周向地沿著所述立管卡盤的所述面向內(nèi)部的表面基本上完全地跨越大約360°的多個天線環(huán)路。10.如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，進(jìn)一步包含: 所述多個立管管道區(qū)段； 其中，所述立管卡盤包含一起將穿過所述立管卡盤而部署的每個相應(yīng)的立管管道區(qū)段的所述面向外部的表面圍住的兩個部分； 其中，僅在所述立管卡盤的所述兩個部分中的所述第一部分上采用所述天線布置； 其中，所述天線包含周向地沿著所述立管卡盤的所述兩個部分中的第一部分的所述面向內(nèi)部的表面基本上完全地跨越的一個或多個天線環(huán)路；以及 其中，所述立管管道區(qū)段中的每個攜帶周向地間隔開大于大約90°但小于大約270°以確保讀取可靠性的至少兩個識別標(biāo)簽。11.一種設(shè)備，包含: 立管卡盤，用于在管狀物柱的裝配期間支承多個管狀物，在與所述多個管狀物的第二管狀物連接期間，所述立管卡盤形成圍繞穿過所述立管卡盤所部署的所述多個管狀物的第一管狀物的環(huán)形部，并且支承所述第一管狀物，每個管狀物具有附連到所述相應(yīng)的管狀物的面向外部的表面或嵌入在所述表面內(nèi)的識別標(biāo)簽;以及 天線布置，包含天線，所述天線附連到所述立管卡盤的面向內(nèi)部的表面的相當(dāng)大的部分或嵌入在所述部分內(nèi)，并且被配置，使得所述天線至少基本上沿著所述立管卡盤的所述面向內(nèi)部的表面的所述相當(dāng)大的部分的輪廓。12.如權(quán)利要求11所述的設(shè)備，進(jìn)一步包含: 讀取器，可操作地連接到所述天線布置，用于讀取附連到所述多個管狀物的所述相應(yīng)的面向外部的表面的多個射頻識別標(biāo)簽;以及 計算機(jī)，配置成確定形成管狀物柱的所述多個管狀物中的所述每個管狀物的相對的所部署的定位位置。13.如權(quán)利要求11所述的設(shè)備，其中，所述天線布置配置成規(guī)定以至少大約96%的可靠性讀取以與所述立管卡盤的旋轉(zhuǎn)取向有關(guān)的所述相應(yīng)的立管管道區(qū)段的任何旋轉(zhuǎn)取向穿過所述立管卡盤而部署的所述多個管狀物中的每個的所述識別標(biāo)簽。14.如權(quán)利要求11所述的設(shè)備，其中，所述多個管狀物中的每個包括至少兩個周向地偏移的識別標(biāo)簽，并且其中，所述天線布置配置成以100%的可靠性讀取以與所述立管卡盤的旋轉(zhuǎn)取向有關(guān)的所述相應(yīng)的立管管道區(qū)段的任何旋轉(zhuǎn)取向穿過所述立管卡盤而部署的所述多個管狀物中的每個的所述識別標(biāo)簽中的至少一個。15.如權(quán)利要求11所述的設(shè)備，其中，所述天線布置包括沿著所述立管卡盤的所述面向內(nèi)部的表面周向地布置的多個天線環(huán)路。16.如權(quán)利要求15所述的設(shè)備，其中，所述多個天線環(huán)路具有最小的間隙間距，以防止相鄰的天線環(huán)路之間的不期望的耦合和對應(yīng)的互連的幾何結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致不存在所述相鄰的天線環(huán)路之間的沿著所述立管卡盤的縱向軸線的垂直線分離。17.如權(quán)利要求11所述的設(shè)備，其中，所述天線包含周向地沿著所述立管卡盤的所述面向內(nèi)部的表面基本上完全地跨越大約360°的多個天線環(huán)路。18.