8/11/2019 Us 20110185815

1/7

US

20110185815A1

United S t a t e s

1 9 )

( 1 2 ) Patent

Application

Publication ( 1 0 )

P u b .

N o . : US 2 0 1 1 / 0 1 8 5 8 1 5 A 1

McCann

( 4 3 )

P u b . D a t e : Aug. , 2011

5 4 ) DETECTION OFDEPOSITS IN FLOWLINES

P u b l i c a t i o n

C l a s s i ? c a t i o n

7 5 )

I n v e n t o r : D o m i n i c McCann,

Romsey G B ) 5 1 )

I n t - C l

G01H

/ 0 0 2 0 0 6 . 0 1 )

7 3 ) A s s i g n e e :

SCHLUMBERGER

G01H 1 / 0 0

2 0 0 6 0 1 )

TECHNOLOGY

CORPORATION Sugar Land, TX 5 2 )

US. C l .

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7 3 / 6 5 5 ; 73/649

U s )

2 1 )

A p p l .

N o . :

1 2 / 8 6 6 , 8 2 3

5 7 ) ABSTRACT

2 2 ) PCT i l e d ; F e b ,

4 ,

2009 A

method

2

o f

d e t e r m i n i n g t h e l o c a t i o n o f d e p o s i t s i n a

?oWline

o m p r i s e s

p r o v i d i n g 4 a d i s t r i b u t e d v i b r a t i o n s e n s o r

8 6 ) PCT O : PCT/Us09/32997

a l o n g

t h e ? o W l i n e , m e a s u r i n g 6 v i b r a t i o n s

a l o n g

t h e

? o W l i n e

3 7 1

1

W i t h t h e

s e n s o r

and

a n a l y s i n g

8 t h e measured

v i b r a t i o n s

t o

6 X ) _ d e t e r m i n e t h e l o c a t i o n o f a n y d e p o s i t s .

T h e

v i b r a t i o n mea

2 ) ,

4 ) D a t e - Mar 2011

s u r e m e n t s

a r e

mad e u s i n g

a d i s t r i b u t e d ? b r e o p t i c s e n s o r

3 0 ) F o r e i g n A p p l i c a t i o n P r i o r i t y Data p r o v i d e d

o n

t h e

? o W l i n e .

The m e a s u r e m e n t s a r e a n a l y s e d i n

r e a l t i m e t o

i d e n t i f y

d e p o s i t f o r m a t i o n

a n d

l o c a t i o n W i t h i n t h e

Feb. 8 , 2008 GB)

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

08023608 ?0W1iI1e

3 6

3 4

\

i

f f l i s i \ \

2 ; I ;

f

/

1

~

\

5

3 / ? j 2 \ \

I I

. -

_

t

a

a

t

8/11/2019 Us 20110185815

2/7

P a t e n t A p p l i c a t i o n P u b l i c a t i o n Aug.

, 2 0 1 1 S h e e t 1

o f 3 US 2 0 1 1 / 0 1 8 5 8 1 5 A 1

p r o v i d e a d i s t r i b u t e d ? b r e o p t i c

v i b r a t i o n s e n s o r a l o n g t h e

? o v v l i n e

4

1

measure

v i b r a t i o n s

a l o n g t h e

?owline

with t h e

s e n s o r

6

l

a n a l y s e t h e

m e a s u r e d

v i b r a t i o n s

t o d e t e r m i n e t h e l o c a t i o n

o f any

d e p o s i t s

8

F I G .

1

8/11/2019 Us 20110185815

3/7

P a t e n t A p p l i c a t i o n P u b l i c a t i o n Aug.

, 2 0 1 1 S h e e t

2 0 f 3 US 2 0 1 1 / 0 1 8 5 8 1 5 A 1

8/11/2019 Us 20110185815

4/7

Aug.

,

2 0 1 1

S h e e t

3 of3 US 2 0 1 1 / 0 1 8 5 8 1 5 A 1

a t e n t A p p l i c a t i o n

P u b l i c a t i o n

8/11/2019 Us 20110185815

5/7

US 011/0185815 A 1

DETECTION OF

DEPOSITS

IN FLOWLINES

TECHNICAL IE L D

[ 0 0 0 1 ]

The

r e s e n t

i n v e n t i o n

r e l a t e s t o

a

method

o f

d e t e r

m i n i n g

t h e l o c a t i o n

o f

d e p o s i t s i n

? o W l i n e s

i n t h e

o i l a n d g a s

i n d u s t r y

a n d p a r t i c u l a r l y , b u t n o t

e x c l u s i v e l y

t o

a

t e c h n i q u e

t h a t can be used i n r e a l t i m e o r q u a s i - r e a l t i m e .

