This application relates to distributed fibre optic sensing. A sensor apparatus includes an interrogator for repeatedly interrogating a sensing optical fibre with interrogating optical radiation and detecting radiation which is Rayleigh backscattered from within the sensing fibre. In a first, polarisation sensing mode of operation, the interrogator is optically coupled to the sensing fibre via an optical system that includes a length of optical fibre upstream of a polariser and the interrogator is configured to output coherent optical radiation with an optical power such that the interrogating radiation experiences non-linear effects when propagating in the length of optical fibre, so as to reduce coherence of the interrogating radiation. In the first mode, the interrogator determines the extent of any variation in polarisation of the backscatter radiation. The apparatus may also be operable in a second, coherent sensing mode in which the interrogator outputs optical radiation below a non-linear threshold.
G01D 5/353 - Moyens mécaniques pour le transfert de la grandeur de sortie d'un organe sensible; Moyens pour convertir la grandeur de sortie d'un organe sensible en une autre variable, lorsque la forme ou la nature de l'organe sensible n'imposent pas un moyen de conversion déterminé; Transducteurs non spécialement adaptés à une variable particulière utilisant des moyens optiques, c. à d. utilisant de la lumière infrarouge, visible ou ultraviolette avec atténuation ou obturation complète ou partielle des rayons lumineux les rayons lumineux étant détectés par des cellules photo-électriques en modifiant les caractéristiques de transmission d'une fibre optique
H04B 10/079 - Dispositions pour la surveillance ou le test de systèmes de transmission; Dispositions pour la mesure des défauts de systèmes de transmission utilisant un signal en service utilisant des mesures du signal de données
This application describes a fibre optic cable structure which is advantageous for distributed fibre optic sensing, for example distributed acoustic sensing (DAS). The fibre optic cable structure includes an optical fibre for distributed fibre optic sensing and is configured to comprise at least one longitudinal section of a first type, which exhibits a change in effective optical path length of the optical fibre of one polarity in response to a given applied force, and which is adjacent to at least one longitudinal section of a second type, which exhibits a change in effective optical path length of the optical fibre of the opposite polarity in response to an equivalent applied force. When used for DAS, the response of a sensing portion that includes sections of both the first and second types, will include or exclude certain wavenumber by summation, which provides a directional sensitivity to incident waves.
G01H 9/00 - Mesure des vibrations mécaniques ou des ondes ultrasonores, sonores ou infrasonores en utilisant des moyens sensibles aux radiations, p.ex. des moyens optiques
G01D 5/353 - Moyens mécaniques pour le transfert de la grandeur de sortie d'un organe sensible; Moyens pour convertir la grandeur de sortie d'un organe sensible en une autre variable, lorsque la forme ou la nature de l'organe sensible n'imposent pas un moyen de conversion déterminé; Transducteurs non spécialement adaptés à une variable particulière utilisant des moyens optiques, c. à d. utilisant de la lumière infrarouge, visible ou ultraviolette avec atténuation ou obturation complète ou partielle des rayons lumineux les rayons lumineux étant détectés par des cellules photo-électriques en modifiant les caractéristiques de transmission d'une fibre optique
A fibre optic cable structure (300) suitable for fibre optic sensing with an improved sensitivity to an environmental parameter is described. The structure (300) includes an optical fibre (301) and a bend inducer (304) responsive to the environmental parameter to control bending of the optical fibre. The bend inducer (304) is configured to adopt a first configuration, that induces a first curvature of the optical fibre, at a first value of the environmental parameter and to adopt a second configuration at a second, different, value of the environmental parameter that induces a second, different, curvature of the optical fibre. By action of the bend inducer (304) a change in value of the environmental parameter imparts a bending force on the optical fibre.
G01D 5/353 - Moyens mécaniques pour le transfert de la grandeur de sortie d'un organe sensible; Moyens pour convertir la grandeur de sortie d'un organe sensible en une autre variable, lorsque la forme ou la nature de l'organe sensible n'imposent pas un moyen de conversion déterminé; Transducteurs non spécialement adaptés à une variable particulière utilisant des moyens optiques, c. à d. utilisant de la lumière infrarouge, visible ou ultraviolette avec atténuation ou obturation complète ou partielle des rayons lumineux les rayons lumineux étant détectés par des cellules photo-électriques en modifiant les caractéristiques de transmission d'une fibre optique
G01K 11/3206 - Mesure de la température basée sur les variations physiques ou chimiques, n'entrant pas dans les groupes , , ou utilisant des changements dans la transmittance, la diffusion ou la luminescence dans les fibres optiques en des endroits distincts de la fibre, p.ex. utilisant la diffusion de Bragg
G01L 1/24 - Mesure des forces ou des contraintes, en général en mesurant les variations des propriétés optiques du matériau quand il est soumis à une contrainte, p.ex. par l'analyse des contraintes par photo-élasticité
G01L 11/02 - Mesure de la pression permanente, ou quasi permanente d'un fluide ou d'un matériau solide fluent par des moyens non prévus dans les groupes ou par des moyens optiques
G01R 33/032 - Mesure de la direction ou de l'intensité de champs magnétiques ou de flux magnétiques en utilisant des dispositifs magnéto-optiques, p.ex. par effet Faraday
This application described methods and apparatus for distributed fibre optic sensing. A sensing apparatus has a modulator which modulates radiation from an optical source to interrogate a sensing optical fibre with a first interrogation pulse at a first frequency (F1) and a second interrogation pulse at a second, different, frequency (F2), both different in frequency from a local oscillator (LO). A mixer mixes backscatter from the sensing optical fibre with the local oscillator and supplies the mixed signal to a detector that provides a corresponding digital signal. A processor processes the digital signal (DX, DY) in a first and second processing channels to demodulate respective first and second phase signals based on the respective frequency difference between the first and second frequency and the local oscillator and determines a temporal difference between the first and second phase signals.
G01D 5/353 - Moyens mécaniques pour le transfert de la grandeur de sortie d'un organe sensible; Moyens pour convertir la grandeur de sortie d'un organe sensible en une autre variable, lorsque la forme ou la nature de l'organe sensible n'imposent pas un moyen de conversion déterminé; Transducteurs non spécialement adaptés à une variable particulière utilisant des moyens optiques, c. à d. utilisant de la lumière infrarouge, visible ou ultraviolette avec atténuation ou obturation complète ou partielle des rayons lumineux les rayons lumineux étant détectés par des cellules photo-électriques en modifiant les caractéristiques de transmission d'une fibre optique
G01H 9/00 - Mesure des vibrations mécaniques ou des ondes ultrasonores, sonores ou infrasonores en utilisant des moyens sensibles aux radiations, p.ex. des moyens optiques
G01K 11/32 - Mesure de la température basée sur les variations physiques ou chimiques, n'entrant pas dans les groupes , , ou utilisant des changements dans la transmittance, la diffusion ou la luminescence dans les fibres optiques
5.
Determining wellbore properties with an optic fibre while lowering a casing
This application relates to method and apparatus for determining properties of a wellbore (201). The method involves attaching part of a sensing optical fibre (101) of a fibre optic cable (203) to a well casing (202) and inserting the well casing into the wellbore (201). The sensing fibre optic is connected to an interrogator unit (102) and distributed fibre optic sensing is performed on the sensing optical fibre as the well casing is being inserted into the wellbore to provide a measurement signal from each of a plurality of sensing portions of said sensing optical fibre. The measurement signal is indicative of disturbances affecting the sensing portions. A processor (107) analyses the measurement signals from sensing portions of the sensing optical fibre that has been inserted into the wellbore to determine wellbore properties.
E21B 49/00 - Test pour déterminer la nature des parois des trous de forage; Essais de couches; Procédés ou appareils pour prélever des échantillons du terrain ou de fluides en provenance des puits, spécialement adaptés au forage du sol ou aux puits
G01V 1/22 - Transmission des signaux sismiques aux appareils d'enregistrement ou de traitement
This applications relates to methods and apparatus monitoring of subsea cables (100), for example subsea power or telecommunication cables, and in particular to determining a burial status for such cables. The method involves interrogating a sensing optical fibre (107) with an interrogator unit (108) to perform distributed fibre optic sensing. The sensing optical fibre (107) is deployed along the path of the subsea cable (100) and may, in some instances, form part of the subsea cable. A frequency spectrum of the respective measurement signal from at least one sensing portion of the sensing fibre (107), which corresponds to pressure variations (ΔP(t)) due to surface water waves (109) to determine a burial status. High frequency components of the pressure variation that are detected in any unburied section (106) are attenuated in buried sections (105).
G01L 1/24 - Mesure des forces ou des contraintes, en général en mesurant les variations des propriétés optiques du matériau quand il est soumis à une contrainte, p.ex. par l'analyse des contraintes par photo-élasticité
G01D 5/353 - Moyens mécaniques pour le transfert de la grandeur de sortie d'un organe sensible; Moyens pour convertir la grandeur de sortie d'un organe sensible en une autre variable, lorsque la forme ou la nature de l'organe sensible n'imposent pas un moyen de conversion déterminé; Transducteurs non spécialement adaptés à une variable particulière utilisant des moyens optiques, c. à d. utilisant de la lumière infrarouge, visible ou ultraviolette avec atténuation ou obturation complète ou partielle des rayons lumineux les rayons lumineux étant détectés par des cellules photo-électriques en modifiant les caractéristiques de transmission d'une fibre optique
G01R 31/08 - Localisation de défauts dans les câbles, les lignes de transmission ou les réseaux
H02G 9/02 - Installations de lignes ou de câbles électriques dans ou sur la terre ou sur l'eau tendus directement dans ou sur le sol, lit de rivière ou fond de mer; Leur recouvrement, p.ex. tuiles
This application relates to methods and apparatus for distributed fibre optic sensing and especially to the processing of signals derived from such sensing techniques to characterise events of interest. The application describes a method of distributed fibre optic sensing, comprising; performing distributed fibre optic sensing so as to generate at least one set of measurement signals from each of a plurality of sensing channels of an optical fibre (101) in response to at least one event of interest. For each set of measurement signals, processing the measurement signals from different sensing channels according to an association metric to determine whether any sensing channels are associated with one another and form at least one association matrix indicative of the sensing channels that are associated with one another. The method further comprising performing distributed fibre optic sensing to acquire a further set of measurement signals from said sensing channels in response to a further event of interest and processing said further set of measurement signals based on said at least one association matrix to characterise said further event of interest.
G01D 5/353 - Moyens mécaniques pour le transfert de la grandeur de sortie d'un organe sensible; Moyens pour convertir la grandeur de sortie d'un organe sensible en une autre variable, lorsque la forme ou la nature de l'organe sensible n'imposent pas un moyen de conversion déterminé; Transducteurs non spécialement adaptés à une variable particulière utilisant des moyens optiques, c. à d. utilisant de la lumière infrarouge, visible ou ultraviolette avec atténuation ou obturation complète ou partielle des rayons lumineux les rayons lumineux étant détectés par des cellules photo-électriques en modifiant les caractéristiques de transmission d'une fibre optique
B61L 1/16 - Dispositifs pour compter les essieux; Dispositifs pour compter les véhicules
B61L 23/04 - Dispositifs de commande, d'avertissement ou autres dispositifs de sécurité le long de la voie ou entre les véhicules ou les trains pour contrôler l'état mécanique de la voie
B61L 25/02 - Indication ou enregistrement de la position ou de l'identité de véhicules ou de trains
G01H 9/00 - Mesure des vibrations mécaniques ou des ondes ultrasonores, sonores ou infrasonores en utilisant des moyens sensibles aux radiations, p.ex. des moyens optiques
This application relates to methods and apparatus for distributed fibre optic sensing that can provide an indication of the absolute value of pressure acting on a sensing portion of a fibre optic cable. A sensor apparatus (600) has a first fibre optic cable structure (102) comprising a first optical fibre (101) and an interrogator (103) configured to perform distributed acoustic sensing on the first optical fibre (101) to provide a measurement signal from at least one sensing portion of the first optical fibre. The first fibre optic cable structure (102) is configured such that a sensitivity of a sensing portion (603, 604) to an incident pressure stimulus (ΔP1, ΔP2) depends on the ambient pressure (AP1, AP2) at the location of the respective sensing portion. A processor (104) is configured to process the measurement signal in response to an incident pressure stimulus (ΔP1, ΔP2) based on a predetermined sensitivity profile (504, 701) to determine an indication of the ambient pressure at the respective sensing portion.
