光声气体检测

阅读:660发布:2020-05-11

专利汇可以提供光声气体检测专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且一种井下系统(100),包括: 石英 增强光声 光谱 仪(QEPAS)(200),被配置为位于井眼(161)内,所述井眼(161)形成在 地层 的地下区域中; 采样 系统(400),耦合到所述QEPAS(200);以及 计算机系统 (800),连接到所述QEPAS(200)。所述采样系统(200)被配置为位于所述井眼(161)中并在所述地下区域中的井下 位置 处获得井眼 流体 的样品。QEPAS(200)被配置成对样品进行光谱扫描并确定样品中的多种数量的相应的多种油气。所述计算机系统(800)包括一个或多个处理器,以执行包括接收所述样品中的所述多种数量的所述多种油气并确定多个比率的操作,其中每个比率是所述多种油气中的一种油气与所述多种油气中的另一种油气的比率。,下面是光声气体检测专利的具体信息内容。

1.一种井下系统,包括:
石英增强光声光谱仪QEPAS,被配置为位于井眼内,所述井眼形成在油气地层的地下区域中;
采样系统,耦合到所述QEPAS,所述采样系统被配置为位于所述井眼中,所述采样系统被配置为在所述地下区域中的井下位置处获得井眼流体的样品,所述QEPAS被配置为对所述样品进行光谱扫描并确定所述样品中多种数量的相应的多种油气;以及计算机系统,连接到所述QEPAS,所述计算机系统包括:
一个或多个处理器;以及
计算机可读介质,存储能够由所述一个或多个处理器执行的指令以执行下列操作,所述操作包括:
接收所述样品中的所述多种数量的多种油气;以及
确定多个比率,每个比率是所述多种油气中的一种油气与所述多种油气中的另一种油气的比率。
2.根据权利要求1所述的系统,其中,所述操作还包括:
接收所述多个比率作为所述油气地层的设计仿真的输入;以及
部分地基于所述多个比率,对所述油气地层进行计算仿真。
3.根据权利要求1所述的系统,其中,所述QEPAS包括激光器,所述激光器被配置为发射能够同时检测到所述样品中的多种油气的波长范围内的光。
4.根据权利要求1所述的系统,其中,所述QEPAS包括多个激光器,每个激光器被配置为发射能够检测到所述样品中的所述多种油气中的相应油气的相应波长的光。
5.根据权利要求1所述的系统,其中,所述QEPAS包括硫化氢H2S激光器,所述H2S激光器被配置为发射能够检测到所述样品中的H2S的波长的光。
6.根据权利要求1所述的系统,其中,所述QEPAS包括:
石英音叉QTF,被配置为检测所述样品中的气体中产生的压波;以及
激光器,被配置为发射光,其中,当所述光被所述气体吸收时产生所述压力波。
7.根据权利要求6所述的系统,其中,所述QEPAS包括:信号调制器,被配置为在打开状态和关闭状态之间周期性地切换注入到所述激光器的激光器注入电流;或者光学斩波器,对由所述激光器发射的光进行光学斩波。
8.根据权利要求7所述的系统,其中,所述信号调制器被配置为生成周期函数以调制所述光的频率
9.根据权利要求6所述的系统,其中,所述QTF的品质因子即Q因子为数万量级。
10.根据权利要求6所述的系统,其中,所述QTF是第一无源QTF,其中,所述QEPAS包括第二有源QTF,所述第二有源QTF被配置为在所述气体中引起压力波,其中,所述第一无源QTF被配置为检测所引起的压力波。
11.根据权利要求10所述的系统,还包括连接到所述处理器的电源,其中,所述电源被配置为响应于从所述处理二器接收到信号而驱动所述第二有源QTF。
12.根据权利要求11所述的系统,其中,所述处理器被配置为基于从所述第一无源QTF接收到的信号将所述信号发送到所述第二有源QTF。
13.根据权利要求6所述的系统,还包括温度控制器,所述温度控制器被配置为维持所述QEPAS的温度。
14.根据权利要求6所述的系统,其中,所述采样系统包括:
腔室;
活塞,位于所述腔室内,所述活塞密封所述腔室的内表面以限定样品接收容积,其中,所述QTF位于所述样品接收容积内;
入口,流体地连接到腔室入口,其中,所述活塞在所述样品接收容积中的缩回和所述入口阀的打开导致所述样品流入所述样品接收容积;以及
出口阀,流体地连接到腔室出口,其中,所述活塞在所述样品接收容积中的前进和所述出口阀的打开导致所述样品从所述样品接收容积中流出。
15.根据权利要求14所述的系统,其中,所述样品是包括气体和液体的两相样品,其中,所述入口阀被配置为对所述样品减压以将所述气体与所述液体分离,其中,所述气体上升到所述样品接收容积的上部并且所述液体驻留在所述样品接收容积的下部中,所述QEPAS被配置为对所述上部中的气体进行光谱扫描。
16.一种方法,包括:
将石英增强光声光谱仪QEPAS定位在井眼内的井下位置处,所述井眼形成在油气地层的地下区域中;
在所述地下区域中的所述井下位置处获得井眼流体的样品;
使用在所述井下位置处的所述QEPAS对所述样品进行光谱扫描;
确定所述样品中的多种数量的相应的多种油气;以及
确定多个比率,每个比率是所述多种油气中的一种油气与所述多种油气中的另一种油气的比率。
17.根据权利要求16所述的方法,还包括部分地基于所述多个比率来对所述油气地层进行计算仿真。
18.根据权利要求16所述的方法,其中,对所述样品进行光谱扫描包括从单个激光器发射光以同时检测所述多种油气。
19.根据权利要求16所述的方法,其中,对所述样品进行光谱扫描包括从相应的多个激光器发射多束光,每个激光器被配置为检测所述多种油气中的油气。
20.根据权利要求16所述的方法,其中,对所述样品进行光谱扫描包括调制由激光器发射的光,所述激光器被配置为检测所述多种油气。

说明书全文

光声气体检测