BACKGROUNDART

[ 0 0 0 2 ] S u b s e a p r o d u c t i o n o f o i l a n d g a s i s p r o j e c t e d t o

i n c r e a s e s i g n i ? c a n t l y i n t h e

n e x t 5 - 1 0

y e a r s . H o w e v e r ,

p r o

d u c i n g

o i l

a n d g a s

f r o m

? o a t i n g

p r o d u c t i o n

p l a t f o r m s F P S O )

p r e s e n t s ma ny c h a l l e n g e s Which i n c r e a s e

a s

t h e W a t e r d e p t h

i n c r e a s e s . The ? u i d s produced from t h e

W e l l h e a d s

on

t h e

s e a b e d a r e t y p i c a l l y t r a n s f e r r e d t o

t h e

FPSO h r o u g h ? e x i b l e

? o W l i n e s a l s o kno W n a s

r i s e r s o r p i p e l i n e s ) . H o W e v e r ,

b e c a u s e

t h e t e m p e r a t u r e

o f

t h e

?uid

i n t h e

?oWline

can

change a s ? o W c o n d i t i o n s

c h a n g e , Waxes o r h y d r a t e s

can

d e p o s i t on t h e i n s i d e o f t h e

? o W l i n e s .

I n

p a r t i c u l a r ,

W h e n

p r o d u c t i o n i s

s t o p p e d ,

t h e t e m p e r a t u r e o f t h e

? u i d

i n t h e

l i n e

W i l l

d e c r e a s e

a s a

r e s u l t of e a t

l o s s t o t h e

s u r r o u n d i n g , c o o l e r

sea

W a t e r . The ?uid

condition can thus e n t e r a s t a t e

W h i c h

t r i g g e r s

h y d r a t e f o r m a t i o n .

[ 0 0 0 3 ]

The

c o n d i t i o n s f o r

d e p o s i t

f o r m a t i o n

a r e t y p i c a l l y

a n t i c i p a t e d

t h r o u g h

c o m p u t e r

m o d e l i n g o f h e ? o W l i n e u s i n g

e x p e c t e d e n v i r o n me n t a l c o n d i t i o n s , s u c h

a s t e m p e r a t u r e

a n d

p r e s s u r e ,

t o g e t h e r

W i t h

t h e r m o d y n a m i c

m o d e l i n g

o f t h e ? u

i d s

b e i n g

t r a n s p o r t e d . O n e i n d u s t r y a c c e p t e d ?oW o d e l i n g

p a c k a g e

i s

OLGA r o m

SPT

r o u p .

T h i s

m o d e l i n g p a c k a g e

i s u s e d d u r i n g t h e d e s i g n

a n d o p e r a t i o n p h a s e s

o f a ? o W l i n e .

I t

r e l i e s

h e a v i l y

on s t i m a t e s

o f e x p e c t e d o p e r a t i n g c o n d i t i o n s

a n d

?oWing

u i d p r o p e r t i e s . T h e s e a r e n o t a l W a y s W e l l

knoWn

and s o

unexpected

e p o s i t i o n

m a y

c c u r .

[ 0 0 0 4 ] I t i s

n o t

u n c o m m o n o r

d e p o s i t i o n

t o go n d e t e c t e d

u n t i l

? o W s

c o m p l e t e l y

blocked

r

i s

s o

r e s t r i c t e d t h a t o i l and

g a s

p r o d u c t i o n

i s

s i g n i ? c a n t l y e f f e c t e d .

P r e s s u r e a n d

?o W

measurements r e sometimes

used

u t

t h e s e a r e u s u a l l y o n l y

a v a i l a b l e a t d i s c r e t e l o c a t i o n s Which a r e o f t e n s e p a r a t e d by

l a r g e d i s t a n c e s . As e s u l t ,

b l o c k a g e o r d e p o s i t l o c a t i o n

c a n

o n l y be

e t e r m i n e d

t o W i t h i n a

v e r y

l o n g s e c t i o n

o f

a ? o W l i n e .

[ 0 0 0 5 ] I n a d d i t i o n ,

i t i s

o f t e n

d i ? i c u l t

t o d e t e r m i n e

t h e

l o c a t i o n o f d e p o s i t f o r m a t i o n a s i t W i l l

depend

on

h a n g e s i n

? u i d a n d

e n v i r o n m e n t a l c o n d i t i o n s a l o n g t h e ? o W l i n e . I t i s

a l s o f o u n d

t h a t h y d r a t e

d e p o s i t s c a n

move

h r o u g h t h e ? o W

l i n e

and a g g r e g a t e t o

form

a

b l o c k a g e

a t a p o i n t aWay from

Where t h e y Were ? r s t f o r m e d . I f d e p o s i t i o n

i s

a l l o W e d

t o

c o n t in u e , t h e c o s t

a s s o c i a t e d

W i t h r e m o v i n g t h e b l o c k a g e

c a n

b e s i g n i ? c a n t .

A c c o r d i n g l y ,

t h e

s o o n e r

d e p o s i t i o n i s d e t e c t e d

t h e

b e t t e r .

[ 0 0 0 6 ] R e m o v a l o f h y d r a t e d e p o s i t s

i s

t y p i c a l l y p e r f o r m e d

b y

p u m p i n g l a r g e q u a n t i t i e s o f c h e m i c a l s

i n t o

s e c t i o n s o f

? o W l i n e s c h e m i c a l i n j e c t i o n ) o r

b y

s e n d i n g a p i g i n t o t h e

? o W

i n e s t o s c r a p e o f f o r b r e a k up

any

e p o s i t s formed i t h i n

t h e ? o W l i n e .

B o t h

a p p r o a c h e s

r e q u i r e i n f o r m a t i o n a b o u t t h e

l o c a t i o n o f t h e d e p o s i t s t o be

removed

n o r d e r t o Work f f e c

t i v e l y .