G01L 11/02 - Mesure de la pression permanente, ou quasi permanente d'un fluide ou d'un matériau solide fluent par des moyens non prévus dans les groupes ou par des moyens optiques
G01D 5/353 - Moyens mécaniques pour le transfert de la grandeur de sortie d'un organe sensible; Moyens pour convertir la grandeur de sortie d'un organe sensible en une autre variable, lorsque la forme ou la nature de l'organe sensible n'imposent pas un moyen de conversion déterminé; Transducteurs non spécialement adaptés à une variable particulière utilisant des moyens optiques, c. à d. utilisant de la lumière infrarouge, visible ou ultraviolette avec atténuation ou obturation complète ou partielle des rayons lumineux les rayons lumineux étant détectés par des cellules photo-électriques en modifiant les caractéristiques de transmission d'une fibre optique
G02B 6/44 - Structures mécaniques pour assurer la résistance à la traction et la protection externe des fibres, p.ex. câbles de transmission optique
G02B 6/12 - OPTIQUE ÉLÉMENTS, SYSTÈMES OU APPAREILS OPTIQUES - Détails de structure de dispositions comprenant des guides de lumière et d'autres éléments optiques, p.ex. des moyens de couplage du type guide d'ondes optiques du genre à circuit intégré
This application relates to a fibre optic cable (104, 300) suitable for use with a distributed fibre optic sensor apparatus (106). The fibre optic cable includes at least one optical fibre (301) and a force transformer (304) mechanically coupled to the at least one optical fibre. The cable may also include at least one cladding later (302) and/or a compliant material (303). The cable may be surrounded by a jacket layer (306). The force transformer (304) is configured to transform transverse forces due to dimension changes of the cable arising from a temperature variation of the cable into longitudinal forces to counteract the longitudinal component of said dimension change over a tuned temperature range. In this way optical path length changes due to a change of temperature can be reduced or eliminated providing a cable which is insensitive to temperature.
G02B 6/44 - Structures mécaniques pour assurer la résistance à la traction et la protection externe des fibres, p.ex. câbles de transmission optique
G01D 5/353 - Moyens mécaniques pour le transfert de la grandeur de sortie d'un organe sensible; Moyens pour convertir la grandeur de sortie d'un organe sensible en une autre variable, lorsque la forme ou la nature de l'organe sensible n'imposent pas un moyen de conversion déterminé; Transducteurs non spécialement adaptés à une variable particulière utilisant des moyens optiques, c. à d. utilisant de la lumière infrarouge, visible ou ultraviolette avec atténuation ou obturation complète ou partielle des rayons lumineux les rayons lumineux étant détectés par des cellules photo-électriques en modifiant les caractéristiques de transmission d'une fibre optique
10.
Distributed fibre optic sensing for in-train forces monitoring
This application relates to methods and apparatus for monitoring data obtained as a train (202) travels on along a rail track (201) to detect the occurrence and/or severity of any significant in-train forces, such as may be caused by heavy braking or excessive acceleration. The method involves taking a first data set corresponding to measurement signals from a plurality of channels of at least one fibre optic distributed acoustic sensor (202) having a sensing fibre (101) deployed to monitor at least part of the rail track. The first data set corresponds to measurement signals acquired as the train passes along the rail track. The method involves analysing the measurement signals to detect a first characteristic signature (402) which consists of a sequence of acoustic transients that appear to propagate rearwards along the train.
B61L 1/06 - Dispositifs électriques associés à la voie actionnés par vibration du rail
B61L 27/00 - Systèmes centraux de commande du trafic ferroviaire; Commande côté voie; Systèmes de communication spécialement adaptés à cet effet
B61L 23/04 - Dispositifs de commande, d'avertissement ou autres dispositifs de sécurité le long de la voie ou entre les véhicules ou les trains pour contrôler l'état mécanique de la voie
B61L 1/20 - Aménagements de sécurité pour empêcher ou signaler le mauvais fonctionnement du dispositif, p.ex. par perte de courant, par la foudre
G01H 9/00 - Mesure des vibrations mécaniques ou des ondes ultrasonores, sonores ou infrasonores en utilisant des moyens sensibles aux radiations, p.ex. des moyens optiques
c) processes the output of the detector. The processor processes the detector output in range bins and for each range bin correlating a detection signal derived from the detector output with the polylevel coding sequence at a time delay corresponding to that particular range bin. This provides a measurement signal indicative of environmental disturbances, such as incident acoustic/seismic signals, acting on a portion of the sensing fibre corresponding to that range bin.
G01D 5/353 - Moyens mécaniques pour le transfert de la grandeur de sortie d'un organe sensible; Moyens pour convertir la grandeur de sortie d'un organe sensible en une autre variable, lorsque la forme ou la nature de l'organe sensible n'imposent pas un moyen de conversion déterminé; Transducteurs non spécialement adaptés à une variable particulière utilisant des moyens optiques, c. à d. utilisant de la lumière infrarouge, visible ou ultraviolette avec atténuation ou obturation complète ou partielle des rayons lumineux les rayons lumineux étant détectés par des cellules photo-électriques en modifiant les caractéristiques de transmission d'une fibre optique
G01H 9/00 - Mesure des vibrations mécaniques ou des ondes ultrasonores, sonores ou infrasonores en utilisant des moyens sensibles aux radiations, p.ex. des moyens optiques
A temperature sensor for measuring temperature is described. The sensor comprises a fibre optic cable (104) comprising optical fibre (102) and an interrogator unit (106) configured to interrogate the optical fibre with electromagnetic radiation, detect any radiation that is Rayleigh backscattered within the optical fibre and determine a measurement signal indicative of temperature changes for at least one longitudinal sensing portion of the optical fibre. A controllable thermal element, which may be a heating element, such as an electrically conducting element (108), is arranged along the length of the fibre optic cable (104) and in thermal communication with the fibre optic cable (104). A controller (110) is configured to generate a thermal variation in the controllable thermal element, e.g. by generating a time varying electric current in the electrically conducting element (108). An analyser (112) is configured to analyse the measurement signal, extract a thermal response signal corresponding to the thermal variation and compare the thermal response to a predetermined characteristic to determine the temperature of the fibre optic cable at said longitudinal sensing portion.
G01K 11/32 - Mesure de la température basée sur les variations physiques ou chimiques, n'entrant pas dans les groupes , , ou utilisant des changements dans la transmittance, la diffusion ou la luminescence dans les fibres optiques
G01D 5/353 - Moyens mécaniques pour le transfert de la grandeur de sortie d'un organe sensible; Moyens pour convertir la grandeur de sortie d'un organe sensible en une autre variable, lorsque la forme ou la nature de l'organe sensible n'imposent pas un moyen de conversion déterminé; Transducteurs non spécialement adaptés à une variable particulière utilisant des moyens optiques, c. à d. utilisant de la lumière infrarouge, visible ou ultraviolette avec atténuation ou obturation complète ou partielle des rayons lumineux les rayons lumineux étant détectés par des cellules photo-électriques en modifiant les caractéristiques de transmission d'une fibre optique
This application describes methods and apparatus for tracking targets in a fiber optic distributed acoustic sensing (DAS) network. The DAS network comprises a plurality of interrogator units interrogating sensing fibers deployed along paths of interest to provide DAS sensors. Targets are tracked at each of a plurality of tracker nodes of the DAS network, where each tracker node receives measurement signals from one or more DAS sensors and applies a tracking algorithm to track any targets in a respective tracker zone. Each tracker node maintains, for each target, a tracking dataset of target properties for tracking that target. The method involves identifying when a first target in a first tracker zone of a first tracker node is approaching a second tracker zone of a second tracker nod and supplying for the first tracker node to the second tracker node a Target Descriptor for the first target.
G01H 9/00 - Mesure des vibrations mécaniques ou des ondes ultrasonores, sonores ou infrasonores en utilisant des moyens sensibles aux radiations, p.ex. des moyens optiques
B61L 23/04 - Dispositifs de commande, d'avertissement ou autres dispositifs de sécurité le long de la voie ou entre les véhicules ou les trains pour contrôler l'état mécanique de la voie
B61L 23/30 - Dispositifs de commande, d'avertissement ou autres dispositifs de sécurité le long de la voie ou entre les véhicules ou les trains pour commander le trafic dans les deux directions sur la même paire de rails par utilisation d'une interdiction automatique d'une section de la voie
B61L 25/02 - Indication ou enregistrement de la position ou de l'identité de véhicules ou de trains
B61L 27/00 - Systèmes centraux de commande du trafic ferroviaire; Commande côté voie; Systèmes de communication spécialement adaptés à cet effet
G01D 5/353 - Moyens mécaniques pour le transfert de la grandeur de sortie d'un organe sensible; Moyens pour convertir la grandeur de sortie d'un organe sensible en une autre variable, lorsque la forme ou la nature de l'organe sensible n'imposent pas un moyen de conversion déterminé; Transducteurs non spécialement adaptés à une variable particulière utilisant des moyens optiques, c. à d. utilisant de la lumière infrarouge, visible ou ultraviolette avec atténuation ou obturation complète ou partielle des rayons lumineux les rayons lumineux étant détectés par des cellules photo-électriques en modifiant les caractéristiques de transmission d'une fibre optique
A fibre sensing apparatus (100) comprises an interrogation unit (104) to interrogate a sensing fibre with optical radiation, and to detect an optical signal returned from the fibre, and processing circuitry (114). A portion of the fibre may be excited with a test signal. The processing circuitry comprises an assessment module (115) to analyse the optical signal returned from the excited portion of fibre, and to determine at least one operational characteristic of the apparatus based on the detected optical signal.
G01V 8/16 - Détection, p.ex. en utilisant des barrières de lumière en utilisant un émetteur et un récepteur en utilisant des fibres optiques
G01H 9/00 - Mesure des vibrations mécaniques ou des ondes ultrasonores, sonores ou infrasonores en utilisant des moyens sensibles aux radiations, p.ex. des moyens optiques
G01V 13/00 - Fabrication, étalonnage, nettoyage ou réparation des instruments ou dispositifs couverts par les groupes
B61L 1/16 - Dispositifs pour compter les essieux; Dispositifs pour compter les véhicules
B61L 1/20 - Aménagements de sécurité pour empêcher ou signaler le mauvais fonctionnement du dispositif, p.ex. par perte de courant, par la foudre
B61L 27/00 - Systèmes centraux de commande du trafic ferroviaire; Commande côté voie; Systèmes de communication spécialement adaptés à cet effet
G01D 5/26 - Moyens mécaniques pour le transfert de la grandeur de sortie d'un organe sensible; Moyens pour convertir la grandeur de sortie d'un organe sensible en une autre variable, lorsque la forme ou la nature de l'organe sensible n'imposent pas un moyen de conversion déterminé; Transducteurs non spécialement adaptés à une variable particulière utilisant des moyens optiques, c. à d. utilisant de la lumière infrarouge, visible ou ultraviolette
This application relates to methods and apparatus for the detection of anomalies in the wheelsets of rail vehicles, for instance for detection of defects such as wheel flats (303) of a wheel (301). The method using a distributed acoustic sensor (106) having a sensing optical fiber (104) deployed along at least part of a rail track (201) as a train (202) moves along that part of the track. The distributed acoustic sensor detects acoustic signals from a plurality of longitudinal sensing portions of the sensing optical fiber. A processor 108 analyzes the acoustic signals to determine the train speed v. Having determined the train speed the processor also analyzes the acoustic signals for a characteristic acoustic signal so as to detect an anomaly in a wheelset where the characteristic acoustic signal is based on the determined train speed. In particular the method may involve at least a first section of track where the train travels with a first speed v1 and a second section of track where the train travels with a second different speed v2 the characteristic acoustic signal may be a repetitive signal at a frequency that varies proportional to the train speed.