[0002] 本申请要求于2017年7月11日提交的美国专利申请No.62/531,050的优先权,其全部内容通过引用并入本文中。

技术领域

[0003] 本说明书涉及使用光声光谱来检测储层中的油气气体。

背景技术

[0004] 通过源岩和储层进行的商业规模的油气生产需要大量资本。因此,获得尽可能多的关于地层的准确数据以评估其商业可行性并随后优化成本和开发设计是有益的。油气监测(尤其是甲烷、乙烷和丙烷)可用于预测产量、估算储量以及评估源岩和储层的原料质量。勘探、储层设计和石化制造设计只是可以从全面的油气监测数据中受益的众多领域中的少数领域。
发明内容
[0005] 本说明书涉及使用光声光谱来检测储层中的油气气体。此处描述的主题的某些方面可以被实现为系统。一种井下系统,包括:石英增强光声光谱仪QEPAS,被配置为位于井眼内,所述井眼形成在地层的地下区域中;采样系统,耦合到所述QEPAS;以及计算机系统,连接到所述QEPAS。所述采样系统被配置为位于所述井眼中并在所述地下区域中的井下位置处获得井眼流体的样品。QEPAS被配置成对样品进行光谱扫描并确定样品中的多种数量的相应的多种油气。所述计算机系统包括一个或多个处理器和计算机可读介质,所述计算机可读介质存储可由一个或多个处理器执行的指令,以执行包括接收样品中的多种数量的多种油气以及确定多个比率在内的操作,其中每个比率是多种油气中的一种油气与多种油气中的另一种油气的比率。
[0006] 这个和其他方面可以包括以下特征中的一个或多个特征。所述操作可以包括:接收多个比率作为油气地层的设计仿真的输入,以及部分地基于多个比率来对油气地层进行计算仿真。QEPAS可以包括激光器,所述激光器可以被配置为发射能够同时检测到样品中多种油气的波长范围内的光。QEPAS可以包括多个激光器,并且每个激光器可以被配置为发射能够检测到样品中的多种油气中的相应油气的相应波长的光。QEPAS可以包括硫化氢H2S激光器,H2S激光器可以被配置为发射能够检测到样品中的H2S的波长的光。QEPAS可以包括石英音叉QTF,QTF可以被配置为检测在样品中的气体中产生的压波且激光器可以被配置为发射光,并且当光被气体吸收时,可以产生压力波。QEPAS可以包括:信号调制器,可以被配置为在打开状态与关闭状态之间周期性地切换注入到激光器的激光器注入电流;或者光学斩波器,对由激光器发射的光进行光学斩波。信号调制器可以被配置为生成周期函数以调制光的频率。QTF的品质因子即Q因子可以为数万量级。QTF可以是第一无源QTF。QEPAS可以包括第二有源QTF,第二有源QTF被配置为在气体中引起压力波,并且第一无源QTF可以被配置为检测所引起的压力波。
[0007] 所述系统可以包括连接到处理器的电源,并且所述电源可以被配置为响应于从处理器接收到信号来驱动第二有源QTF。处理器可以被配置为基于从第一无源QTF接收到的信号将信号发送到第二有源QTF。所述系统可以包括温度控制器,所述温度控制器被配置为维持QEPAS的温度。采样系统可包括:腔室;活塞,位于腔室内;入口,流体地连接到腔室入口;以及出口阀,流体地连接到腔室出口。活塞可以密封腔室的内表面以限定样品接收容积,其中QTF可以位于样品接收容积内。活塞在样品接收容积中的缩回和入口阀的打开会导致样品流入样品接收容积。活塞在样品接收容积中的推进和出口阀的打开会导致样品从样品接收容积中流出。样品可以是包括气体和液体的两相样品。入口阀可以被配置为对样品减压以将气体与液体分离,并且气体可以上升到样品接收容积的上部,而液体可以驻留在样品接收容积的下部中。QEPAS可以被配置为光谱扫描上部中的气体。
[0008] 此处描述的主题的某些方面可以被实现为一种方法。将石英增强光声光谱仪(QEPAS)定位在井眼内的井下位置处,所述井眼形成在油气地层的地下区域中。获得在地下区域中的井下位置处的井眼流体的样品,并且在井下位置处使用QEPAS对样品进行光谱扫描。确定样品中的多种数量的相应多种油气,并且确定多个比率,每个比率是多种油气中的一种油气与多种油气中的另一种油气的比率。
[0009] 这个和其他方面可以包括以下特征中的一个或多个特征。所述方法可以包括部分地基于多个比率来计算地仿真油气地层。光谱扫描样品可以包括从单个激光器发射光以同时检测多种油气。光谱扫描样品可以包括从相应的多个激光器发射多束射线,其中每个激光器可以被配置为检测多个油气中的油气。光谱扫描样品可以包括调制由激光器发射的光,所述激光器可以被配置为检测多种油气。
[0010] 本说明书的主题的一个或多个实施方式的细节在附图和以下描述中进行阐述。通过该描述、附图和权利要求书,该主题的其它特征、方面和优点将变得显而易见。

附图说明

[0011] 图1是示例井下气体检测系统的示意图。
[0012] 图2是示例光声光谱系统的示意图。
[0013] 图3是示出了用于井下气体检测的示例方法的流程图
[0014] 图4A是示例采样系统的示意图。
[0015] 图4B和图4C是示例采样系统中的流体运动的流程图。
[0016] 图5是示出了用于井下气体采样的示例方法的流程图。
[0017] 图6是在光声光谱中使用的示例音叉的示图。
[0018] 图7是在光声光谱中使用的音叉的示例主动调谐的示意图。
[0019] 图8是示出了示例计算机系统的框图
[0020] 在各个附图中,相同的附图标记和标志指示相同的要素。

具体实施方式

[0021] 本公开描述了使用光声光谱来检测储层中的油气气体的系统。从源岩或储层中提取油气涉及到用附接到钻柱的旋转钻头在地下钻孔。井下设备可以测量地下操作参数和各种流体特征。在钻井过程中进行测量的井下设备可以被称为随钻测井(LWD)或随钻测量(MWD)设备,而在钻井后进行测量的井下设备可以被称为电缆测井设备。