SUMMARY OF

THE

INVENTION

[ 0 0 0 7 ]

I t i s

a n

o b j e c t

o f

t h e

p r e s e n t i n v e n t i o n t o p r o v i d e an

i m p r o v e d m e t h o d

o f d e t e r m i n i n g t h e l o c a t i on o f d e p o s i t s

W i t h i n ? o W l i n e s .

A u g . 4 ,

2 0 1 1

[ 0 0 0 8 ]

A c c o r d i n g t o

a

? r s t

a s p e c t

o f

t h e

p r e s e n t i n v e n t i o n ,

t h e r e i s p r o v i d e d a method o f d e t e r m i n i n g t h e l o c a t i o n o f

d e p o s i t s i n a

? o W l i n e ,

t h e method

o m p r i s i n g :

p r o v i d i n g

a d i s t r i b u t e d v i b r a t i o n

s e n s o r

a l o n g t h e

? o W l i n e ;

m e a s u r i n g

v i b r a t i o n s

a l o n g

t h e

? o W l i n e W i t h

t h e

s e n s o r ;

a n d ,

a n a l y s i n g t h e

measured i b r a t i o n s

t o d e t e r m i n e t h e

l o c a t i o n

o f a n y d e p o s i t s .

[ 0 0 0 9 ] I n a n e m b o d i m e n t , t h e m e t h o d

c o m p r i s e s

p r o v i d i n g

a

d i s t r i b u t e d

? b r e o p t i c s e n s o r a l o n g t h e ? o W l i n e .

The

? b r e

o p t i c s e n s o r c a n c o n v e n i e n t l y c o m p r i s e a n o p t i c a l ? b r e

a r r a n g e d f o r

o p t i c a l i n t e r r o g a t i o n

b y

m e a s u r i n g c o h e r e n t

R a y l e i g h n o i s e

CRN)

a n d / o r B r i l l o u i n b a c k s c a t t e r .

[ 0 0 1 0 ] I n a n embodiment,

t h e

method c o m p r i s e s measur

i n g

v i b r a t i o n s a l o n g t h e ? o W l i n e

b y

l a u n c h i n g a n o p t i c a l

i n t e r r o g a t i o n

s i g n a l i n t o

t h e

o p t i c a l ? b r e a n d d e t e c t i n g c o h e r

e n t R a y l e i g h n o i s e a n d / o r B r i l l o u i n b a c k s c a t t e r o p t i c a l s i g

n a l s . T h e m e t h o d

may

c o m p r i s e l a u n c h i n g t h e o p t i c a l i n t e r

r o g a t i o n s i g n a l i n t o

t h e

? b r e from i t h e r o r b o t h

d i s t a l

e n d s

o f

t h e o p t i c a l ? b r e .

[ 0 0 1 1 ] I n

a n e m b o d i m e n t ,

t h e

? b r e o p t i c

s e n s o r i s p r o v i d e d

clamped o

t h e

? o W l i n e .

The

? b r e

o p t i c

s e n s o r m a y e p r o

vided W i t h i n a W a l l of h e ? o W l i n e . I n

an embodiment ,

t h e

? b r e

o p t i c

s e n s o r

i s

p r o v i d e d

Woun d

a r o u n d a n d a l o n g a

l e n g t h

o f

a n o u t e r s u r f a c e

o f

t h e o p t i c a l ? b r e .

[ 0 0 1 2 ] I n a n embodiment, method f u r t h e r c o m p r i s e s

m e a

s u r i n g t e m p e r a t u r e a l o n g t h e

? o W l i n e

W i t h t h e

? b r e

o p t i c

s e n s o r

by m e a s u r i n g Raman

a c k s c a t t er e d S t o k e s

and n t i

S t o k e s o p t i c a l s i g n a l s

f r o m

t h e o p t i c a l

i n t e r r o g a t i o n

s i g n a l .

[ 0 0 1 3 ] I n

a n e m b o d i m e n t , t h e

m e t h o d c o m p r i s e s

d e t e c t i n g

c h a n g e s i n v i b r a t i o n s a l o n g a

l e n g t h o f

t h e ? o W l i n e

t o

d e t e c t

t h e

p r e s e n c e o f

d e p o s i t s W i t h i n t h e ? o W l i n e . The c h a n g e s

i n

v i b r a t i o n s may e

d e t e c t e d b y m o n i t o r i n g

t h e

a m p l i t u d e a n d /

o r f r e q u e n c y

o f

t h e

v i b r a t i o n s

a l o n g a l e n g t h

o f

t h e ? o W l i n e .

I n a n e m b o d i m e n t ,

m e t h o d c o m p r i s e s

m e a s u r i n g

a n d a n a l y s

i n g

v i b r a t i o n s

c o n t i n u o u s l y o v e r a p e r i o d

of

t i m e s o a s t o

p r o v i d e

r e a l - t i m e d e t e c t i o n

o f

d e p o s i t f o r m a t i o n .

The method

m a y c o m p r i s e

m o n i t o r i n g

t h e c h a n g e s t o d e t e r m i n e W h e n

t h r e s h o l d measurement

a l u e ,

t h a t i s

i n d i c a t i v e

o f t h e d e p o s i t

f o r m a t i o n , h a s

b e e n e x c e e d e d .