G01H 9/00 - Mesure des vibrations mécaniques ou des ondes ultrasonores, sonores ou infrasonores en utilisant des moyens sensibles aux radiations, p.ex. des moyens optiques
B61L 1/06 - Dispositifs électriques associés à la voie actionnés par vibration du rail
B61K 9/12 - Mesure ou surveillance des jantes des roues
16.
Monitoring of power cables with distributed fibre optic sensing
This application relates to methods and apparatus for monitoring power cables (100) carrying multiple AC phases to detect deformation of the power cable. A distributed fibre optic interrogator unit (302) is used to interrogate a sensing optical fibre (301) coupled to the power cable to provide a measurement signal from each of a plurality of longitudinal sensing portions of the sensing optical fibre. An analyser (602) is configured to analyse the measurements signals to detect a characteristic of an imbalance in magnetic fields. The characteristic may be a signal component with a characteristic frequency related to the power frequency and number of AC phases, the sensing optical fibre may be sensitised to magnetic fields and the characteristic frequency may be 2n times the power frequency where n is the number of phases, e.g. six times the power frequency for three phase AC.
G01B 7/14 - Dispositions pour la mesure caractérisées par l'utilisation de techniques électriques ou magnétiques pour mesurer la distance ou la marge entre des objets ou des ouvertures espacés
G01B 7/30 - Dispositions pour la mesure caractérisées par l'utilisation de techniques électriques ou magnétiques pour tester l'alignement des axes
G01R 33/02 - Mesure de la direction ou de l'intensité de champs magnétiques ou de flux magnétiques
G01R 31/08 - Localisation de défauts dans les câbles, les lignes de transmission ou les réseaux
G01R 33/032 - Mesure de la direction ou de l'intensité de champs magnétiques ou de flux magnétiques en utilisant des dispositifs magnéto-optiques, p.ex. par effet Faraday
G01L 1/24 - Mesure des forces ou des contraintes, en général en mesurant les variations des propriétés optiques du matériau quand il est soumis à une contrainte, p.ex. par l'analyse des contraintes par photo-élasticité
G01D 5/56 - Moyens mécaniques pour le transfert de la grandeur de sortie d'un organe sensible; Moyens pour convertir la grandeur de sortie d'un organe sensible en une autre variable, lorsque la forme ou la nature de l'organe sensible n'imposent pas un moyen de conversion déterminé; Transducteurs non spécialement adaptés à une variable particulière utilisant des moyens spécifiés dans plusieurs des groupes , , , et utilisant des moyens électriques ou magnétiques
G01D 5/353 - Moyens mécaniques pour le transfert de la grandeur de sortie d'un organe sensible; Moyens pour convertir la grandeur de sortie d'un organe sensible en une autre variable, lorsque la forme ou la nature de l'organe sensible n'imposent pas un moyen de conversion déterminé; Transducteurs non spécialement adaptés à une variable particulière utilisant des moyens optiques, c. à d. utilisant de la lumière infrarouge, visible ou ultraviolette avec atténuation ou obturation complète ou partielle des rayons lumineux les rayons lumineux étant détectés par des cellules photo-électriques en modifiant les caractéristiques de transmission d'une fibre optique
G01R 31/58 - Test de lignes, de câbles ou de conducteurs
G01D 5/14 - Moyens mécaniques pour le transfert de la grandeur de sortie d'un organe sensible; Moyens pour convertir la grandeur de sortie d'un organe sensible en une autre variable, lorsque la forme ou la nature de l'organe sensible n'imposent pas un moyen de conversion déterminé; Transducteurs non spécialement adaptés à une variable particulière utilisant des moyens électriques ou magnétiques influençant la valeur d'un courant ou d'une tension
G01D 5/12 - Moyens mécaniques pour le transfert de la grandeur de sortie d'un organe sensible; Moyens pour convertir la grandeur de sortie d'un organe sensible en une autre variable, lorsque la forme ou la nature de l'organe sensible n'imposent pas un moyen de conversion déterminé; Transducteurs non spécialement adaptés à une variable particulière utilisant des moyens électriques ou magnétiques
G01R 33/04 - Mesure de la direction ou de l'intensité de champs magnétiques ou de flux magnétiques en utilisant le principe du déclenchement périodique de flux
G01R 33/07 - Mesure de la direction ou de l'intensité de champs magnétiques ou de flux magnétiques en utilisant des dispositifs galvano-magnétiques des dispositifs à effet Hall
G02B 6/44 - Structures mécaniques pour assurer la résistance à la traction et la protection externe des fibres, p.ex. câbles de transmission optique
H02G 9/02 - Installations de lignes ou de câbles électriques dans ou sur la terre ou sur l'eau tendus directement dans ou sur le sol, lit de rivière ou fond de mer; Leur recouvrement, p.ex. tuiles
G01B 7/00 - Dispositions pour la mesure caractérisées par l'utilisation de techniques électriques ou magnétiques
G02B 6/50 - Installation souterraine ou sous l'eau; Installation à travers des tubes, des conduits ou des canalisations
This application relates to methods and apparatus for determining the location of a fault in a power cable of a power distribution network. The method involves monitoring at least one electrical parameter of the power distribution network to detect the occurrence of a fault and determine at least one time window for the occurrence of the fault The method involves analysing a first set of measurement signals is obtained by a distributed fibre optic sensor having a sensing optical fibre deployed along the path of the power cable. The first set of measurement signals include signals indicative of the extent of any disturbances along the sensing fibre over a known time period. The measurement shallots are analysed based on the at least one time window for measurement signals and the location of the fault in the power cable is identified based on the location of one or more longitudinal sensing portions of the sensing fibre.
Fiber optic cables with improved performance for use in distributed sensing, for instance in distributed acoustic sensors, are disclosed. In one embodiment a fiber optic cable (210) comprises a core (208) and cladding (206) disposed within a buffer material (202) surrounded by a jacket (204) and arranged so that the core is offset from the center of the cable. By offsetting the core from the center of the jacket any bending effects on the core can be maximized compared to the core being located at the center of the cable.
G01L 1/24 - Mesure des forces ou des contraintes, en général en mesurant les variations des propriétés optiques du matériau quand il est soumis à une contrainte, p.ex. par l'analyse des contraintes par photo-élasticité
G01D 5/353 - Moyens mécaniques pour le transfert de la grandeur de sortie d'un organe sensible; Moyens pour convertir la grandeur de sortie d'un organe sensible en une autre variable, lorsque la forme ou la nature de l'organe sensible n'imposent pas un moyen de conversion déterminé; Transducteurs non spécialement adaptés à une variable particulière utilisant des moyens optiques, c. à d. utilisant de la lumière infrarouge, visible ou ultraviolette avec atténuation ou obturation complète ou partielle des rayons lumineux les rayons lumineux étant détectés par des cellules photo-électriques en modifiant les caractéristiques de transmission d'une fibre optique
G01H 9/00 - Mesure des vibrations mécaniques ou des ondes ultrasonores, sonores ou infrasonores en utilisant des moyens sensibles aux radiations, p.ex. des moyens optiques
G01L 11/02 - Mesure de la pression permanente, ou quasi permanente d'un fluide ou d'un matériau solide fluent par des moyens non prévus dans les groupes ou par des moyens optiques
G02B 6/44 - Structures mécaniques pour assurer la résistance à la traction et la protection externe des fibres, p.ex. câbles de transmission optique
G02B 6/032 - Fibres optiques avec revêtement le noyau ou le revêtement n'étant pas un solide
G01V 1/52 - Séismologie; Prospection ou détection sismique ou acoustique spécialement adaptées au carottage - Détails de structure
This application relates to methods and apparatus for monitoring a geological formation that is or has been subjected to steam injection using a distributed fiber optic sensor apparatus to perform distributed fiber optic sensing on an optical fiber deployed in a borehole running through the geological formation to acquire a first set of measurement signals being indicative of disturbances acting on each of a plurality of longitudinal sensing portions of the first optical fiber where at least part of the optical fiber is disposed adjacent to at least a first electrode spaced apart from a second electrode and the first and second electrode are separated by a void that is filled with a gas and an electrical source applies a potential difference to the first and second electrodes such that an ionization event within the gas results in an avalanche multiplication.
G01H 9/00 - Mesure des vibrations mécaniques ou des ondes ultrasonores, sonores ou infrasonores en utilisant des moyens sensibles aux radiations, p.ex. des moyens optiques
20.
Fibre optic cable with tuned transverse sensitivity
This application relates to a fibre optic cable structure suitable for use as a sensing fibre optic for distributed acoustic sensing and having an improved sensitivity to transverse pressure waves. The application describes a fibre optic cable (300) having a longitudinal cable axis and comprising at least one optical fibre (301). The cable also comprises a compliant core material (303) mechanically coupled to the optical fibre(s), possible via a buffer (302) such that a longitudinal force acting on the compliant core material induces a longitudinal strain in the optical fibre(s). At least one deformable strain transformer (304) is coupled to the compliant core material and configured such that a force acting on the strain transformer in a direction transverse to the cable axis results in a deformation of the strain transformer thereby applying a longitudinal force to the compliant core material.
G01D 5/353 - Moyens mécaniques pour le transfert de la grandeur de sortie d'un organe sensible; Moyens pour convertir la grandeur de sortie d'un organe sensible en une autre variable, lorsque la forme ou la nature de l'organe sensible n'imposent pas un moyen de conversion déterminé; Transducteurs non spécialement adaptés à une variable particulière utilisant des moyens optiques, c. à d. utilisant de la lumière infrarouge, visible ou ultraviolette avec atténuation ou obturation complète ou partielle des rayons lumineux les rayons lumineux étant détectés par des cellules photo-électriques en modifiant les caractéristiques de transmission d'une fibre optique
G01K 11/32 - Mesure de la température basée sur les variations physiques ou chimiques, n'entrant pas dans les groupes , , ou utilisant des changements dans la transmittance, la diffusion ou la luminescence dans les fibres optiques
G01L 1/24 - Mesure des forces ou des contraintes, en général en mesurant les variations des propriétés optiques du matériau quand il est soumis à une contrainte, p.ex. par l'analyse des contraintes par photo-élasticité
G02B 6/44 - Structures mécaniques pour assurer la résistance à la traction et la protection externe des fibres, p.ex. câbles de transmission optique
G01M 5/00 - Examen de l'élasticité des structures ou ouvrages, p.ex. fléchissement de ponts ou d'ailes d'avions
G01R 33/032 - Mesure de la direction ou de l'intensité de champs magnétiques ou de flux magnétiques en utilisant des dispositifs magnéto-optiques, p.ex. par effet Faraday
G01H 9/00 - Mesure des vibrations mécaniques ou des ondes ultrasonores, sonores ou infrasonores en utilisant des moyens sensibles aux radiations, p.ex. des moyens optiques
The application describes methods and apparatus for distributed fiber sensing, especially distributed acoustic/strain sensing. The method involves launching interrogating radiation in to an optical fiber and sampling radiation backscattered from within said fiber at a rate so as to acquire a plurality of samples corresponding to each sensing portion of interest. The plurality of samples are divided into separate processing channels and processed to determine a phase value for that channel. A quality metric is then applied to the processed phase data and the data combined to provide an overall phase value for the sensing portion based on the quality metric. The quality metric may be a measure of the degree of similarity of the processed data from the channels. The interrogating radiation may comprise two relatively narrow pulses separated by a relatively wide gap and the sampling rate may be set such that a plurality of substantially independent diversity samples are acquired.