[0022] 可以对用这些设备从地下区域收集的信息进行分析,以评估和绘制油气地层。所述分析可用于指导井位布置,也被称为地质导向,使得井眼保持在感兴趣区域内或储层中生产最经济的部分中。因此,这些设备有助于促进油井建设从几何设计向地质信息指导的设计的转变,这些设备还被用于成功设计具有偏斜、扩展范围和平钻孔的油井,以从更困难和边缘的储层中提取油气。这些设备不仅对于做出明智的井场决策很有价值,而且对于长期的油储规划和开发也很有价值。
[0023] 图1是示例井下气体检测系统100的示意图。气体检测模101可以向下行进并沿钻柱110定位在井眼161内,井眼161形成在油气地层的地下区域中。钻柱110可以由封隔器或锚固件107在沿井眼161的各个点处支撑。气体检测模块101包括石英增强光声光谱仪(QEPAS)系统200(稍后描述)和可以耦合到QEPAS系统200的采样系统400(稍后描述)。如图1中所示的气体检测系统100被示为以垂直取向实现。气体检测系统100也可以在水平井眼和倾斜井眼中实现。气体检测模块101可以位于井眼161中,并且在地下区域中的井下位置处获得井眼流体的样品,比如井眼环空130或岩层160。气体检测模块101可以光谱扫描样品并确定样品中的多种相应的油气。气体检测模块101可以允许流体通过入口管线103进入并通过出口管线105离开。
[0024] 仍参考图1,将来自气体检测模块101的气体测量数据发送到地表处理190。气体检测模块101可以光谱扫描气体样品并测量井眼流体中的各种油气的组成,例如甲烷(C1)、乙烷(C2)、丙烷(C3)、丁烷(C4)、以及它们的同位素。油气同位素可以包括同位素,比如13C或12C。油气同位素可以包括氢同位素,比如氘(D)。油气同位素的一些非限制性示例是13CH3D、12CH3D、12CH4和12CH2D2。地表处理190包括计算机系统800(稍后描述),计算机系统800包括处理器和计算机可读介质,所述计算机可读介质可以存储可由处理器执行的指令,以便接收样品中的一定数量的油气,分析各种油气,并且确定井眼流体的油气比率(比如,C1/C4的比率)和同位素比率(比如13C/12C)。地表处理190包括将诸如油气比率的所获得和所操纵的数据作为油气地层或储层的绘图、模型或设计仿真的输入。可以计算基于井眼中的各个位置处的多种油气比率的绘图、模型或仿真,并且所述绘图、模型或仿真可以用于预测现场性能和地层或储层的产量。
[0025] 图2是用于井下气体检测模块101的QEPAS系统200的示例的示意图。QEPAS系统200利用激光器201和石英音叉(QTF)207作为在气体中引起或造成的压力波的检测器来检测气体。由于QTF的特征性大品质因子即Q因子,例如数万(10,000)量级的Q因子,QEPAS系统200可以以万亿分之几(ppt)的灵敏度检测气体成分。诸如可调谐二极管激光吸收光谱或腔衰荡光谱的常规基于激光的光谱技术通常利用需要冷却系统(比如,热电或基于氮的冷却系统)的光电探测器或光电二极管,并且其尺寸可能相对较大。在一些实施方式中,QEPAS系统200独立于冷却系统,并且可以定制在QEPAS系统200中利用的激光器以使其在升高的温度下操作,比如约45摄氏度(℃)至200℃,即井下应用的典型特征。因此,QEPAS系统200可以被用作井场处或钻孔(电缆或LWD)中的便携式气体检测系统。
[0026] QEPAS系统200包括可调谐激光器201,可调谐激光器201可以是发射激光束202的分布反馈(DFB)量子级联激光器(QCL)、外腔(EC)QCL或带间级联激光器(ICL)。激光器的示例包括:砷化铟锑(InAsSb)激光器,具有约1800纳米(nm)至3000nm的波长;砷化铟镓磷(InGaAsP)激光器,具有约1300nm至1700nm的波长,通常用在电信中,其可以用于甲烷检测、以及针对硫化氢(H2S)的其他类似激光器。由于DFB激光器通常具有较窄的激光束202宽度,因此它们可以是QEPAS系统200的合适候选者。通常,通过改变驱动电流211来改变激光器的波长(并且,同时改变频率)。QEPAS系统200可以可选地包括温度控制器219以保持温度大于钻孔温度。例如,生产现场温度可以约为90℃,因此控制器219可以将QEPAS系统200的温度保持在约95℃。激光束穿过透镜203并通过窗口205A进入腔室401。腔室401容纳要测试的气体,例如油气和水蒸气的混合物。当激光束202行进通过气体时,一些光被气体样品吸收,并且在气体样品中引起或造成压力波。QEPAS系统200包括石英增强音叉(QTF)207,QTF 207可以检测在气体样品中造成的压力波。激光器201可以被调谐到选定的频率并通过气体发光,使得气体吸收一些光并被加热,从而造成较小的压力波,例如在约10-8torr至约10-3torr的范围内。当激光束202在QTF 207的尖头(prongs)之间行进时,QTF207可以检测到压力波。在一些实施方式中,以QTF 207的谐振频率的一半对激光器201进行调制。来自QTF 207的响应由放大器213处理,锁定放大器213以QTF谐振频率解调QEPAS信号。谐振频率可以从通常用于定时应用的标准音叉的32kHz(kHz)下降到定制音叉的几kHz(例如,约1kHz或在约1kHz至约9kHz的范围内)致力于气体光谱。然后,信号被处理器或计算机250采集和分析。
[0027] 这些组件可以取决于光谱范围和气体样品中的目标分子而变化。在一些实施方式中,QEPAS激光器201由于其较宽的激光(光)波长调谐范围(例如,约8nm)而可以发射:在样品内可以同时检测多种油气的波长范围内的光。在一些实施方式中,如果由油气吸收特征覆盖的光谱范围太宽,则可以将QEPAS系统200设计为包括多个激光器。可以将多个激光器芯片封装在一载体上,并且可以使用多个分束器将激光器与音叉耦合。在具有多个激光器的情况下,每个激光器可以一次驱动一个,使得可以从样品中获取叉的响应。每个激光器可以发射与在样品中能够检测到的诸如油气的分子相对应的相应波长的光,例如一个用于甲烷的激光器和一个用于丙烷的激光器。QEPAS系统200可以可选地包括专用的H2S激光器,H2S激光器被配置为发射在样品气体中能够检测到H2S的波长的光。正弦抖动241可以应用在调谐激光器201中。