The method may c o m p r i s e

a p p l y i n g a

H i n c k l e y

? l t e r

t o

t h e

measurements t o

d e t e r m i n e

t h e c h a n g e s

i n

v i b r a t i o n s .

[ 0 0 1 4 ] I n an embodiment t h e

?oWline c o m p r i s e s

an

o i l

p i p e l i n e

o r g a s p i p e l i n e .

[ 0 0 1 5 ] A n embodiment o f t h e p r e s e n t i n v e n t i o n W i l l knoW

b e d e s c r i b e d by Way

o f

e x a m p l e

o n l y

a n d W i t h r e f e r e n c e t o

t h e a c c o m p a n y i n g d r a W i n g s .

BRIEF

DESCRIPTIONOF THE DRAINS

[ 0 0 1 6 ]

F I G .

1 i s

a

? o W i a g r a m

a

method f e t e r m i n i n g

t h e

l o c a t i o n

of

e p o s i t s

i n

a

?oWline

c c o r d i n g

t o

an embodiment

o f t h e

p r e s e n t i n v e n t i o n ;

[ 0 0 1 7 ]

F I G .

2

i s an c h e m a t i c i l l u s t r a t i o n

o f

s u b s e a

s y s t e m

t o Which

h e

m e t h o d of I G . 1

can

be a p p l i e d ;

[ 0 0 1 8 ] F I G . 3 i s an l l u s t r a t i o n o f a t y p i c a l

t u r b u l e n t

? o W n

a p i p e ;

[ 0 0 1 9 ] FIG. 4 i s an i l l u s t r a t i o n of o r t e x sheddi ng near a

Zone

o f d e p o s i t

b u i l d u p .

DESCRIPTION

OF

EMBODIMENTS

OF

THE

INVENTION

[ 0 0 2 0 ]

R e f e r r i n g

t o F I G .

1 ,

a n embodiment

f

h e i n v e n t i o n

p r o v i d e s

a method o f e t e r m i n i n g t h e l o c a t i o n o f e p o s i t s i n

a ? o W l i n e . The method c o m p r i s e s : p r o v i d i n g 4 a

d i s t r i b u t e d

8/11/2019 Us 20110185815

6/7

US 011/0185815 A 1

v i b r a t i o n

s e n s o r

a l o n g t h e ? o W l i n e ; m e a s u r i n g

5

v i b r a t i o n s

a l o n g

t h e

? o W l i n e W i t h

t h e

s e n s o r ; and n a l y s i n g 8

t h e

mea

s u r e d

v i b r a t i o n s

t o d e t e r m i n e t h e l o c a t i o n

o f

a n y d e p o s i t s .

[ 0 0 2 1 ] The method i s

p a r t i c u l a r l y

a p p l i c a b l e t o m o n i t o r

i n g

s u b s e a

i n s t a l l a t i o n s

i n

t h e

o i l

a n d

g a s

i n d u s t r y .

R e f e r r i n g

t o F I G .

2

of

h e d r a W i n g s , t h e r e

i s

shoWn a

s c h e m a t i c i l l u s

t r a t i o n

o f

a

s u b s e a

s y s t e m c o m p r i s in g a

? o a t i n g p r o d u c t i o n

p l a t f o r m

FPSO)

v e s s e l 1 0

Which

s a n c h o r e d

t o t h e s e a bed

b y a n c h o r c h a i n s 1 2 .

A

a n k e r o f ? o a d i n g b u o y 1 4 i s

c o n n e c t e d

t o t h e FPSO 2

by

means o f a ? e x i b l e o f ? o a d i n g p i p e l i n e 1 6 .

F u r t h e r ? e x i b l e

? o W l i n e s

1 8 c o n n e c t t h e FPSO 1 0 t o n e a r b y

p l a t f o r m s

2 0 t o

a l l o W

d i r e c t p r o d u c t i o n

o f

o i l and

a s

t o t h e

FPSO.

A l s o , e x i s t i n g s u b s e a W e l l s

2 2

h a v e c o n n e c t i o n s t o

s u b s e a

m a n i f o l d s

2 4 from Which e x i b l e

? o W l i n e s

and

i s e r s

26

l e a d

t o

c o n n e c t t o t h e FPSO

0 .

The

e m b od i m e n t

of h e

i n v e n t i o n f u r t h e r

a l l o W s

t h e

m o n i t o r i n g o f

i p e l i n e s 1 6 , ?oW

l i n e s 18 and r i s e r s 26 though Which ? u i d s

?oW,

a s

W e l l

a s

s t r u c t u r a l p i p e s s u c h a s t h o s e u s e d i n t h e s u p p o r t s t r u c t u r e s o f

t h e

p l a t f o r m

2 0 . I t

W i l l t h u s b e

a p p r e c i a t e d

b y

t h e

p e r s o n

s k i l l e d i n t h e a r t t h a t t h e term ?oWline i s h e r e i n used t o

m ea n o W l i n e s , r i s e r s a n d p i p e l i n e s .

[ 0 0 2 2 ]

F I G . 3 o f t h e d r a W i n g s s h o W s a

d i a g r a m

o f a t y p i c a l

t u r b u l e n t

? o W

n a

p i p e 3 0 .