G01H 9/00 - Mesure des vibrations mécaniques ou des ondes ultrasonores, sonores ou infrasonores en utilisant des moyens sensibles aux radiations, p.ex. des moyens optiques
G01D 5/353 - Moyens mécaniques pour le transfert de la grandeur de sortie d'un organe sensible; Moyens pour convertir la grandeur de sortie d'un organe sensible en une autre variable, lorsque la forme ou la nature de l'organe sensible n'imposent pas un moyen de conversion déterminé; Transducteurs non spécialement adaptés à une variable particulière utilisant des moyens optiques, c. à d. utilisant de la lumière infrarouge, visible ou ultraviolette avec atténuation ou obturation complète ou partielle des rayons lumineux les rayons lumineux étant détectés par des cellules photo-électriques en modifiant les caractéristiques de transmission d'une fibre optique
This application describes methods and apparatus for distributed fiber optic sensing that reduce or compensate for the effects of laser phase noise. The method involves repeatedly interrogating an optical fiber (101), where each interrogation involves launching at least one interrogating pulse into the optical fiber; detecting optical radiation which is backscattered from within the fiber, and forming a measurement signal from a plurality of sensing portions of the fiber. The method involves forming a laser noise template based on the measurement signals within a frequency band of interest from a first set of said sensing portions; and applying a correction to the measurement signals from said plurality of sensing portions based on said laser noise template. The first set of sensing portions may be temperature and/or strain stable portion from an isolated section of fiber (301, 303) or may comprise a selected set of sensing portions, which may include substantially all the sensing portions, which are averaged to form the laser phase noise template. For a phase based DAS type sensor the laser phase noise template may simply be subtracted from the measurement signals. For an intensity based sensor it may be necessary to polarity align and normalize the signals of the first set before averaging and then determine a gain-time profile for each sensing portion prior to applying the correction.
G01D 5/353 - Moyens mécaniques pour le transfert de la grandeur de sortie d'un organe sensible; Moyens pour convertir la grandeur de sortie d'un organe sensible en une autre variable, lorsque la forme ou la nature de l'organe sensible n'imposent pas un moyen de conversion déterminé; Transducteurs non spécialement adaptés à une variable particulière utilisant des moyens optiques, c. à d. utilisant de la lumière infrarouge, visible ou ultraviolette avec atténuation ou obturation complète ou partielle des rayons lumineux les rayons lumineux étant détectés par des cellules photo-électriques en modifiant les caractéristiques de transmission d'une fibre optique
G01K 11/32 - Mesure de la température basée sur les variations physiques ou chimiques, n'entrant pas dans les groupes , , ou utilisant des changements dans la transmittance, la diffusion ou la luminescence dans les fibres optiques
G01D 18/00 - Test ou étalonnage des appareils ou des dispositions prévus dans les groupes
G01L 1/24 - Mesure des forces ou des contraintes, en général en mesurant les variations des propriétés optiques du matériau quand il est soumis à une contrainte, p.ex. par l'analyse des contraintes par photo-élasticité
Methods and apparatus for obtaining an indication of fluid inflow in a section of a gas well having multiple perforations through which fluids comprising gas and/or liquid enter the well are described. In an example, the temperature within the section of the gas well is monitored at a plurality of locations. The locations comprising (a) a first set of locations, at or near a perforation; and (b) a second set of locations at which the temperature is substantially independent of the effects of the inflow of gas at a perforation. An indication of temperature excursions at the locations is obtained and used to obtaining an indication of the inflow of fluids to the well by relating the indications of temperature excursions from the second set of locations to liquid inflow and relating the indications of temperature excursions from the first set of locations to liquid and gas inflow.
G01F 1/696 - Circuits à cet effet, p.ex. débitmètres à courant constant
E21B 47/06 - Mesure de la température ou de la pression
E21B 47/10 - Localisation des fuites, intrusions ou mouvements du fluide
E21B 47/12 - Moyens pour la transmission de signaux de mesure ou signaux de commande du puits vers la surface, ou de la surface vers le puits, p.ex. pour la diagraphie pendant le forage
G01F 1/66 - Mesure du débit volumétrique ou du débit massique d'un fluide ou d'un matériau solide fluent, dans laquelle le fluide passe à travers un compteur par un écoulement continu en mesurant la fréquence, le déphasage, le temps de propagation d'ondes électromagnétiques ou d'autres types d'ondes, p.ex. en utilisant des débitmètres à ultrasons
G01F 1/704 - Mesure du débit volumétrique ou du débit massique d'un fluide ou d'un matériau solide fluent, dans laquelle le fluide passe à travers un compteur par un écoulement continu utilisant des zones marquées ou non homogènes de l’écoulement de fluide, p.ex. des variations statistiques d'un paramètre du fluide
Methods and apparatus for determining fluid inflow to a well are described. In one example, a method comprise determining a first fluid flow velocity profile from slug tracking and determining a second fluid flow velocity profile from an estimate of fluid inflow at each of a plurality of perforations in a well. The first and second fluid flow velocity profiles are combined to provide a combined velocity profile. An indication of fluid inflow at least one perforation is derived from the combined velocity profile.
G01V 1/40 - Séismologie; Prospection ou détection sismique ou acoustique spécialement adaptées au carottage
G01F 1/696 - Circuits à cet effet, p.ex. débitmètres à courant constant
E21B 47/06 - Mesure de la température ou de la pression
E21B 47/12 - Moyens pour la transmission de signaux de mesure ou signaux de commande du puits vers la surface, ou de la surface vers le puits, p.ex. pour la diagraphie pendant le forage
G01F 1/704 - Mesure du débit volumétrique ou du débit massique d'un fluide ou d'un matériau solide fluent, dans laquelle le fluide passe à travers un compteur par un écoulement continu utilisant des zones marquées ou non homogènes de l’écoulement de fluide, p.ex. des variations statistiques d'un paramètre du fluide
G01F 1/66 - Mesure du débit volumétrique ou du débit massique d'un fluide ou d'un matériau solide fluent, dans laquelle le fluide passe à travers un compteur par un écoulement continu en mesurant la fréquence, le déphasage, le temps de propagation d'ondes électromagnétiques ou d'autres types d'ondes, p.ex. en utilisant des débitmètres à ultrasons
E21B 47/10 - Localisation des fuites, intrusions ou mouvements du fluide
A method of distributed fibre optic sensing is described. In an example, a series of interrogations are launched into an optical fibre, each interrogation comprising interrogating radiation in at least one pulse pair, wherein the pulses of a pulse pair are introduced to the optical fibre with a time interval therebetween. Radiation backscattered therefrom is sampled, so as to obtain at least one sample from each interrogation. Phase modulation in the samples is determined and components of the phase modulation which are below a threshold frequency are isolated. Such a method of sensing could be used, for example, to monitor changes in temperature of the optical fibre.
G01M 3/00 - Examen de l'étanchéité des structures ou ouvrages vis-à-vis d'un fluide
G01D 5/353 - Moyens mécaniques pour le transfert de la grandeur de sortie d'un organe sensible; Moyens pour convertir la grandeur de sortie d'un organe sensible en une autre variable, lorsque la forme ou la nature de l'organe sensible n'imposent pas un moyen de conversion déterminé; Transducteurs non spécialement adaptés à une variable particulière utilisant des moyens optiques, c. à d. utilisant de la lumière infrarouge, visible ou ultraviolette avec atténuation ou obturation complète ou partielle des rayons lumineux les rayons lumineux étant détectés par des cellules photo-électriques en modifiant les caractéristiques de transmission d'une fibre optique
G01K 11/32 - Mesure de la température basée sur les variations physiques ou chimiques, n'entrant pas dans les groupes , , ou utilisant des changements dans la transmittance, la diffusion ou la luminescence dans les fibres optiques
G01M 3/24 - Examen de l'étanchéité des structures ou ouvrages vis-à-vis d'un fluide par utilisation d'un fluide ou en faisant le vide par détection de la présence du fluide à l'emplacement de la fuite en utilisant des vibrations infrasonores, sonores ou ultrasonores
G01M 3/04 - Examen de l'étanchéité des structures ou ouvrages vis-à-vis d'un fluide par utilisation d'un fluide ou en faisant le vide par détection de la présence du fluide à l'emplacement de la fuite
Method and apparatus for surveying the downhole environment in a steam stimulated well such as a Steam Assisted Gravity Draining well are described. One method comprises interrogating an optic fibre (104) arranged along the path of a well shaft (202, 204) within a steam stimulated well with optical radiation. At least one downhole steam pulse is generated and data gathered from the fibre (104) in response to the steam pulse is gathered and processed to provide an indication of the acoustic signals detected by at least one longitudinal sensing portion of the fibre (104). In some examples, the processed data can be used to determine at least one characteristic of the steam chamber (210).
E21B 43/24 - Procédés de récupération assistée pour l'extraction d'hydrocarbures utilisant la chaleur, p.ex. injection de vapeur
E21B 43/30 - Disposition particulière des puits, p.ex. disposition rendant optimum l'espacement des puits
E21B 47/14 - Moyens pour la transmission de signaux de mesure ou signaux de commande du puits vers la surface, ou de la surface vers le puits, p.ex. pour la diagraphie pendant le forage utilisant des ondes acoustiques
E21B 47/135 - Moyens pour la transmission de signaux de mesure ou signaux de commande du puits vers la surface, ou de la surface vers le puits, p.ex. pour la diagraphie pendant le forage par énergie électromagnétique, p.ex. gammes de fréquence radio utilisant des ondes lumineuses, p.ex. ondes infrarouges ou ultraviolettes
E21B 34/06 - Aménagements des vannes pour les trous de forage ou pour les puits dans les puits
Methods and apparatus for surveillance of a downhole environment: the response of least one optical fiber to an acoustic impulse is sampled and processed to provide an indication of the acoustic signals detected by at least one longitudinal sensing portion of the fiber(s). The data comprises data indicative of at least one characteristic of the acoustic impulse and data indicative of the downhole environment. The data indicative of at least one characteristic of the acoustic impulse is used to interpret the data indicative of the downhole environment to provide an indication of at least one characteristic of the downhole environment. For example, the data indicative of at least one characteristic of the acoustic impulse may provide a ‘signature’ of the impulse, which may be used to deconvolve the data indicative of the downhole environment to provide an indication of at least one characteristic of the downhole environment.
G01H 9/00 - Mesure des vibrations mécaniques ou des ondes ultrasonores, sonores ou infrasonores en utilisant des moyens sensibles aux radiations, p.ex. des moyens optiques
G01V 11/00 - Prospection ou détection par des méthodes combinant des techniques spécifiées dans les groupes
G01V 1/40 - Séismologie; Prospection ou détection sismique ou acoustique spécialement adaptées au carottage
E21B 47/12 - Moyens pour la transmission de signaux de mesure ou signaux de commande du puits vers la surface, ou de la surface vers le puits, p.ex. pour la diagraphie pendant le forage
E21B 47/14 - Moyens pour la transmission de signaux de mesure ou signaux de commande du puits vers la surface, ou de la surface vers le puits, p.ex. pour la diagraphie pendant le forage utilisant des ondes acoustiques
G01V 1/00 - Séismologie; Prospection ou détection sismique ou acoustique
This application relates to methods and apparatus for monitoring hydraulic fracturing in well formation and fracture characterization using distributed acoustic sensing (DAS). The method involves interrogating an optic fiber arranged down the path of a borehole to provide a distributed acoustic sensor and also monitoring flow properties of fracturing liquid pumped into the well where the acoustic data from the distributed acoustic sensor is processed together with the flow properties data to provide an indication of at least one fracture characteristic.
E21B 43/26 - Procédés pour activer la production par formation de crevasses ou de fractures
E21B 47/10 - Localisation des fuites, intrusions ou mouvements du fluide
E21B 47/12 - Moyens pour la transmission de signaux de mesure ou signaux de commande du puits vers la surface, ou de la surface vers le puits, p.ex. pour la diagraphie pendant le forage
E21B 49/00 - Test pour déterminer la nature des parois des trous de forage; Essais de couches; Procédés ou appareils pour prélever des échantillons du terrain ou de fluides en provenance des puits, spécialement adaptés au forage du sol ou aux puits
Methods and apparatus for monitoring steam injection in a steam assisted well are disclosed. The method involves obtaining a first temperature profile of a well by performing distributed temperature sensing on a first fiber optic. The method also obtains a second temperature profile of the well by interrogating a second fiber optic to provide distributed sensing of temperature variations. Interrogating the second fiber optic comprises repeatedly launching interrogations of one or more pulses of coherent radiation into said second fiber optic, detecting any radiation which is Rayleigh backscattered from each interrogation and analyzing the detected backscattered radiation to detect any variation between interrogations due to temperature variation. The method combines said first and second temperature profiles to provide a steam injection profile. The method may also involve determining an acoustic profile of the well through distributed acoustic sensing. Measurements from a small number of downwell point temperature and pressure sensors may also be used to determine the steam injection profile.