[0028] 在一些实施方式中,激光束202被分束器231分离,并且激光束202的一部分通过包含目标气体的浓度的参考单元235被发送到光电检测器233。光电检测器233可以将信号发送到锁定放大器213,然后传递到处理器或计算机250,在所述处理器或计算机250中对所述信号进行处理,并且结果可以用于调谐激光器201。
[0029] QEPAS系统200可以可选地包括光电检测器215,以调谐激光器201。激光束202可以通过窗口205B离开腔室401并由光电检测器215检测。光电探测器215可以将信号发送到处理器或计算机250,在所述处理器或计算机250中处理所述信号,并且结果可以用于调谐激光器201。QEPAS系统200可以可选地包括微谐振器管217,微谐振器管217可以增强QEPAS信号并限制所引起的压力波。微谐振器管217可以包括两个细管,所述两个细管与激光束202一起与QTF 207平面垂直地对准并且经过仔细定位,使得激光束202进入微谐振器管217,但是为了避免光热效应,不接触微谐振器管217的壁。
[0030] 图3是用于检测井下气体的示例方法300的流程图。在步骤301,将诸如图1中所示的气体检测模块101的气体检测模块定位在井下位置处。定位气体检测模块可以包括在钻井之后利用电缆绳将气体检测模块101降低到钻孔中,这是电缆测井的特征。气体检测模块101可以可选地是井底组件中的钻铤的部件,在这种情况下,模块101在发生钻井时沿井眼行进,这是LWD或MWD设备的特征。在气体检测模块101是井底组件的部件的情况下,模块101可以在钻井时在储层的各种深度和点处进行测量。
[0031] 一旦气体检测模块101位于井下的期望点,则在步骤303,气体检测模块101允许钻孔流体进入模块101的测试腔室401。可以从井眼环空130或岩层160中提取流体。一旦允许所需量的流体进入测试腔室401,就可以隔离气体检测模块101,以防止流体进入或离开测试腔室401。在步骤305,用诸如图2中所示的QEPAS系统200的QEPAS系统来测试腔室401中的流体。在步骤307,包括计算机系统800的地表处理190可以确定样品中的几种油气(比如,甲烷和丙烷)的量。在步骤309,计算机系统800可以确定样品中的几种油气的比率,比如C1/C3比率。计算机系统800还可以确定样品中的碳同位素的比率,比如13C/12C。在测试了流体之后,在步骤311,将流体从腔室401中排出。一旦腔室401被抽空,方法300可以在另一井下位置处循环到步骤301。在各个井下点处收集了采样数据之后,可以可选地完成地表处理步骤307和地表处理步骤309,因为所述数据可以与深度或位置数据耦合,以后可以将所述深度或位置数据用于建模或仿真地层以及开发储层的设计。
[0032] 图4A是用于井下气体检测模块101的采样系统400的示例的示意图。采样系统400可以包括腔室入口管线103、入口阀413、腔室出口管线105、出口阀415、腔室401、活塞461和活塞致动器463。可以打开入口阀413以允许流体流过腔室入口管线103并进入腔室401的样品接收容积。腔室入口103可以被配置为从井眼环空130(如图所示)或岩层160引入流体。可以打开出口阀415以允许流体从腔室401的样品接收容积中行进出来并通过腔室出口管线105。腔室出口105可被配置为将流体排出到井眼环空130(如图所示)或岩层160。腔室401可以具有圆柱形或立方形形状。例如,腔室401可以是圆柱形的,具有在约0.38英寸(in)至
3.63in的范围内的直径以及在约4in至96in的范围内的直径。活塞461密封腔室401的内表面,这确定了腔室401中的样品接收容积。例如,活塞461可以是圆柱体,并且具有用于密封的凹槽,所述凹槽封闭了活塞461与腔室401的壁之间的空间。可以通过使活塞461与致动器
463缩回或推进来改变容积。致动器463可以利用例如机械螺杆驱动、压力致动或从动齿轮
关于QEPAS系统200(图2中所示),QTF 207可以位于腔室401的上部,并且由激光器201生成的激光束202可以穿过腔室401并在QTF 207的尖头之间。
[0033] 图4B和图4C示出了通过用于井下气体检测模块101的采样系统400的流体的运动。参考图4B,为了将流体引入腔室401,可以部分地或完全地打开入口阀413,可以关闭出口阀
415,并且可以通过致动器463使活塞461缩回以增加腔室401的容积。参考图4C,为了将流体排出腔室401,可以部分地或完全地打开出口阀415,可以关闭入口阀413,并且可以通过致动器463使活塞461推进以减小腔室401的容积。