如權(quán)利要求11所述的設(shè)備，進(jìn)一步包含: 所述多個立管管道區(qū)段； 其中，所述立管卡盤包含一起將穿過所述立管卡盤而部署的每個相應(yīng)的立管管道區(qū)段的所述面向外部的表面圍住的兩個部分； 其中，僅在所述立管卡盤的所述兩個部分中的所述第一部分上采用所述天線布置； 其中，所述天線包含周向地沿著所述立管卡盤的所述兩個部分中的第一部分的所述面向內(nèi)部的表面基本上完全地跨越的一個或多個天線環(huán)路；以及 其中，所述立管管道區(qū)段中的每個攜帶周向地間隔開大于大約90°但小于大約270°以增強(qiáng)讀取可靠性的至少兩個識別標(biāo)簽。19.一種跟蹤海洋立管管道區(qū)段的方法，所述方法包含如下的步驟: 提供附連到多個立管管道區(qū)段的面向外部的表面或嵌入在所述表面內(nèi)的多個射頻識別標(biāo)簽，其中所述多個立管管道區(qū)段中的每個攜帶所述多個射頻識別標(biāo)簽中的一個或多個； 將天線布置附連到立管卡盤的面向內(nèi)部的表面的相當(dāng)大的部分，或?qū)⑺鎏炀€布置嵌入在所述部分內(nèi)，所述天線布置包含天線，所述天線被配置，使得所述天線至少基本上沿著所述立管卡盤的所述面向內(nèi)部的表面的所述相當(dāng)大的部分的輪廓； 在立管管道柱的裝配期間，利用所述立管卡盤來連接所述多個立管管道區(qū)段，以包括使所述多個立管管道區(qū)段的第一立管管道區(qū)段下降至所述立管卡盤中，以所述立管卡盤支承所述第一立管管道區(qū)段，并且，將所述多個立管管道區(qū)段的第二立管管道區(qū)段與所述第一立管管道區(qū)段連接，并且重復(fù)以構(gòu)成所述立管管道柱；以及 在使關(guān)聯(lián)的立管管道區(qū)段饋穿所述立管卡盤期間，通過利用所述天線而讀取所述多個射頻識別標(biāo)簽中的所述一個或多個中的至少一個。20.如權(quán)利要求19所述的方法， 其中，所述天線布置包含周向地沿著所述立管卡盤的所述面向內(nèi)部的表面布置的多個天線環(huán)路；以及 其中，所述多個天線環(huán)路具有最小的間隙間距，以防止相鄰的天線環(huán)路之間的不期望的耦合和對應(yīng)的互連的幾何結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致不存在所述相鄰的天線環(huán)路之間的沿著所述立管卡盤的縱向軸線的垂直線分離。21.如權(quán)利要求19所述的方法， 其中，所述多個立管管道區(qū)段中的每個包括至少兩個周向地偏移的識別標(biāo)簽；以及 其中，所述天線布置配置成以100%的可靠性讀取以與所述立管卡盤的旋轉(zhuǎn)取向有關(guān)的所述相應(yīng)的立管管道區(qū)段的任何旋轉(zhuǎn)取向穿過所述立管卡盤所部署的所述多個立管管道區(qū)段中的每個的所述識別標(biāo)簽中的至少一個。22.如權(quán)利要求19所述的方法， 其中，所述立管卡盤包含一起將穿過所述立管卡盤、與所述天線相鄰所部署的每個相應(yīng)的立管管道區(qū)段的所述面向外部的表面圍住的兩個部分； 其中，僅在所述立管卡盤的所述兩個部分中的所述第一部分上采用所述天線布置； 其中，所述天線布置包含周向地沿著所述立管卡盤的所述兩個部分中的第一部分的所述面向內(nèi)部的表面基本上完全地跨越的一個或多個天線環(huán)路；以及 其中，所述立管管道區(qū)段中的每個攜帶周向地間隔開大于大約90°但小于大約270°以增強(qiáng)讀取可靠性的至少兩個識別標(biāo)簽。
【文檔編號】E21B19/16GK105899760SQ201480073079
【公開日】2016年8月24日
【申請日】2014年10月27日
【發(fā)明人】P.麥肯茲, J.A.古佐, L.A.德羅斯, B.S.古德
【申請人】韋特柯格雷公司