E21B 47/12 - Moyens pour la transmission de signaux de mesure ou signaux de commande du puits vers la surface, ou de la surface vers le puits, p.ex. pour la diagraphie pendant le forage
E21B 43/24 - Procédés de récupération assistée pour l'extraction d'hydrocarbures utilisant la chaleur, p.ex. injection de vapeur
E21B 47/06 - Mesure de la température ou de la pression
This application describes method and apparatus for fiber optic distributed acoustic sensing (DAS) that allow for quantitative estimation of relatively large and continuous stimuli acting on the sensing fiber. An optical fiber (101) is interrogated with optical pulse and the Rayleigh backscatter detected to provide a DAS sensor. The method involves identifying a first stimulus acting on at least one sensing portion of the optical fiber, which results in an effective optical path length change within said sensing portion of at least the wavelength of the optical radiation. Such a path length change will result in signal wrapping leading to an observed variation (401) in backscatter intensity. The frequency of variation is detected and can be used to estimate the rate of change of path length. The method can be used to estimate strain rate and/or rate of change of temperature.
G01H 9/00 - Mesure des vibrations mécaniques ou des ondes ultrasonores, sonores ou infrasonores en utilisant des moyens sensibles aux radiations, p.ex. des moyens optiques
G01D 5/353 - Moyens mécaniques pour le transfert de la grandeur de sortie d'un organe sensible; Moyens pour convertir la grandeur de sortie d'un organe sensible en une autre variable, lorsque la forme ou la nature de l'organe sensible n'imposent pas un moyen de conversion déterminé; Transducteurs non spécialement adaptés à une variable particulière utilisant des moyens optiques, c. à d. utilisant de la lumière infrarouge, visible ou ultraviolette avec atténuation ou obturation complète ou partielle des rayons lumineux les rayons lumineux étant détectés par des cellules photo-électriques en modifiant les caractéristiques de transmission d'une fibre optique
Fiber optic cable structures suitable for distributed acoustic sensing that are capable of discriminating between stimuli acting on the cable in different directions, the cable structure including a core structure (202, 203, 204) with an optical fiber wound around the periphery of the core structure, the core further including a mass (203) which is movable in a preferred direction within the cable such that movement of said mass in said preferred direction causes a change in length of the fiber wound around the periphery of the core.
G01H 9/00 - Mesure des vibrations mécaniques ou des ondes ultrasonores, sonores ou infrasonores en utilisant des moyens sensibles aux radiations, p.ex. des moyens optiques
G01V 1/22 - Transmission des signaux sismiques aux appareils d'enregistrement ou de traitement
G01L 1/24 - Mesure des forces ou des contraintes, en général en mesurant les variations des propriétés optiques du matériau quand il est soumis à une contrainte, p.ex. par l'analyse des contraintes par photo-élasticité
G01D 5/353 - Moyens mécaniques pour le transfert de la grandeur de sortie d'un organe sensible; Moyens pour convertir la grandeur de sortie d'un organe sensible en une autre variable, lorsque la forme ou la nature de l'organe sensible n'imposent pas un moyen de conversion déterminé; Transducteurs non spécialement adaptés à une variable particulière utilisant des moyens optiques, c. à d. utilisant de la lumière infrarouge, visible ou ultraviolette avec atténuation ou obturation complète ou partielle des rayons lumineux les rayons lumineux étant détectés par des cellules photo-électriques en modifiant les caractéristiques de transmission d'une fibre optique
32.
Well monitoring by means of distributed sensing means
Methods and apparatus for downhole monitoring are provided by interrogating an unmodified optic fiber (102) arranged along the path of a well bore (106) to provide a distributed acoustic sensor and sampling data gathered from a plurality of contiguous sensing portions of the fiber. The sampled data is processed to determine one or more well bore parameters. The well bore parameters may comprise a well condition profile, and may be obtained in response to an acoustic stimulus.
E21B 47/00 - Relevés dans les trous de forage ou dans les puits
E21B 47/16 - Moyens pour la transmission de signaux de mesure ou signaux de commande du puits vers la surface, ou de la surface vers le puits, p.ex. pour la diagraphie pendant le forage utilisant des ondes acoustiques le long du train de tiges ou du tubage
E21B 43/26 - Procédés pour activer la production par formation de crevasses ou de fractures
E21B 47/10 - Localisation des fuites, intrusions ou mouvements du fluide
E21B 47/12 - Moyens pour la transmission de signaux de mesure ou signaux de commande du puits vers la surface, ou de la surface vers le puits, p.ex. pour la diagraphie pendant le forage
G01H 9/00 - Mesure des vibrations mécaniques ou des ondes ultrasonores, sonores ou infrasonores en utilisant des moyens sensibles aux radiations, p.ex. des moyens optiques
This application relates to methods and apparatus for fiber optic sensing which can provide information about the environment in which the fiber optic is deployed. In particular the application relates to fiber optic based sensing of the mechanical impedance of the environment. The method comprises using an interrogator (201) to interrogate an optical fiber (104) which is coupled to a first element (202; 802) which is responsive to electromagnetic fields. In use a varying electric current (I), which may be an alternating current, is applied so as to induce a varying force (F) on said first element. The optical radiation backscattered from within the optical fiber is analyzed to determine a measurement signal indicative of a variation in the backscattered radiation corresponding with said electric current applied. The first element may be a first conductor (202) and the varying current may be supplied to the first conductor, or to a second conductor (701). Alternatively the first element could be a magnetic element (802). By applying a variable force to the first element, and hence the optical fiber, the characteristics of the environment can be determined.
G01N 29/09 - Analyse de solides en mesurant l'impédance mécanique ou acoustique
G01D 5/353 - Moyens mécaniques pour le transfert de la grandeur de sortie d'un organe sensible; Moyens pour convertir la grandeur de sortie d'un organe sensible en une autre variable, lorsque la forme ou la nature de l'organe sensible n'imposent pas un moyen de conversion déterminé; Transducteurs non spécialement adaptés à une variable particulière utilisant des moyens optiques, c. à d. utilisant de la lumière infrarouge, visible ou ultraviolette avec atténuation ou obturation complète ou partielle des rayons lumineux les rayons lumineux étant détectés par des cellules photo-électriques en modifiant les caractéristiques de transmission d'une fibre optique
This application describes a radiation detector apparatus comprising: at least one optical fiber (104) suitable for distributed fiber optic acoustic/vibration sensing adjacent at least a first electrode (201) spaced apart from a second electrode (202) with a gas between the first and second electrodes.
G01H 9/00 - Mesure des vibrations mécaniques ou des ondes ultrasonores, sonores ou infrasonores en utilisant des moyens sensibles aux radiations, p.ex. des moyens optiques
The present invention relates to conditions monitoring of structures forming part of a transport network, e.g. structural health monitoring of structures, especially tunnels by performing distributed acoustic sensing (DAS) on at least one optical fiber (104) deployed so as to monitor the structure (206) and detecting and analyzing the acoustic response to movement of traffic (205) on the network in the vicinity of the structure to detect the acoustic response (303, 304) of the structure. The acoustic response of the structure is then analyzed to detect any change in condition.
B61L 23/04 - Dispositifs de commande, d'avertissement ou autres dispositifs de sécurité le long de la voie ou entre les véhicules ou les trains pour contrôler l'état mécanique de la voie
B61L 27/00 - Systèmes centraux de commande du trafic ferroviaire; Commande côté voie; Systèmes de communication spécialement adaptés à cet effet
G01M 5/00 - Examen de l'élasticité des structures ou ouvrages, p.ex. fléchissement de ponts ou d'ailes d'avions
B61L 1/16 - Dispositifs pour compter les essieux; Dispositifs pour compter les véhicules
The present application described methods an apparatus for locating and/or monitoring subsea cables (101) having an optical fibre (105) deployed along its length. The optical fibre (105) is connected to a distributed acoustic sensing (DAS) interrogator unit to interrogate the optical fibre to provide a fibre optic DAS sensor. To locate the cable an acoustic stimulus is transmitted into the water from one or more known locations. The time of arrival of an acoustic signal matching the stimulus at the sensing portions of the DAS fibre can be detected and used to determine information about the location of those sensing portions to the known location. The DAS signals returns can also be monitored under ambient conditions to detect any signals indicative of likely damage to the cable.
G01H 9/00 - Mesure des vibrations mécaniques ou des ondes ultrasonores, sonores ou infrasonores en utilisant des moyens sensibles aux radiations, p.ex. des moyens optiques
G01V 1/38 - Séismologie; Prospection ou détection sismique ou acoustique spécialement adaptées aux zones recouvertes d'eau
G02B 6/50 - Installation souterraine ou sous l'eau; Installation à travers des tubes, des conduits ou des canalisations
G10K 11/00 - Procédés ou dispositifs pour transmettre, conduire ou diriger le son en général; Procédés ou dispositifs de protection contre le bruit ou les autres ondes acoustiques ou pour amortir ceux-ci, en général
H02G 1/10 - Méthodes ou appareils spécialement adaptés à l'installation, entretien, réparation, ou démontage des câbles ou lignes électriques pour poser les câbles, p.ex. appareils de pose sur véhicule dans ou sur l'eau
G02B 6/44 - Structures mécaniques pour assurer la résistance à la traction et la protection externe des fibres, p.ex. câbles de transmission optique
H02G 9/02 - Installations de lignes ou de câbles électriques dans ou sur la terre ou sur l'eau tendus directement dans ou sur le sol, lit de rivière ou fond de mer; Leur recouvrement, p.ex. tuiles
The application describes methods and apparatus for seismic monitoring using fiber optic distributed acoustic sensing (DAS). The method involves interrogating a first optical fiber (102) deployed in an area of interest to provide a distributed acoustic sensor comprising a plurality of longitudinal sensing portions of fiber and also monitoring at least one geophone (107) deployed in the area of interest. The signal from the at least one geophone is analyzed to detect an event of interest (105). If an event of interest is detected the data from the distributed acoustic sensor acquired during said event of interest is recorded. The geophone may be co-located with part of the sensing fiber and in some embodiments may be integrated (307) with the sensing fiber.
G01H 9/00 - Mesure des vibrations mécaniques ou des ondes ultrasonores, sonores ou infrasonores en utilisant des moyens sensibles aux radiations, p.ex. des moyens optiques
G01V 1/28 - Traitement des données sismiques, p.ex. pour analyse, pour interprétation, pour correction
G01V 1/22 - Transmission des signaux sismiques aux appareils d'enregistrement ou de traitement
G01V 1/44 - Séismologie; Prospection ou détection sismique ou acoustique spécialement adaptées au carottage en utilisant des générateurs et des récepteurs situés dans le même puits
38.
Flow monitoring using fibre optic distributed acoustic sensors
This application describes methods and apparatus for monitoring flow of fluids within conduits using fiber optic Distributed Acoustic Sensing (DAS). The method can determine flow rate and/or flow regime within a conduit such as within a production well or a pipeline. Embodiments involve introducing an acoustic stimulus (802) into the fluid within the conduit (801); interrogating an optical fiber (104) deployed along the path of the conduit to provide a DAS sensor; and analyzing the acoustic signals detected by a plurality of channels of the DAS sensor to determine at least one flow characteristic. Analyzing the acoustic signal comprises identifying reflections (804) of said acoustic stimulus caused by the fluid within the conduit and analyzing said reflections to determine any Doppler shift (Δf).