[0034] 图5是用于采样井下流体的示例方法500的流程图。在步骤501,打开入口阀413以允许所需量的流体进入腔室401。样品可以具有多个相。例如,样品可以是液体和气体的两相样品。当流体行进通过入口阀413时,样品流体可以减压。换言之,当流体行进通过入口阀413时,其压力可以降低。压力的降低会导致流体在进口阀413上闪蒸(蒸发)。在步骤503,关闭入口阀413以停止流体流入腔室401。通过用致动器463使活塞461缩回来增加腔室401的容积。腔室401的容积的增加进一步减小了腔室401内部的压力。腔室401内部的所得压力可以接近大气压,例如0磅/平方英寸表压(psig)。由于腔室401中的压力降低,所以大部分流体是蒸气。例如,流体的液相可以占腔室401的容积的0%至4%。腔室401内的任何液体行进到腔室401中的样品接收容积的下部,并且可以可选地在测试流体之前将其排出。蒸气或气体可以上升到腔室401中的样品接收容积的上部。在步骤505,可以例如通过QEPAS系统200来测试流体,并且可以记录数据。QEPAS系统200可以被配置为光谱扫描腔室401的上部的样品气体。一旦测试完成,则在步骤507,打开进气阀413,以允许额外的流体进入腔室401。在井下位置,钻孔流体的压力可以是例如6,000psig或更高。通过允许额外的钻孔流体进入腔室401,腔室401中的压力可以增加到等于井眼压力。在步骤509,关闭进气阀413。在步骤
511,打开出口阀415,并且通过用致动器463使活塞461推进来减小腔室401的容积。腔室401容积的减小会增加腔室401中的压力,并且使流体通过出口阀415行进出腔室401。在需要多个数据运行的情况下,方法500可以在另一井下位置或在相同位置处循环到步骤501。在另一井下位置,气体检测模块101可以可选地循环通过允许流体进入腔室401并将流体排出腔室401,以便清除从先前位置携带的任何流体。
[0035] 图6示出了可以是QEPAS系统200的一部分的双QTF 600的示例。利用参数放大可以增强QEPAS信号。双QTF 600可以包括两个机械耦合的音叉601和603。QTF 601的尺寸和大小可以变化,例如尖头长度为3.2毫米(mm)到20mm,尖头宽度为0.25mm到0.8mm,尖头厚度为0.34mm到1.4mm,尖头间距为0.3mm到1mm。在一些实施方式中,QTF 601可以是QEPAS系统200的第一无源信号检测器,第一无源信号检测器可以检测气体样品中引起的压力波。QEPAS系统200可以包括电源681,电源681可以向第二有源QTF 603提供电流707,第二有源QTF 603可以用作信号放大器并可以被非线性地驱动以及在气体样品中引起压力波。处理器805(稍后将更详细描述)可以从第一无源QTF 601接收信号。响应于来自第一无源QTF 601的信号,处理器805可以将信号发送到电源681,电源681将电流707提供给第二有源QTF 603。双QTF 
600可以被描述为耦合谐振系统,其中音叉601具有频率f,而音叉603具有频率2f。在一些实施方式中,谐振器或放大器可以由磁性材料制成并嵌入变化的磁场中以增强谐振,从而增强QEPAS信号。参数放大可以增强共振,尤其是在QEPAS信号可能下降的情况下,比如当样品气体潮湿时。在井下条件下,诸如甲烷的气体可能是潮湿的,例如100%饱和的甲烷。当样品气体的压力高于大气压时,QEPAS信号也会下降。QEPAS信号会下降的另一种情况是,当样本气体中包括高浓度的气体时,比如在气井中,其中的甲烷浓度可能约为60%至80%甚至更高。
[0036] 诸如QCL的激光器的可调谐性可以与各种调制技术结合使用,以允许诸如QEPAS的光谱气体传感达到检测灵敏度,例如量级为每万亿分之几的成分组成。幅度调制(AM)可以包括通过信号调制器在开启状态与断开状态之间切换流向激光器(例如,QEPAS激光器201)的激光器注入电流,或者用光学斩波器对激光201发射的光或激光束202进行斩波。波长调制(WM)可以包括通过具有周期函数(例如,正弦波)的信号调制器来调制光或激光束202的频率。由于波长是频率的倒数,因此WM固有地调制频率。通过WM,任何以QTF 207检测频率为中心且在检测带宽或范围内的噪声都可能影响痕量气体的测量,而在检测带宽之外的噪声则不会。要检测的化学成分与调制光或激光束202之间的相互作用会导致生成调制频率及其谐波的信号。可以用诸如锁定放大器的相敏检测设备来检测分析的WM信号的每个谐波。对于基于腔增强和多程吸收单元的气体感测技术,调制频率的选择会受到检测带宽的限制。可以选择检测带宽来限制1/f激光噪声,但是例如不必超过100kHz,因为噪声可以在大于或等于约100kHz的频率上稳定下来。通过QEPAS,调制频率与QTF 207或其次谐波的谐振频率相匹配,但是超过40kHz的谐振频率可能是不合适的,因为它们可能超过目标气体的振动平移松弛率。
[0037] WM可以包括以正弦函数来抖动激光器201注入电流,这可以导致AM和WM的同时相移取决于激光器201。WM描述可以基于光波的强度表示,从而可以考虑样品的吸收,并且可以忽略由于样品而引起的色散效应。WM描述可以基于瞬时激光频率:
[0038] v(t)=v0-Δcos(ωt)   (1)
[0039] 其中v0是光学载波频率,并且ω=2πf是由于以相同频率调制的激光器注入电流的调制角频率。
[0040] 除了频率调制之外,施加到激光器201的电流波形(比如,QCL)还可以产生激光强度的正弦调制:
[0041] I(t)=I0+ΔIcos(ωt)   (2)
[0042] 其中正弦强度调制的幅度ΔI由激光器功率相对于电流特性的斜率确定,可以假设它在整个波长扫描中是恒定的。
[0043] 瞬时激光频率可以与吸收特征相互作用。所考虑的吸收特征周围较小的Δv的吸收系数α(v(t)),可以被扩展为:
[0044]
[0045] 其中α0被认为是背景吸收贡献。可以同时调制激光器201的强度和波长。根据兰伯特比尔定律,较小的吸收Iabs可以被表示为:
[0046]
[0047] 其中L是有效长度,在有效长度上发生吸收以产生可以被QTF 207检测到的声波。L可以媲美QTF 207的厚度。1ω-信号S1ω可以被表示为:
[0048]
[0049] 2ω-信号S2ω可以被表示为:
[0050]