The

u i d ?o Ws

n t h e

p i p e

3 0 W i t h

a v e l o c i t y

p r o ? l e 3 2

t h a t v a r i e s a c r o s s t h e

d i a m e t e r o f

h e

p i p e

3 0 . I n a t u r b u l e n t ?oW,

s u c h

a s t y p i c a l l y e x i s t s

f o r

t h e t y p e o f

? u i d s

and c o n d i t i o n s Which

e x i s t

i n

s u b s e a ? o W l i n e s , n a t u

r a l l y o c c u r r i n g

v o r t i c e s 3 4 e x i s t i n

t h e p i p e

3 0 , W h i c h

a r e

c a r r i e d i n t h e

?o W

l o n g t h e

p i p e

3 0 . The a m p l i t u d e

o f

t h e s e

v o r t i c e s i n c r e a s e s a s t h e i n t e r n a l d i a m e t e r o f t h e p i p e 30

d e c r e a s e s , Which

can

occur W h e n d e p o s i t s b u i l d

up

on t h e

i n t e r n a l

W a l l s

o f t h e p i p e 3 0 , r e s t r i c t i n g t h e

? o W .

[ 0 0 2 3 ] econd cause of

hanges i n v i b r a t i o n s

near Zone

o f d e p o s i t

b u i l d

up

s v o r t e x s h e d d i n g .

T h i s

i s shoWn

s c h e

m a t i c a l l y i n

F I G .

3 o f t h e

d r a W i n g s and

o c c u r s n e a r t h e

d e p o s i t i o n

3 8 i n t h e p i p e 3 0 . V o r t e x

s h e d d i n g

r e s u l t s i n v o r

t i c e s

4 0

b e i n g

g e n e r a t e d d o W n s t r e a m o f t h e d e p o s i t

3 8 .

T h e s e

v o r t i c e s g e n e r a t e i n c r e a s e d p r e s s u r e ? u c t u a t i o n s

i n t h e p i p e

3 0 .

T h e s e n o i s y

? o W

c o n d i t i o n s

r e s u l t i n

p r e s s u r e

v a r i a t i o n s

W i t h i n t h e p i p e 3 0 Which e n e r a t e v i b r a t i o n s

i n

t h e p i p e W a l l s .

I n t h e

l i m i t

W h e n h e d e p o s i t h a s b u i l t t o t h e p o i n t Where h e

? o W s f o r c e d t h r o u g h a v e r y s m a l l

o r i ? c e ,

a h i g h f r e q u e n c y

n o i s e can e g e n e r a t e d .

[ 0 0 2 4 ] I n t h e method 2 o f t h e e m b o d i m e n t , t h e

d i s t r i b u t e d

v i b r a t i o n

s e n s o r comprises

a d i s t r i b u t e d

?bre

o p t i c

s e n s o r

i n

t h e f o r m o f a n

o p t i c a l

? b r e 1 6 a r r a n g e d

f o r

i n t e r r o g a t i o n u s i n g

c o h e r e n t R a y l e i g h

n o i s e CRN), a s

W i l l be e s c r i b e d

i n

mor e

d e t a i l b e l o W . The ? b r e 1 6 m a y

l t e r n a t i v e l y

b e

a r r a n g e d f o r

i n t e r r o g a t i n g

u s i n g

B r i l l o u i n

s c a t t e r i n g .

[ 0 0 2 5 ]

I n t h e method 2 t h e ? b r e

3 6 i s

p r o v i d e d

a l o n g

t h e

? o W l i n e 1 6 , a n d i n t h i s e x a m p l e

i s

p r o v i d e d W i t h i n a

c a b l e

Which

i s

clamped

t o

t h e

? o W l i n e

1 6 .

The method

2

m a y

a l t e r n a t i v e l y c o m p r i s e p r o v i d i n g t h e ? b r e

3 6

d i r e c t l y

o n

t h e

?oWline 16 o r e m b e d d e d

i t h i n

t h e

? o W l i n e .

The ?bre 36 s

p r o v i d e d

a l o n g t h e

? o W l i n e 1 6

c o i l e d i n a

h e l i x c o n ? g u r a t i o n

a r o u n d and l o n g a

l e n g t h

o f t h e ? o W l i n e 1 6 .

[ 0 0 2 6 ] I n t h e e m b o d i m e n t , m e a s u r i n g 6

v i b r a t i o n s

W i t h i n

t h e ? o W l i n e 1 6

i s a c h i e v e d

b y l a u n c h i n g a n o p t i c a l i n t e r r o g a

t i o n s i g n a l i n t o t h e

o p t i c a l

? b r e

3 6

a t a

d i s t a l

end

f

t h e ? b r e .

CRN p t i c a l s i g n a l s

g e n e r a t e d

a s a r e s u l t

o f

v i b r a t i o n s

W i t h i n

t h e ?oWline 16 r e d e t e c t e d

and

n a l y s e d a s d e s c r i b e d b e l o W .

The

d i s t r i b u t e d o p t i c a l

? b r e s e n s o r 3 6

m a y a l t e r n a t i v e l y

b e

i n t e r r o g a t e d from t s

o t h e r

d i s t a l end

o r

from o t h e n d s .