E21B 47/10 - Localisation des fuites, intrusions ou mouvements du fluide
G01F 1/66 - Mesure du débit volumétrique ou du débit massique d'un fluide ou d'un matériau solide fluent, dans laquelle le fluide passe à travers un compteur par un écoulement continu en mesurant la fréquence, le déphasage, le temps de propagation d'ondes électromagnétiques ou d'autres types d'ondes, p.ex. en utilisant des débitmètres à ultrasons
G01F 1/704 - Mesure du débit volumétrique ou du débit massique d'un fluide ou d'un matériau solide fluent, dans laquelle le fluide passe à travers un compteur par un écoulement continu utilisant des zones marquées ou non homogènes de l’écoulement de fluide, p.ex. des variations statistiques d'un paramètre du fluide
c). Each directional acoustic source is fixed in a predetermined location to the object and transmits an acoustic signal preferentially in a known direction. The directional acoustic sources are activated so as to generate sound in a plurality of different orientations of said object. An optical fiber (104) is interrogated to provide distributed acoustic sensing in the vicinity of the object; and the acoustic signals detected by the optical fiber are analyzed to determine the orientation of the at least one directional acoustic source relative to the optical fiber, for instance by looking at the relative intensity in the different orientations.
E21B 43/119 - Perforateurs; Perméators - Parties constitutives, p.ex. pour localiser l'emplacement ou la direction de la perforation
E21B 47/12 - Moyens pour la transmission de signaux de mesure ou signaux de commande du puits vers la surface, ou de la surface vers le puits, p.ex. pour la diagraphie pendant le forage
E21B 47/022 - Détermination de l'inclinaison ou de la direction du trou de forage, p.ex. à l'aide de géomagnétisme
E21B 47/024 - Détermination de l'inclinaison ou de la direction des dispositifs dans le trou de forage
G01V 11/00 - Prospection ou détection par des méthodes combinant des techniques spécifiées dans les groupes
The present invention relates to a portal monitoring system that uses distributed sensing to detect metallic objects passing through the portal. The system comprises a length of fiber optic (102) comprising an optical fiber (106) mechanically coupled to a material (108) whose physical characteristics vary dependent on the applied magnetic field. The fiber optic (102) is arranged in the vicinity of a portal (200) and a fiber optic interrogator (104) is adapted to provide distributed sensing on the optical fiber to provide measurement data from a plurality of contiguous portions of said optical fiber at each of a plurality of times. A data analyzer processes the measurement data to detect signals characteristic of a disturbance in the magnetic field along the optical fiber. The system of the present invention is able to monitor multiple people passing though a portal at the same time and provide an indication of the location of metallic objects within the portal.
G01V 3/08 - Prospection ou détection électrique ou magnétique; Mesure des caractéristiques du champ magnétique de la terre, p.ex. de la déclinaison ou de la déviation fonctionnant au moyen de champs magnétiques ou électriques produits ou modifiés par les objets ou les structures géologiques, ou par les dispositifs de détection
G01R 33/032 - Mesure de la direction ou de l'intensité de champs magnétiques ou de flux magnétiques en utilisant des dispositifs magnéto-optiques, p.ex. par effet Faraday
The present invention relates to an apparatus for use in geophysical surveying. Geophysical surveying typically involves stimulating an area of interest with a seismic source (204) and detecting the response in a sensor array. The application describes a fiber optic distributed sensing apparatus having a source (112) of electromagnetic radiation for repeatedly launching interrogating electromagnetic radiation into an optic fiber (104) deployed in said of area interest, a sampling detector (116) for sampling radiation back-scattered from the fiber; and a processor (108) arranged to process the back-scattered radiation to provide, for each of a plurality of longitudinal sensing portions of optic fiber, an indication of any incident acoustic signals affecting that sensing portion. The sampling detector is arranged to acquire a plurality of diversity samples for each said longitudinal sensing portion. The processor is configured process the diversity samples in diversity channels to determine a measurement signal indicative of any acoustic disturbance; correlate the measurement signal from each channel with a signal indicative of the seismic stimulus applied; and combine the correlated measurement signals to provide an overall measurement signal for the longitudinal sensing portion. The processor may apply a quality metric to the correlated data before performing the combination based on the quality metric. By correlating the individual diversity channels with the stimulus signal prior to performing the analysis of the measurement signal for a particular longitudinal section of optic fiber, the signal to noise ratio can be improved.
G01V 1/36 - Exécution de corrections statiques ou dynamiques sur des enregistrements, p.ex. correction de l'étalement; Etablissement d'une corrélation entre signaux sismiques; Elimination des effets produits par un excès d'énergie
G01V 1/22 - Transmission des signaux sismiques aux appareils d'enregistrement ou de traitement
This application relates to methods and apparatus for monitoring of conduits, especially oil or gas pipelines, as an object such as pipeline pig moves within the conduit. The method comprises monitoring at least part of a conduit (206) using a fibre optic (202) distributed acoustic sensor (204) as the object (208) passes along the conduit. The acoustic signals detected from at least one sensing location (203) as the object moves along the conduit are analysed so as to discriminate acoustic signals received at said sensing location from different locations. The method allows the contributions to the acoustic signal at a given sensing portion from different locations to be separately identified, and can allow the detection of the location of acoustic sources along the conduit even if the source is outside the section of conduit which is monitored. The method provides a method of leak detection that can extend the monitoring of the pipeline beyond the location of the optical fibre.
G01N 29/11 - Analyse de solides en mesurant l'atténuation des ondes acoustiques
F17D 5/00 - Protection ou surveillance des installations
G01H 9/00 - Mesure des vibrations mécaniques ou des ondes ultrasonores, sonores ou infrasonores en utilisant des moyens sensibles aux radiations, p.ex. des moyens optiques
G01M 3/00 - Examen de l'étanchéité des structures ou ouvrages vis-à-vis d'un fluide
G01M 3/24 - Examen de l'étanchéité des structures ou ouvrages vis-à-vis d'un fluide par utilisation d'un fluide ou en faisant le vide par détection de la présence du fluide à l'emplacement de la fuite en utilisant des vibrations infrasonores, sonores ou ultrasonores
G01M 3/38 - Examen de l'étanchéité des structures ou ouvrages vis-à-vis d'un fluide par utilisation de la lumière
G01M 5/00 - Examen de l'élasticité des structures ou ouvrages, p.ex. fléchissement de ponts ou d'ailes d'avions
The present invention relates to a method of integrity monitoring of a conduit. An optic fibre is provided optic fibre along the path of the conduit, and a fluid in the conduit is pressurized and depressurized. The optic fibre is interrogated to provide a distributed acoustic sensor, and data is sampled from a plurality of longitudinal portions of the fibre during the pressurizing and depressurizing. The data is processed to detect a signal characteristic of the integrity of the conduit.
G01M 3/24 - Examen de l'étanchéité des structures ou ouvrages vis-à-vis d'un fluide par utilisation d'un fluide ou en faisant le vide par détection de la présence du fluide à l'emplacement de la fuite en utilisant des vibrations infrasonores, sonores ou ultrasonores
G01M 5/00 - Examen de l'élasticité des structures ou ouvrages, p.ex. fléchissement de ponts ou d'ailes d'avions
E21B 47/10 - Localisation des fuites, intrusions ou mouvements du fluide
E21B 47/12 - Moyens pour la transmission de signaux de mesure ou signaux de commande du puits vers la surface, ou de la surface vers le puits, p.ex. pour la diagraphie pendant le forage
The present invention relates to a method of monitoring a fluid carrying conduit, comprising interrogating an optic fiber positioned along the path of the conduit to provide distributed acoustic sensing, measuring by distributed acoustic sensing the acoustic signal at each of a plurality of discrete longitudinal sensing portions along the length of the optic fiber, to monitor the optic fiber for the presence of a first characteristic signal, the first characteristic signal being indicative of ground heave the vicinity of the optic fiber, and determining that a failure has occurred in the conduit when a first characteristic signal is measured in the distributed acoustic sensing.
G01M 3/24 - Examen de l'étanchéité des structures ou ouvrages vis-à-vis d'un fluide par utilisation d'un fluide ou en faisant le vide par détection de la présence du fluide à l'emplacement de la fuite en utilisant des vibrations infrasonores, sonores ou ultrasonores
G01M 3/38 - Examen de l'étanchéité des structures ou ouvrages vis-à-vis d'un fluide par utilisation de la lumière
G01M 5/00 - Examen de l'élasticité des structures ou ouvrages, p.ex. fléchissement de ponts ou d'ailes d'avions
This application describes methods and apparatus for fiber optic distributed acoustic sensing (DAS) where microstructured fiber (202), such as holey fiber or photonic crystal fiber is used as the sensing fiber (104). The microstructured fiber is configured so to provide at least one of enhanced sensitivity to a given incident acoustic signal; an enhanced non-linear optical power threshold and directional sensitivity. By configuring the microstructured fiber to be more compliant than an equivalent solid fiber and/or provide a large refractive index variation in response to applied strain, the response to a given acoustic stimulus may be larger than for the equivalent fiber, Providing a hollow core may allow higher optical powers and by providing a directionality to microstructured (304) allows the fiber to be used in a DAS system with a directional response.
G02B 6/00 - OPTIQUE ÉLÉMENTS, SYSTÈMES OU APPAREILS OPTIQUES - Détails de structure de dispositions comprenant des guides de lumière et d'autres éléments optiques, p.ex. des moyens de couplage
G02B 6/032 - Fibres optiques avec revêtement le noyau ou le revêtement n'étant pas un solide
G01J 1/42 - Photométrie, p.ex. posemètres photographiques en utilisant des détecteurs électriques de radiations
G01H 9/00 - Mesure des vibrations mécaniques ou des ondes ultrasonores, sonores ou infrasonores en utilisant des moyens sensibles aux radiations, p.ex. des moyens optiques
G01D 5/353 - Moyens mécaniques pour le transfert de la grandeur de sortie d'un organe sensible; Moyens pour convertir la grandeur de sortie d'un organe sensible en une autre variable, lorsque la forme ou la nature de l'organe sensible n'imposent pas un moyen de conversion déterminé; Transducteurs non spécialement adaptés à une variable particulière utilisant des moyens optiques, c. à d. utilisant de la lumière infrarouge, visible ou ultraviolette avec atténuation ou obturation complète ou partielle des rayons lumineux les rayons lumineux étant détectés par des cellules photo-électriques en modifiant les caractéristiques de transmission d'une fibre optique
This application relates to methods and apparatus for monitoring hydraulic fracturing in well formation and fracture characterization using distributed acoustic sensing (DAS). The method involves interrogating a optic fiber (102) arranged down the path of a bore hole (106) to provide a distributed acoustic sensor and also monitoring flow properties of fracturing fluid pumped (114) into the well. The acoustic data from the distributed acoustic sensor is processed together with the flow properties data to provide an indication of at least one fracture characteristic.
E21B 43/26 - Procédés pour activer la production par formation de crevasses ou de fractures
E21B 47/10 - Localisation des fuites, intrusions ou mouvements du fluide
E21B 47/12 - Moyens pour la transmission de signaux de mesure ou signaux de commande du puits vers la surface, ou de la surface vers le puits, p.ex. pour la diagraphie pendant le forage
There is provided a system (100) for magnetic field detection, comprising a fiber optic interrogator (104) adapted to interrogate a first length of optical fiber (102) with interrogating radiation, detect radiation backscattered from said optical fiber and analyze said detected radiation to provide distributed sensing indicative of mechanical disturbances of said optical, wherein the optic fiber is mechanically coupled to a material whose dimensions vary dependent on applied magnetic field. Changes in dimensions of the optic fiber as can be detected by virtue of changes in back-scattering of light from said fiber using the principles of fiber optic distributed acoustic sensing.
G01R 33/032 - Mesure de la direction ou de l'intensité de champs magnétiques ou de flux magnétiques en utilisant des dispositifs magnéto-optiques, p.ex. par effet Faraday
G02B 6/44 - Structures mécaniques pour assurer la résistance à la traction et la protection externe des fibres, p.ex. câbles de transmission optique
A system for moving object (402) detection is provided, the system comprising a fiber optic interrogator (106) adapted to provide distributed acoustic sensing on a optic fiber (104), for example arranged along a border. The measurement signals from each of a plurality of sensing portions (404, 406, 408, 410, 412) of said fiber are analyzed to determined a characteristic of a Doppler shift. The characteristic of a Doppler shift may be a generally continuous decrease in detected frequency. By detecting the time at which the rate of change of frequency is at a maximum for each of the sensing portions the time of closest approach (ti, t2, t3, t4, t5) of the object to those sensing portions can be determined with the sensing portion the object approaches closest to showing the greatest value of maximum rate of change of frequency. The distance of closest approach and velocity can be determined.