[0051] 参考式5和式6,背景吸收α0对S1ω有所贡献而对S2ω没有贡献。如果假设吸收系数具有纯洛伦兹线形,则S1ω可以具有纯一阶导数线形,其背景恒定,并且S2ω可以包括两个项——来自与一阶导数成比例的残余幅度调制的第一项、以及来自激光波长调制的第二项。S2ω不是洛伦兹线形的纯二阶导数,并且会因残余振幅调制的影响而失真。该失真不会影响S2ω的峰值位置,因为当v=v0时,洛伦兹线形的一阶导数消失。
[0052] 可以以基频f或其连续谐波nf通过利用锁定放大器解调QEPAS信号。当以谐振频率f0调制激光束202,并且以相同的频率解调QEPAS信号时,可以将解调后的信号称为1f-QEPAS信号。当以谐振频率f0/2调制激光束202时,以f0解调QEPAS信号,可以将解调后的信号称为2f-QEPAS信号。在2f-QEPAS方法的情况下,QTF 207可以检测在调制时段过程中由于激光束202吸收线的两次交叉而在调制频率的二次谐波处导致的声音振荡。
[0053] 对于1f-QEPAS方法,可以观察到较强的背景信号,所述背景信号源于来自腔室401的壁的杂散光。偏移的幅度可以随着激光束202在横向方向上未对准的增加而增加,从而使光束202的尾部触摸QTF207。2f-QEPAS方法可以是无背景的。在峰值周围的频谱两侧显示不对称的解调信号中的失真可以归因于可以通过电流调制引入的幅度本征调制贡献。可以操纵WM幅度Δf和光强度调制ΔI,以在各种样品气体压力下改善2f-QEPAS信号。
[0054] 在一些实施方式中,当QTF 207检测到光声信号时,可以用电流主动地驱动QTF 207。图7是主动驱动的QTF 207的示例的示意图。激光源201产生可以进行调制的激光束。激光束穿过透镜203,并在诸如甲烷的目标气体730中引起压力波。音叉207从其尖头由于所引起的压力波而导致的振动中检测光声信号。根据叠加原理,在音叉207检测到光声x(t)时用电流e(t)主动驱动的情况下,所接收的信号y(t)为:
[0055] y(t)=x(t)+e(t)   (7)
[0056] 通过用电流707致动(或者,主动驱动)音叉,可以调制光声信号并将其移至通带,其中:与各种气体峰相关联的信号可以更容易地分离;与噪声基底相比,可以改善信噪比(SNR),即在通带处提高信噪比;可以调谐致动频率以获得更好的信号;以及可以形成闭环以补偿气体样品中的压力或温度漂移。QEPAS系统200检测中的物理极限由QTF 207的电阻引起的热噪声设置。QTF 207(或者,谐振器)的电阻值通常可以达到数百千欧姆(kΩ)的数量级,这会导致锁定放大器处理的热噪声信号小于1微伏(μV)。在一些实施方式中,由于由激光束202对尖头的光热加热,由放大级引入的电学组件、和光学组件所生成的总噪声可以保持小至几μV。
[0057] 驱动电流或激励信号e(t)可以是任何通用形式,例如谐波形式。如果音叉207的有效激励频率为ωe,则到音叉207的激励信号e(t)可以被表示为:
[0058] e(t)=aecos(ωet+φe)   (8)
[0059] 其中ae和φe分别是幅度和初始相位。类似地,光声信号可以被表示为:
[0060] x(t)=axcos(ωxt+φx)   (9)
[0061] 假设接收信号中也存在噪声n(t),接收信号y(t)可以被表示为:
[0062]
[0063] 可以通过将所接收的信号y(t)乘以激励谐波信号来获得解调信号z(t):
[0064]
[0065] 通过三角操纵,解调信号z(t)也可以被表示为:
[0066]
[0067] 参考式12,仅第一组方括号内的项包含有关光声信号的信息,其中第一项位于与ωx和ωe之间的差相对应的较小频带,而第二项位于更高频率的ωx+ωe,通过过滤光声信号z(t)可以将两者中的任何一个分开。在QEPAS应用中,ωx通常由激光能量的气体吸收之后的光声效应来确定,并且因此与目标气体730的分子特性相关联。通过具有驱动电流e(t)的有源调制方案,ωe成为可以自适应选择以提高SNR和改善调谐的设计参数。在对样品气体进行激光照射时由于温度或压力效应而导致光声信号漂移的情况下,则可以自适应地调整ωe以确定频率漂移的量或程度,并利用该信息来调谐激光源201以进行相应的补偿。该自适应压力和温度补偿可以有效地形成闭合反馈回路,以迭代地调整激发目标气体730分子的激光频率,以便微调激光器201并获得更高的灵敏度。闭合反馈环路也可以适用于图6中所示的双QTF 600。
[0068] 图8是示出了根据实施方式的示例计算机系统800的框图,如本公开中所描述的,示例计算机系统800用于提供与所描述的算法、方法、功能、过程、流程和步骤相关联的计算功能。所示出的计算机802旨在涵盖任何计算设备,比如服务器、台式计算机、膝上型/笔记本计算机、无线数据端口、智能手机、个人数字助理(PDA)、平板计算设备、这些设备内的一个或多个处理器、以及计算设备的物理或虚拟实例(或者,两者)。附加地,计算机802可以包括:可以接受用户信息的输入设备,比如键区、键盘触摸屏;以及输出设备,传达与计算机802的操作相关联的信息,比如数字数据、视觉或音频信息(或者,信息的组合)、或者图形用户界面(GUI)。
[0069] 计算机802可以充当例如客户端、网络组件、服务器、数据库的角色,或者可以充当用于执行本公开中所描述的主题的计算机系统的角色的组合。所示出的计算机802可通信地与网络830耦接。在一些实施方式中,计算机802的一个或多个组件可以被配置为在诸如基于计算的环境、局部环境、全局环境或这些环境的组合内进行操作。
[0070] 总之,计算机802是可操作用于接收、发送、处理、存储或管理与所描述的主题相关联的数据和信息的电子计算设备。根据一些实施方式,计算机802还可以包括或与应用服务器、电子邮件服务器、web服务器、缓存服务器、流传输数据服务器或这些服务器的组合可通信地耦接。