[ 0 0 2 7 ] T h e i n t e r r o g a t i o n o f h e ? o W l i n e 1 6

u s i n g

t h e o p t i c a l

? b r e ,

t h a t

i s t h e l o c a t i o n

o f

t h e

o p t i c a l i n t e r r o g a t i o n s i g n a l

A u g . 4 ,

2 0 1 1

s o u r c e

a n d o p t i c a l d e t e c t o r s c o n ? g u r e d

t o

d e t e c t t h e

CRN,

can a k e

p l a c e

a s f a r a s a 100

km

rom h e l o c a t i o n of h e

e v e n t

i n t h e ? o W l i n e

and

s o

s i g n i ? c a n t

l e n g t h s o f ? o W l i n e c a n be

m o n i t o r e d

c o n t i n u o u s l y i n r e a l t i m e .

[ 0 0 2 8 ]

CRN i t h i n

t h e

o p t i c a l

? b r e 3 6

i s

c a u s e d

b y

v i b r a

t i o n s

W i t h i n t h e

? o W l i n e 1 6 b e i n g

t r a n s m i t t e d

i n t o

t h e

o p t i c a l

?bre 3 6 . F l o W l i n e

16 v i b r a t i o n s

a r e

t h e r e f o r e m easur ed

d i r e c t l y

u s i n g

CRN. I n t h e c a s e o f a d i s t r i b u t e d o p t i c a l ? b r e

s e n s o r

a r r a n g e d

f o r

B r i l l o u i n

b a c k s c a t t e r

m e a s u r e m e n t s ,

t h e

b a c k s c a t t e r e d

o p t i c a l

s i g n a l

m e a s u r e s

s t r a i n

i n t h e ? b r e

c a u s e d

by

t h e v i b r a t i o n s i n t h e

? o W l i n e

1 6 . M e a s u r i n g

t h e

s t r a i n a s

a

f u n c t i o n of

i m e ,

can i v e an

n d i c a t i o n

of

i b r a t i o n

on h e

?bre 36

and

h u s

i n t h e ?oWline 1 6 .

[ 0 0 2 9 ] The method 2 a l s o d e t e r m i n e s c h a n g e s

i n

c e r t a i n

p a r a m e t e r s o f t h e v i b r a t i o n s measured by h e

? b r e s e n s o r

3 6 ,

s u c h

a s

a m p l i t u d e o r f r e q u e n c y o f

t h e s e v i b r a t i o n s ,

and from

t h e c h a n g e s d e t e r m i n e s W h e r e i n t h e

? o W l i n e

1 6 t h e d e p o s i t i s

l o c a t e d

and

h e

e x t e n t o f d e p o s i t i o n .

[ 0 0 3 0 ]

I n h i s e m b o d i m e n t ,

t h e method c o m p r i s e s

d e t e c t

i n g

c h a n g e s

i n

t h e

p a r a m e t e r v a l u e s u s i n g

a

H i n k l e y

? l t e r ,

Which

s

a

a n

a d a p t i v e

t y p e o f ? l t e r

p a r t i c u l a r l y s u i t e d f o r

d e t e c t i n g

s l o W

t r e n d s b a s e d on e a s u r i n g c u m u l a t i v e d e v i a

t i o n o f

t h e

o b s e r v e d p a r a m e t e r s u c h

? l t e r b e i n g

d e s c r i b e d

i n

Us. a t . No. 5 , 2 0 5 , 1 6 5 a s s i g n e d t o t h e same

s s i g n e e

a s t h e

p r e s e n t i n v e n t i o n . A n a l y s i s

o f

t h e c h a n g e s c a n b e p e r f o r me d

i n r e a l

t i m e ,

q u a s i

r e a l

t i m e

c o n t i n u o u s

b u t d e l a y e d b y

some

s m a l l a m o u n t ) , o r i n

p e r i o d i c

i n t e r v a l s

W h e r e b y

t h e d a t a i s

s t o r e d and n a l y s e d a t

s o m e l a t e r

t i m e .

[ 0 0 3 1 ] The

method

2 a l s o c o m p r i s e s m e a s u r i n g t h e

t e m

p e r a t u r e a l o n g

t h e

? o W l i n e

1 6 u s i n g

d i s t r i b u t e d

t e m p e r a t u r e

s e n s i n g

D T S ) .

T h e

d i s t r i b u t e d t e m p e r a t u r e s e n s i n g i s p e r

f o r m e d

u s i n g t h e o p t i c a l ? b r e 1 6 . The

e t h o d

2

a d d i t i o n a l l y

c o m p r i s e s d e t e c t i n g Raman b a c k s c a t t e r e d S t o k e s

a n d a n t i

S t o k e s

W a v e l e n g t h o p t i c a l

s i g n a l s g e n e r a t e d f r o m

t h e o p t i c a l

i n t e r r o g a t i o n s i g n a l

t o

p r o v i d e a

d i s t r i b u t e d

t e m p e r a t u r e m ea

s u r e m e n t

a l o n g t h e

? b r e

3 6 .

[ 0 0 3 2 ] The method

o f

t h e

embodiment

h e r e f o r e u s e s t h e

? b r e o p t i c 3 6 on t h e ? o W l i n e 1 6 t o d e t e c t and i n t e r p r e t

u n s t e a d y p r e s s u r e

? e l d s W i t h i n t h e

s u b s e a ? o W l i n e 1 6

b y

d e t e c t i n g

a n d

m o n i t o r in g c h a n g e s r e s u l t i n g c h a n g e s i n v i b r a

t i o n s

a t

t h e

?oWline

a l l s .