G01H 9/00 - Mesure des vibrations mécaniques ou des ondes ultrasonores, sonores ou infrasonores en utilisant des moyens sensibles aux radiations, p.ex. des moyens optiques
G06F 17/00 - TRAITEMENT ÉLECTRIQUE DE DONNÉES NUMÉRIQUES Équipement ou méthodes de traitement de données ou de calcul numérique, spécialement adaptés à des fonctions spécifiques
49.
Apparatus for deriving measurement signals from fibre optic distributed sensors
The application describes methods and apparatus for distributed fiber sensing, especially distributed acoustic/strain sensing. The method involves launching at least first and second pulse pairs into an optical fiber, the first and second pulse pairs having the same frequency configuration as one another and being generated such that the phase relationship of the pulses of the first pulse pair has a predetermined relative phase difference to the phase relationship of the pulses of the second pulse pair. In one embodiment there is a frequency difference between the pulses in a pulse pair which is related to the launch rate of the pulse pairs. In another embodiment the phase difference between the pulses in a pair is varied between successive launches. In this way an analytic version of the backscatter interference signal can be generated within the baseband of the sensor.
G01J 4/00 - Mesure de la polarisation de la lumière
G01D 5/353 - Moyens mécaniques pour le transfert de la grandeur de sortie d'un organe sensible; Moyens pour convertir la grandeur de sortie d'un organe sensible en une autre variable, lorsque la forme ou la nature de l'organe sensible n'imposent pas un moyen de conversion déterminé; Transducteurs non spécialement adaptés à une variable particulière utilisant des moyens optiques, c. à d. utilisant de la lumière infrarouge, visible ou ultraviolette avec atténuation ou obturation complète ou partielle des rayons lumineux les rayons lumineux étant détectés par des cellules photo-électriques en modifiant les caractéristiques de transmission d'une fibre optique
G01D 1/00 - Dispositions pour la mesure donnant des résultats autres que la valeur instantanée d'une variable, d'application générale
G01D 1/02 - Dispositions pour la mesure donnant des résultats autres que la valeur instantanée d'une variable, d'application générale donnant des valeurs moyennes, p.ex. des valeurs efficaces
The application describes methods and apparatus for distributed fiber sensing, especially distributed acoustic/strain sensing. The method involves launching interrogating radiation in to an optical fiber and sampling radiation backscattered from within said fiber at a rate so as to acquire a plurality of samples corresponding to each sensing portion of interest. The plurality of samples are divided into separate processing channels and processed to determine a phase value for that channel. A quality metric is then applied to the processed phase data and the data combined to provide an overall phase value for the sensing portion based on the quality metric. The quality metric may be a measure of the degree of similarity of the processed data from the channels. The interrogating radiation may comprise two relatively narrow pulses separated by a relatively wide gap and the sampling rate may be set such that a plurality of substantially independent diversity samples are acquired.
G01D 5/353 - Moyens mécaniques pour le transfert de la grandeur de sortie d'un organe sensible; Moyens pour convertir la grandeur de sortie d'un organe sensible en une autre variable, lorsque la forme ou la nature de l'organe sensible n'imposent pas un moyen de conversion déterminé; Transducteurs non spécialement adaptés à une variable particulière utilisant des moyens optiques, c. à d. utilisant de la lumière infrarouge, visible ou ultraviolette avec atténuation ou obturation complète ou partielle des rayons lumineux les rayons lumineux étant détectés par des cellules photo-électriques en modifiant les caractéristiques de transmission d'une fibre optique
G01D 1/00 - Dispositions pour la mesure donnant des résultats autres que la valeur instantanée d'une variable, d'application générale
G01D 1/02 - Dispositions pour la mesure donnant des résultats autres que la valeur instantanée d'une variable, d'application générale donnant des valeurs moyennes, p.ex. des valeurs efficaces
The invention relates to a distributed fiber optic sensor (104, 106) having a first spatial resolution (301, 303) and a second, different, spatial resolution (302, 304). The sensor, which may be a distributed acoustic sensor, has an optical source (112) configured to interrogate an optical fiber (104) with optical radiation and a detector (116) configured to detected optical radiation back-scattered from within the fiber. A processor (108) is configured to process the detected back-scatter radiation to provide a plurality of longitudinal sensing portions of fiber. The optical source and processor are adapted to provide the first and second spatial resolutions, for instance by changing the duration and/or separation of the optical pulses and analysis bins. The first and second spatial resolutions may be provided sequentially or simultaneously and the spatial resolution used may be varied as part of a default pattern or in response to a detection event.
G02B 6/00 - OPTIQUE ÉLÉMENTS, SYSTÈMES OU APPAREILS OPTIQUES - Détails de structure de dispositions comprenant des guides de lumière et d'autres éléments optiques, p.ex. des moyens de couplage
G01D 5/353 - Moyens mécaniques pour le transfert de la grandeur de sortie d'un organe sensible; Moyens pour convertir la grandeur de sortie d'un organe sensible en une autre variable, lorsque la forme ou la nature de l'organe sensible n'imposent pas un moyen de conversion déterminé; Transducteurs non spécialement adaptés à une variable particulière utilisant des moyens optiques, c. à d. utilisant de la lumière infrarouge, visible ou ultraviolette avec atténuation ou obturation complète ou partielle des rayons lumineux les rayons lumineux étant détectés par des cellules photo-électriques en modifiant les caractéristiques de transmission d'une fibre optique
G02B 6/00 - OPTIQUE ÉLÉMENTS, SYSTÈMES OU APPAREILS OPTIQUES - Détails de structure de dispositions comprenant des guides de lumière et d'autres éléments optiques, p.ex. des moyens de couplage
G02B 6/10 - OPTIQUE ÉLÉMENTS, SYSTÈMES OU APPAREILS OPTIQUES - Détails de structure de dispositions comprenant des guides de lumière et d'autres éléments optiques, p.ex. des moyens de couplage du type guide d'ondes optiques
G01D 5/353 - Moyens mécaniques pour le transfert de la grandeur de sortie d'un organe sensible; Moyens pour convertir la grandeur de sortie d'un organe sensible en une autre variable, lorsque la forme ou la nature de l'organe sensible n'imposent pas un moyen de conversion déterminé; Transducteurs non spécialement adaptés à une variable particulière utilisant des moyens optiques, c. à d. utilisant de la lumière infrarouge, visible ou ultraviolette avec atténuation ou obturation complète ou partielle des rayons lumineux les rayons lumineux étant détectés par des cellules photo-électriques en modifiant les caractéristiques de transmission d'une fibre optique
Techniques for determining lateral offset of the source of an acoustic disturbance in a distributed acoustic fiber optic sensor are described. The sensor comprises an optical source (112) for interrogating an optical fiber (104) and a detector (116) and processor (108) arranged to detect any backscattered radiation and determine a measurement signal for a plurality of discrete longitudinal sensing portions of the optical fiber. The processor is also arranged to analyse the measurement signals to identify signals corresponding to the same acoustic wave arriving at different parts of the fiber and determine from the time of arrival of said acoustic wave the direction and/or distance of the origin of said acoustic wave from the optical fiber. The geometry of the fiber may be arranged to ensure that any positional ambiguity can be resolved and the use of multiple fibers (501, 502) is disclosed.
G01F 17/00 - Procédés ou appareils pour la détermination de la capacité des récipients ou des cavités, ou du volume des corps solides
G01B 3/00 - Instruments de mesure caractérisés par l'utilisation de techniques mécaniques
G01H 9/00 - Mesure des vibrations mécaniques ou des ondes ultrasonores, sonores ou infrasonores en utilisant des moyens sensibles aux radiations, p.ex. des moyens optiques
G01S 3/808 - Systèmes pour déterminer une direction ou une déviation par rapport à une direction prédéterminée utilisant des transducteurs espacés et mesurant la différence de phase ou de temps entre les signaux provenant de ces transducteurs, c. à d. systèmes à différence de parcours
G01S 5/22 - Position de source déterminée par coordination de plusieurs lignes de position définies par des mesures de différence de parcours
Fiber optic cables with improved performance for use in distributed sensing, for instance in distributed acoustic sensors, are disclosed. In one embodiment a fiber optic cable (210) comprises a core (208) and cladding (206) disposed within a buffer material (202) and surrounded by a jacket (204) and arranged so that the core is offset from the center of the cable. By offsetting the core from the center of the jacket any bending effects on the core can be maximised compared with the core being located at the center of the cable.
G01N 9/00 - Recherche du poids spécifique ou de la densité des matériaux; Analyse des matériaux en déterminant le poids spécifique ou la densité
G01N 21/47 - Dispersion, c. à d. réflexion diffuse
G01L 1/24 - Mesure des forces ou des contraintes, en général en mesurant les variations des propriétés optiques du matériau quand il est soumis à une contrainte, p.ex. par l'analyse des contraintes par photo-élasticité
G01D 5/353 - Moyens mécaniques pour le transfert de la grandeur de sortie d'un organe sensible; Moyens pour convertir la grandeur de sortie d'un organe sensible en une autre variable, lorsque la forme ou la nature de l'organe sensible n'imposent pas un moyen de conversion déterminé; Transducteurs non spécialement adaptés à une variable particulière utilisant des moyens optiques, c. à d. utilisant de la lumière infrarouge, visible ou ultraviolette avec atténuation ou obturation complète ou partielle des rayons lumineux les rayons lumineux étant détectés par des cellules photo-électriques en modifiant les caractéristiques de transmission d'une fibre optique
G01H 9/00 - Mesure des vibrations mécaniques ou des ondes ultrasonores, sonores ou infrasonores en utilisant des moyens sensibles aux radiations, p.ex. des moyens optiques
G01L 11/02 - Mesure de la pression permanente, ou quasi permanente d'un fluide ou d'un matériau solide fluent par des moyens non prévus dans les groupes ou par des moyens optiques
G02B 6/44 - Structures mécaniques pour assurer la résistance à la traction et la protection externe des fibres, p.ex. câbles de transmission optique
G02B 6/032 - Fibres optiques avec revêtement le noyau ou le revêtement n'étant pas un solide
A method of distributed acoustic sensing (DAS) whereby the derivative or rate of change of a signal backscatted from a fiber is measured. The change, or derivative of the phase measured in this way has a much smaller amplitude than the signal itself if the difference between the two times at which the signal is measured is much less than the period of the signal being measured, resulting in lower sensitivity. Frequency shifts can be applied to temporally displaced return signals to compare the rate of change, for example by employing an output interferometer arranged to modulate the signal in each arm by a different frequency shift.
G01N 21/00 - Recherche ou analyse des matériaux par l'utilisation de moyens optiques, c. à d. en utilisant des ondes submillimétriques, de la lumière infrarouge, visible ou ultraviolette
This invention relates to the fiber optic distributed acoustic sensing to detect P and S waves in a solid medium. Distributed acoustic sensing can be achieved using an unmodified fiber optic by launching optical pulses into the fiber and detecting radiation which is Rayleigh backscattered there from. By analyzing the returns in analysis bins, acoustic disturbances can be detected in a plurality of discrete longitudinal sections of the fiber. The present invention extends such fiber distributed acoustic sensing to detection of S and P waves.