[0071] 计算机802可以通过网络830从客户端应用(例如,在另一计算机802上执行的应用)接收请求,并且通过使用适当的软件应用处理所接受的请求来响应所接收的请求。另外,还可以从内部用户(例如,从命令控制台)、外部用户、第三方或这些的组合向计算机802发送请求。
[0072] 计算机802的组件中的每个组件可以使用系统总线803进行通信。在一些实施方式中,计算机802的组件中的任意组件或所有组件、硬件或软件(或者,硬件和软件两者的组合)可以使用应用编程接口(API)812或服务层813(或者,API 812和服务层813的组合)通过系统总线803彼此交互或与接口804(或者,两者的组合)交互。API 812可以包括针对例程、数据结构和对象类的规范。API 812可以是独立于或依赖于计算机语言,并且指的是完整的接口、单个功能或甚至是一组API。服务层813向计算机802或可通信地耦接到计算机802的其它组件(无论是否被示出)提供软件服务。计算机802的功能可以对于使用该服务层的所有服务消费者是可访问的。软件服务(比如,由服务层813提供的软件服务)通过定义的接口提供可重用的、定义的功能。例如,接口可以是用JAVA或C++编写的软件。虽然被示为计算机802的集成组件,但是一些实施方式可以将API 812或服务层813示为相对于计算机802的其它组件或可通信地耦接到计算机802的其它组件(无论是否被示出)的独立组件。此外,在不脱离本公开的范围的情况下,API 812或服务层813的部分中的任意部分或所有部分可以被实现为另一软件模块、企业应用或硬件模块的子模块或副模块。
[0073] 计算机802包括接口804。尽管在图8中被示为单个接口804,但是可以根据计算机802的特定需要、期望或特定实施方式而使用两个或多个接口804。接口804由计算机802用于与分布式环境中的连接到网络830的其它系统(无论是否被示出)通信。通常,接口804包括以软件或硬件(或软件和硬件的组合)编码的逻辑,并且可操作用于与网络830通信。更具体地,接口804可以包括支持与通信相关联的一个或多个通信协议的软件,使得网络830或接口的硬件可操作用于在所示出的计算机802内部和外部传送物理信号。
[0074] 计算机802包括处理器805。尽管在图8中被示为单个处理器805,但是可以根据计算机802的特定需要、期望或特定实施方式而使用两个或更多个处理器。通常,处理器805执行指令并操纵数据,以执行计算机802的操作以及如本公开中描述的任何算法、方法、功能、过程、流程和步骤。
[0075] 计算机802还包括数据库806,数据库806保存用于计算机802或可以连接到网络830的其它组件(无论是否被示出)(或者,两者的组合)的数据。例如,数据库806可以是存储器中的或常规的。在一些实施方式中,根据计算机802的特定需要、期望或特定实施方式和所描述的功能,数据库806可以是两个或更多个不同数据库类型的组合(例如,混合的存储器中的和常规的数据库)。尽管在图8中被示出为单个数据库806,但是根据计算机802的特定需要、期望或特定实施方式和所描述的功能,可以使用(相同或组合的类型的)两个或更多个数据库。虽然数据库806被示为计算机802的集成组件,但是在一些实施方式中,数据库
806可以在计算机802的外部。
[0076] 计算机802还包括存储器807,存储器807存储用于计算机802或可以连接到网络830的其它组件(无论是否被示出)(或者,两者的组合)的数据。例如,存储器807可以是存储与本公开一致的数据的随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、光存储器、磁存储器。在一些实施方式中,根据计算机802的特定需要、期望或特定实施方式和所描述的功能,存储器807可以是两个或更多个不同类型的存储器的组合(例如,RAM和磁存储器的组合)。尽管在图8中被示出为单个存储器807,但是根据计算机802的特定需要、期望或特定实施方式和所描述的功能,可以使用(相同或组合的类型的)两个或更多个存储器807。虽然存储器807被示为计算机802的集成组件,但是在一些实施方式中,存储器807可以在计算机802的外部。
[0077] 应用808是根据计算机802的特定需要、期望或特定实施方式提供功能(尤其是关于本公开中描述的功能)的算法软件引擎。例如,应用808可以用作一个或多个组件、模块、应用等。此外,尽管被示为单个应用808,但是应用808可以被实现为计算机802上的多个应用808。此外,尽管被示出为与计算机802集成在一起,但是在一些实施方式中,应用808可以在计算机802的外部。
[0078] 计算机802还可以包括电源814。电源814可以包括可以被配置为用户或非用户可更换的可再充电或不可再充电电池。在一些实施方式中,电源814可以包括电力转换或管理电路(比如,再充电和备用)。在一些实施方式中,电源814可以包括电源插头,以允许将计算机802插入电源(比如,墙上的插座)以为例如计算机802供电或为可充电电池充电。
[0079] 可以存在与包含计算机802的计算机系统相关联或在其外部的任意数量的计算机802,每个计算机802通过网络830进行通信。此外,在不脱离本公开的范围的情况下,术语“客户端”、“用户”和其它适当的术语可以适当地互换使用。此外,本公开包含许多用户可以使用一个计算机802,或者一个用户可以使用多个计算机802。