[ 0 0 3 3 ]

A n a l y s i s o f

t h e d e t e c t e d

v i b r a t i o n s c a n b e u s e d

t o

d e t e c t

t h e o n s e t o f d e p o s i t i o n

i n

t h e ? o W l i n e .

The n t e r p r e t a

t i o n o f

t h e d a t a e n a b l e s a l l o W s c h a n g e s

i n t h e a m p l i t u d e

a n d / r f r e q u e n c y a n d / r

o t h e r

c h a r a c t e r i s t i c s of h e v i b r a t i o n s

a t

t h e ? o W l i n e

W a l l s t o

be e t e r m i n e d . R e a l t i m e p r o c e s s i n g o f

t h e v i b r a t i o n s i g n a l s c a n

p r o v i d e

a c o n t i n u o u s

r e a d i n g

o f t h e

a m p l i t u d e a n d /

r

f r e q u e n c y a n d /

r

o t h e r c h a r a c t e r i s t i c s o f h e

v i b r a t i o n s . These

can

be monitored i n r e a l

time

t o

d e t e c t

changes o r t h e t r e n d s i n ? o W p a r a m e t e r s o r

t o

p r o v i d e an

i n d i c a t i o n

W h e n

t h r e s h o l d v a l u e s

have

been

e x c e e d e d .

I f

a

t h r e s h o l d

v a l u e

i s exceeded h e n t h i s can be used o g e n e r a t e

a n

a l a r m

t o i n d i c a t e

t h a t

d e p o s i t i o n

i s o c c u r r i n g i n

t h e

? o W

l i n e

a n d , because

t h e s e m easur em ents a r e

m a d e

i n

a

d i s t r i b

u t e d f a s h i o n a l o n g t h e l e n g t h o f t h e ? o W l i n e , t h e l o c a t i o n o f

t h e b u i l d up can l s o be

e t e r m i n e d .

[ 0 0 3 4 ] I n a l l c a s e s , t h e a n a l y s i s

i s

e f f e c t i v e l y c o n t e m p o r a

neous

With t h e f o r m a t i o n

of h e

d e p o s i t

i n t h e ?oWline

o r

p i p e l i n e a l l o W i n g c o n s t r u c t i v e

a c t i o n

t o b e

t a k e n

b e f o r e

t h e

d e p o s i t c a n c r e a t e p r o b l e m s .

[ 0 0 3 5 ]

The

m e t h o d

u s e s a ?bre

o p t i c s e n s o r t o

provide a

d i s t r i b u t e d measurement

s y s t e m

Which

s

used o

d e t e c t

t h e

o n s e t o f d e p o s i t i o n a n d t h e l o c a t i o n o f t h e

d e p o s i t s . The

method t i l i s e s

a ? b r e o p t i c

s e n s o r

p l a c e d a l o n g a ?oWline

8/11/2019 Us 20110185815

7/7

US 011/0185815 A 1

t h a t can be used i n r e a l t i m e t o d e t e r m i n e

t h e

o n s e t of depo

s i t i o n

W i t h i n t h e

? o W l i n e a n d a l s o

t h e p o s i t i on o f t h e d e p o s i t

a l o n g t h e B o W l i n e .

T h i s

i s

i m p o r t a n t

b e c a u s e k n o w i n g t h e

e x a c t t h e

l o c a t i o n

o f d e p o s i t a l l o W s t r e a t m e n t t o b e t a r g e t e d ,

a n d

t h e d e t e c t i o n

o f

t h e d e p o s i t

a s e a r l y a s

p o s s i b l e a l l o W s

t r e a t m e n t

t o s t a r t

a s

soon

a s p o s s i b l e before t h e d e p o s i t

becomes s u b s t a n t i a l and

l e a d s

t o

a b l o c k a g e .

[ 0 0 3 6 ] By a n a l y z i n g c h a n g e s i n

t h e

a m p l i t u d e e n d / o r f r e

quency n d /

r

o t h e r

c h a r a c t e r i s t i c s

o f e t e c t e d

v i b r a t i o n s t

i s

p o s s i b l e

t o d e t e r m i n e

r e a l

t i m e

c h a n g e s

i n

t h e

v i b r a t i o n s .

These c h a n g e s c a n b e

used

o

d e t e c t t h e l o c a t i o n

i n

t h e How

l i n e

o f h e i m p e n d i n g

d e p o s i t

b u i l d u p b e f o r e b l o c k a g e o c c u r s .

1 .

A

ethod o f

d e t e r m i n i n g t h e l o c a t i o n

o f

d e p o s i t s i n a

? o W l i n e ,

t h e m e t h o d c o m p r i s i n g :

p r o v i d i n g

a

d i s t r i b u t e d

v i b r a t i o n

s e n s o r

a l o n g

t h e

? o W l i n e ;

m e a s u r i n g v i b r a t i o n s a l o n g

t h e

? o W l i n e W i t h

t h e

s e n s o r ;

a n d ,

a n a l y s i n g

t h e measured v i b r a t i o n s

t o

d e t e r m i n e t h e l o c a

t i o n o f a n y d e p o s i t s .