G01N 21/00 - Recherche ou analyse des matériaux par l'utilisation de moyens optiques, c. à d. en utilisant des ondes submillimétriques, de la lumière infrarouge, visible ou ultraviolette
G01M 3/24 - Examen de l'étanchéité des structures ou ouvrages vis-à-vis d'un fluide par utilisation d'un fluide ou en faisant le vide par détection de la présence du fluide à l'emplacement de la fuite en utilisant des vibrations infrasonores, sonores ou ultrasonores
F17D 5/06 - Prévention, interception ou localisation des pertes utilisant des moyens électriques ou acoustiques
G01D 5/48 - Moyens mécaniques pour le transfert de la grandeur de sortie d'un organe sensible; Moyens pour convertir la grandeur de sortie d'un organe sensible en une autre variable, lorsque la forme ou la nature de l'organe sensible n'imposent pas un moyen de conversion déterminé; Transducteurs non spécialement adaptés à une variable particulière utilisant des moyens à base de radiation d'ondes ou de particules
G01H 9/00 - Mesure des vibrations mécaniques ou des ondes ultrasonores, sonores ou infrasonores en utilisant des moyens sensibles aux radiations, p.ex. des moyens optiques
G01P 3/14 - Dispositifs caractérisés par l'emploi de moyens mécaniques par excitation d'un ou plusieurs systèmes à résonance mécanique
G01M 3/04 - Examen de l'étanchéité des structures ou ouvrages vis-à-vis d'un fluide par utilisation d'un fluide ou en faisant le vide par détection de la présence du fluide à l'emplacement de la fuite
This application relates to methods and apparatus for monitoring hydraulic fracturing during oil/gas well formation. A fiber optic cable (102) deployed down a well bore (106), which may be the well bore in which fracturing is performed, is interrogated to provide a distributed acoustic sensor. Data is sampled from at least one longitudinal sensing portion of the fiber and processed to provide at least fracturing characteristic. The fracturing characteristic may comprise the characteristics of high frequency transients indicative of fracturing events (606). The intensity, frequency, duration and signal evolution of the transients may be monitored to provide the fracturing characteristic. Additionally or alternatively the fracturing characteristic may comprise the longer term acoustic noise generated by fracture fluid flow to the fracture sites. The intensity and frequency of the noise may be analyzed to determine the fracturing characteristic. The method allows real-time control of the fracturing process.
E21B 47/12 - Moyens pour la transmission de signaux de mesure ou signaux de commande du puits vers la surface, ou de la surface vers le puits, p.ex. pour la diagraphie pendant le forage
G01H 9/00 - Mesure des vibrations mécaniques ou des ondes ultrasonores, sonores ou infrasonores en utilisant des moyens sensibles aux radiations, p.ex. des moyens optiques
58.
Well monitoring by means of distributed sensing means
This application describes methods and apparatus for downhole monitoring in real-time. The method involves interrogating an unmodified optic fiber (102) arranged along the path of a well bore (106) to provide a distributed acoustic sensor and sampling data gathered from a plurality of sensing portions of the fiber. The sampled data is then processed to provide a real-time indication of the acoustic signals detected by the sensing portions of the fiber. The real-time indication provides information to an operator or controller of the downwell process with real-time feedback data regarding what is happening during the downwell process which allows the identification of any problems and adjustment of the process parameters.
E21B 47/16 - Moyens pour la transmission de signaux de mesure ou signaux de commande du puits vers la surface, ou de la surface vers le puits, p.ex. pour la diagraphie pendant le forage utilisant des ondes acoustiques le long du train de tiges ou du tubage
E21B 43/26 - Procédés pour activer la production par formation de crevasses ou de fractures
E21B 47/10 - Localisation des fuites, intrusions ou mouvements du fluide
E21B 47/12 - Moyens pour la transmission de signaux de mesure ou signaux de commande du puits vers la surface, ou de la surface vers le puits, p.ex. pour la diagraphie pendant le forage
G01H 9/00 - Mesure des vibrations mécaniques ou des ondes ultrasonores, sonores ou infrasonores en utilisant des moyens sensibles aux radiations, p.ex. des moyens optiques
A plurality of sensors output information into a distributed acoustic sensing (DAS) system via acousto-mechanical signals. The sensors are coupled to the optic fibre at the centre of the DAS system indirectly, the acousto-mechanical signal being transmitted via an intermediary body, such as the ground or a conduit.
G01D 5/32 - Moyens mécaniques pour le transfert de la grandeur de sortie d'un organe sensible; Moyens pour convertir la grandeur de sortie d'un organe sensible en une autre variable, lorsque la forme ou la nature de l'organe sensible n'imposent pas un moyen de conversion déterminé; Transducteurs non spécialement adaptés à une variable particulière utilisant des moyens optiques, c. à d. utilisant de la lumière infrarouge, visible ou ultraviolette avec atténuation ou obturation complète ou partielle des rayons lumineux
A method for monitoring a fluid carrying conduit by introducing an acoustic pulse into the conduit, and interrogating an optic fibre positioned along the path of said conduit to provide distributed acoustic sensing. By measuring the response at each of a plurality of locations, a conduit condition profile can be derived. A condition profile can be obtained quickly and easily with minimum disruption to the pipeline infrastructure and contained flow. Existing optic fibres running along the path of a pipe can be employed for sensing purposes, allowing relatively long spans of pipeline to be monitored with only limited access to the pipe.
G01M 3/00 - Examen de l'étanchéité des structures ou ouvrages vis-à-vis d'un fluide
G01M 3/24 - Examen de l'étanchéité des structures ou ouvrages vis-à-vis d'un fluide par utilisation d'un fluide ou en faisant le vide par détection de la présence du fluide à l'emplacement de la fuite en utilisant des vibrations infrasonores, sonores ou ultrasonores
F17D 5/06 - Prévention, interception ou localisation des pertes utilisant des moyens électriques ou acoustiques
G01D 5/48 - Moyens mécaniques pour le transfert de la grandeur de sortie d'un organe sensible; Moyens pour convertir la grandeur de sortie d'un organe sensible en une autre variable, lorsque la forme ou la nature de l'organe sensible n'imposent pas un moyen de conversion déterminé; Transducteurs non spécialement adaptés à une variable particulière utilisant des moyens à base de radiation d'ondes ou de particules
G01H 9/00 - Mesure des vibrations mécaniques ou des ondes ultrasonores, sonores ou infrasonores en utilisant des moyens sensibles aux radiations, p.ex. des moyens optiques
G01P 3/14 - Dispositifs caractérisés par l'emploi de moyens mécaniques par excitation d'un ou plusieurs systèmes à résonance mécanique
G01M 3/04 - Examen de l'étanchéité des structures ou ouvrages vis-à-vis d'un fluide par utilisation d'un fluide ou en faisant le vide par détection de la présence du fluide à l'emplacement de la fuite
Methods and apparatus for tracking objects in conduits, especially for tracking the movement of a pig in a pipeline, are disclosed. Distributed acoustic sensing is used to obtain signal returns from a plurality of discrete longitudinal sensing portions of a fibre optic cable which is laid along the length of the conduit. The method involves detecting an acoustic signature corresponding to the object moving in the conduit. The acoustic signature may comprise a series of pressure pulses caused by the object traversing joints etc. in the conduit. Preferably the method involves detecting pressure waves caused by the object as it moves through the conduit. Detecting the characteristic pressure wave signal provides discrimination of the object from other acoustic disturbances. In pipeline applications a pig can be tracked in real time, if the pig stops moving an alert can be generated and the location of the pig will be known.
G01H 9/00 - Mesure des vibrations mécaniques ou des ondes ultrasonores, sonores ou infrasonores en utilisant des moyens sensibles aux radiations, p.ex. des moyens optiques
G01M 3/24 - Examen de l'étanchéité des structures ou ouvrages vis-à-vis d'un fluide par utilisation d'un fluide ou en faisant le vide par détection de la présence du fluide à l'emplacement de la fuite en utilisant des vibrations infrasonores, sonores ou ultrasonores
G01D 5/26 - Moyens mécaniques pour le transfert de la grandeur de sortie d'un organe sensible; Moyens pour convertir la grandeur de sortie d'un organe sensible en une autre variable, lorsque la forme ou la nature de l'organe sensible n'imposent pas un moyen de conversion déterminé; Transducteurs non spécialement adaptés à une variable particulière utilisant des moyens optiques, c. à d. utilisant de la lumière infrarouge, visible ou ultraviolette
F17D 5/06 - Prévention, interception ou localisation des pertes utilisant des moyens électriques ou acoustiques
G01D 5/48 - Moyens mécaniques pour le transfert de la grandeur de sortie d'un organe sensible; Moyens pour convertir la grandeur de sortie d'un organe sensible en une autre variable, lorsque la forme ou la nature de l'organe sensible n'imposent pas un moyen de conversion déterminé; Transducteurs non spécialement adaptés à une variable particulière utilisant des moyens à base de radiation d'ondes ou de particules
G01P 3/14 - Dispositifs caractérisés par l'emploi de moyens mécaniques par excitation d'un ou plusieurs systèmes à résonance mécanique
A method for monitoring for seismic events by interrogating an optic fiber which forms part of an existing communications infrastructure to provide distributed acoustic sensing (DAS). The signals provided by the distributed sensing provide measurements at each of a plurality of discrete portions along the fiber, which may be many tens of kilometers in length. Warning or measurement and consequently prediction of seismic activity can be provided by collecting data over a wide area, without the need to deploy a correspondingly large fiber network.
G01D 5/353 - Moyens mécaniques pour le transfert de la grandeur de sortie d'un organe sensible; Moyens pour convertir la grandeur de sortie d'un organe sensible en une autre variable, lorsque la forme ou la nature de l'organe sensible n'imposent pas un moyen de conversion déterminé; Transducteurs non spécialement adaptés à une variable particulière utilisant des moyens optiques, c. à d. utilisant de la lumière infrarouge, visible ou ultraviolette avec atténuation ou obturation complète ou partielle des rayons lumineux les rayons lumineux étant détectés par des cellules photo-électriques en modifiant les caractéristiques de transmission d'une fibre optique
G01H 9/00 - Mesure des vibrations mécaniques ou des ondes ultrasonores, sonores ou infrasonores en utilisant des moyens sensibles aux radiations, p.ex. des moyens optiques
A method of interrogating a phase based transducer by providing a pulsed input including two different wavelengths in which the different wavelength components can be used to derive a phase change experienced by a synthetic wavelength, and by arranging for the synthetic wavelength to be significantly greater that the component wavelengths, the phase so detected has a reduced sensitivity, and is less susceptible to overscaling effects.
G01N 21/00 - Recherche ou analyse des matériaux par l'utilisation de moyens optiques, c. à d. en utilisant des ondes submillimétriques, de la lumière infrarouge, visible ou ultraviolette
Interrogation of a phase based transducer is performed by comparing the state of the transducer at two points in time to determine the rate of change with time of the measurand represented as a phase change. The rate of change, or derivative of the phase change typically has a much smaller amplitude than the signal itself, and the derivative measurement can therefore be thought of as a low sensitivity measurement to be used instead of or in combination with the normal signal measurement having higher sensitivity. In this way, large amplitude signals which might otherwise be subject to overscaling effects can be measured more effectively. For a signal with the majority of its energy centered at approximately 800 Hz, for example, the derivative of that signal will typically be attenuated by 60 dB with a period between the two measurement times of 200 ns.
Traffic sensing and monitoring apparatus (100) comprises a length of optical fiber (112), means (102, 103, 104, 106, 107, 109, 119) arranged to introduce a series of pulse pairs into an input end of the length, each of the pulse pairs comprising first and second pulses of radiation having a frequency difference Ω and the second pulse being delayed with respect to the first by a delay τ, and the apparatus further comprising a photodetector arranged to detect radiation which is Rayleigh-backscattered within the length of fiber towards the input end to generate an output signal in response thereto. Apparatus of the invention allows sensing and monitoring of traffic at any position along a long length of road (e.g. 5 km) with lower installation and maintenance costs per unit length compared to prior art systems providing the same spatial resolution.
A fibre optic accelerometer particularly intended for use with an interferometer using the compliant cylinder approach but further providing a seismic mass at the core of the cylinder resulting in improved sensitivity and rejection of out-of-axis inputs.
G01P 15/13 - Mesure de l'accélération; Mesure de la décélération; Mesure des chocs, c. à d. d'une variation brusque de l'accélération en ayant recours aux forces d'inertie avec conversion en valeurs électriques ou magnétiques en mesurant la force nécessaire pour remettre à sa position de repos une masse d'épreuve soumise aux forces d'inertie
brevets