2 .

A

ethod

s

c l a i m e d

i n

c l a i m

1 ,

Wherein

h e

d i s t r i b u t e d

v i b r a t i o n s e n s o r

comprises

a d i s t r i b u t e d

?bre

o p t i c s e n s o r

a l o n g t h e ? o W l i n e .

3 . A ethod s c l a i m e d

i n c l a i m

2 ,

W h e r e i n

t h e ? b r e o p t i c

s e n s o r c o m p r i s e s

a n o p t i c a l

? b r e

a r r a n g e d

f o r

o p t i c a l

i n t e r

r o g a t i o n b y m e a s u r i n g c o h e r e n t R a y l e i g h

o i s e

C R N )

a n d / o r

B r i l l o u i n

b a c k s c a t t e r .

4 . A ethod s

c l a i m e d i n c l a i m

2 ,

W h e r e i n

t h e ? b r e o p t i c

s e n s o r

i s

p r o v i d e d clamped o t h e

? o W l i n e .

5 . A

ethod

s c l a i m e d i n c l a i m 2 ,

W h e r e i n

t h e ? b r e o p t i c

s e n s o r i s provided i t h i n a W a l l o f t h e ? o W l i n e .

6 .

A ethod s c l a i m e d

i n c l a i m

2 ,

W h e r e i n

t h e ? b r e o p t i c

s e n s o r

i s

p r o v i d e d Woun d around and a l o n g a

l e n g t h

o f an

o u t e r

s u r f a c e

of

h e ? o W l i n e .

A u g . 4 ,

2 0 1 1

7 . A ethod

a s

c l a i m e d

i n

c l a i m 2 ,

Wherein

t h e method

c o m p r i s e s

m e a s u r i n g v i b r a t i o n s

W i t h

t h e

? b r e

o p t i c

s e n s o r

b y

l a u n c h i n g a n o p t i c a l i n t e r r o g a t i o n s i g n a l i n t o

t h e

? b r e o p t i c

s e n s o r

and

m e a s u r i n g

c o h e r e n t R a y l e i g h

n o i s e a n d / o r

B r i l

l o u i n b a c k s c a t t e r

o p t i c a l

s i g n a l s .

8 . A ethod

a s

c l a i m e d

i n

c l a i m 7 ,

Wherein

t h e method

c o m p r i s e s

l a u n c h i n g

t h e o p t i c a l

i n t e r r o g a t i o n

s i g n a l i n t o t h e

?bre

f r o m one o r

both

e n d s t h e r e o f .

9 .

A ethod a s c l a i m e d i n c l a i m

2 ,

Wherein t h e method

f u r t h e r c o m p r i s e s m e a s u r i n g

t e m p e r a t u r e a l o n g

t h e ? o W l i n e

W i t h t h e ? b r e o p t i c s e n s o r b y m e a s u r i n g Raman b a c k s c a t

t e r e d

S t o k e s

a n d a n t i - S t o k e s o p t i c a l s i g n a l s f r o m t h e o p t i c a l

i n t e r r o g a t i o n

s i g n a l .

1 0 . A ethod a s

c l a i m e d i n c l a i m

1 , f u r t h e r c o m p r i s i n g

d e t e c t i n g c h a n g e s i n v i b r a t i o n s a l o n g a l e n g t h o f t h e

? o W l i n e

t o d e t e c t

t h e

p r e s e n c e

o f

d e p o s i t s

W i t h i n

t h e

? o W l i n e .

1 1 . A ethod s c l a i m e d i n

c l a i m

1 0 ,

W h e r e i n

t h e

c h a n g e s

i n v i b r a t i o n s a r e d e t e c t e d by o n i t o r i n g t h e a m p l i t u d e

a n d /

r

f r e q u e n c y

o f

t h e v i b r a t i o n s a l o n g a l e n g t h

o f

t h e ? o W l i n e .

1 2 .

A ethod

s c l a i m e d

i n c l a i m

1 , c o m p r i s i n g

m e a s u r i n g

a n d

a n a l y s i n g v i b r a t i o n s c o n t i n u o u s l y

o v e r

a p e r i o d

o f

t i m e

s o

a s

t o p r o v i d e

r e a l - t i m e

d e t e c t i o n o f d e p o s i t f o r m a t i on .

1 3 . A ethod a s

c l a i m e d

i n

c l a i m

1 0 , f u r t h e r c o m p r i s i n g

m o n i t o r i n g

t h e

c h a n g e s t o d e t e r m i n e W h e n t h r e s h o l d m e a

s u r e m e n t v a l u e , t h a t i s i n d i c a t i v e

o f

h e

d e p o s i t

f o r m a t i o n , h a s

been x c e e d e d .

1 4 .

A ethod

s

c l a i m e d

i n

c l a i m 1 0 ,

c o m p r i s i n g

a p p l y i n g

a Hinckley

? l t e r

t o

t h e m easur em ents

t o determine

t h e

c h a n g e s i n v i b r a t i o n s .

1 5 . A ethod s c l a i m e d i n c l a i m 1 , W h e r e i n

t h e

? o W l i n e

c o m p r i s e s a n o i l p i p e l i n e o r

g a s

p i p e l i n e .

1 6 .

c a n c e l e d )