[0080] 在本说明书中描述的主题和功能操作的实施方式可以在数字电子电路中、在有形地被实现的计算机软件或固件中、在计算机硬件中实施,包括在本说明书中公开的结构及其结构等同物、或者它们中的一个或多个的组合中实施。所描述的主题的软件实施方式可以被实现为在有形的、非暂时性的计算机可读的计算机存储介质上编码的一个或多个计算机程序,即计算机程序指令的一个或多个模块,所述程序用于由数据处理装置执行或控制数据处理装置的操作。备选地或附加地,程序指令可以编码在人工生成的传播信号(例如,机器生成的电、光或电磁信号)中/上,生成所述信号以对信息进行编码,以传输给合适的接收机装置,以供数据处理装置执行。计算机存储介质可以是机器可读存储设备、机器可读存储基板、随机或串行存取存储器设备、或计算机存储介质的组合。
[0081] 术语“实时”、“实时(快速)(RFT)”、“接近实时(NRT)”、“准实时”或类似术语(如本领域的普通技术人员所理解的)意味着动作和响应在时间上接近,使得个人感知动作和响应基本上同时发生。例如,在个人做出了访问数据的动作之后对数据显示的响应的时间差(或用于启动显示)可以小于1毫秒(ms)、小于1描或小于5秒。虽然所请求的数据不需要被即时显示(或者,启动以显示),但是考虑到所描述的计算系统的处理限制和例如收集、精确测量、分析、处理、存储或传输所需的时间,在没有任何有意的延迟的情况下显示(或者,启动以显示)所述数据。
[0082] 术语“数据处理装置”、“计算机”或“电子计算机设备”(或者,本领域普通技术人员所理解的等同物)是指数据处理硬件,并且涵盖用于处理数据的各种装置、设备和机器,包括例如可编程处理器、计算机、或者多个处理器或计算机。装置还可以是或还包括专用逻辑电路,例如中央处理单元(CPU)、FPGA(现场可编程阵列)或ASIC(专用集成电路)。在一些实施方式中,数据处理装置或专用逻辑电路(或者,数据处理装置或专用逻辑电路的组合)可以基于硬件或基于软件(或者,基于硬件和基于软件的组合)。可选地,装置可以包括为计算机程序创建执行环境的代码,例如,构成处理器固件、协议栈、数据库管理系统操作系统或者执行环境的组合的代码。本公开考虑具有或不具有常规操作系统(例如,LINUX、UNIX、WINDOWS、MAC OS、ANDROID或IOS)的数据处理装置的使用。
[0083] 可以以任何形式的编程语言来写计算机程序(计算机程序也可以被称为或被描述为程序、软件、软件应用、模块、软件模块、脚本或代码),所述编程语言包括编译或解释语言、或者声明或过程语言,并且所述编程语言可以以任何形式进行部署,比如单独的程序、模块、组件或子例程。计算机程序可以(但是不是必须)对应于文件系统中的文件。程序可以存储在存储其它程序或数据(例如,存储在标记语言文档中的一个或多个脚本)的文件的一部分中、存储在专用于所讨论的程序的单个文件中、或者存储在多个协同文件(例如,存储一个或多个模块、子程序或代码的一部分的文件)中。计算机程序可以被部署为在一个计算机上或在位于一个站点或分布在多个站点并通过通信网络互连的多个计算机上执行。虽然各图中所示的程序的部分被示为通过各种对象、方法、或者其他过程实现各种特征和功能的各个模块,但是程序可以视情况替代地包括多个子模块、第三方服务、组件、库等。相反,各种组件的特征和功能可以视情况组合成单个组件。可以统计地、动态地或者统计地且动态地确定用于进行计算确定的阈值
[0084] 本说明书中描述的方法、过程或逻辑流可以由一个或多个可编程计算机来执行,所述一个或多个可编程计算机执行一个或多个计算机程序以通过对输入数据进行操作并生成输出来执行功能。方法、过程或逻辑流也可以由专用逻辑电路(例如,CPU、FPGA或ASIC)来执行,并且装置也可以被实现为专用逻辑电路(例如,CPU、FPGA或ASIC)。
[0085] 适合于执行计算机程序的计算机可以基于通用或专用微处理器、这两者或任何其他类型的CPU。通常,CPU将从只读存储器(ROM)或随机存取存储器(RAM)或这二者接收指令和数据。计算机的必不可少的元件是用于执行指令的CPU和用于存储指令和数据的一个或更多个存储器没备。通常,计算机还将包括用于存储数据的一个和或更多个大容量存储设备(例如,磁盘、磁光盘或光盘),或者可操作耦接以便从所述一个或更多个大容量存储设备接收或向其发送数据。然而,计算机不需要具有这些设备。此外,计算机可以嵌入到另一设备中,比如移动电话、个人数字助理(PDA)、移动音频或视频播放器、游戏机、全球定位系统(GPS)接收器或便携式存储设备(例如,通用串行总线(USB)闪存驱动器)。
[0086] 适合于存储计算机程序指令和数据的计算机可读介质(视情况,暂时或非暂时的)包括所有形式的非易失性存储器、介质和存储器设备,所述计算机可读介质包括:例如半导体存储器设备,例如可擦除可编程只读存储器(EPROM)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)和闪存设备;磁盘,例如内部硬盘或可移动盘;磁光盘;以及CD ROM、DVD+/-R、DVD-RAM和DVD-ROM盘。存储器可以存储各种对象或数据,比如缓存、类、框架、应用、备份数据、作业、web页、web页模板、数据库表以及存储动态信息的存储库。数据可以包括例如参数、变量、算法、指令、规则、约束、引用、或者这些的组合。另外,存储器可以包括任何其他适当的数据,比如日志、策略、安全性或访问数据以及报告文件。处理器和存储器可以由专用逻辑电路来补充或并入到专用逻辑电路中。
[0087] 为了提供与用户的交互,可以在计算机上实现本说明书中描述的主题的实施方式,该计算机具有用于向用户显示信息的显示设备(例如,CRT(阴极射线管)、LCD(液晶显示器)、LED(发光二极管)或等离子监视器)和用户可以向计算机提供输入的键盘和指点设备(例如,鼠标轨迹球或轨迹板)。还可以使用触摸屏(比如,具有压敏性的平板计算机表面或使用电容或电感测的多点触摸屏)向计算机提供输入。其他种类的设备也可以用于提供与用户的交互;例如,提供给用户的反馈可以是任何形式的传感反馈,例如视觉反馈、听觉反馈或触觉反馈;以及可以以任意形式(包括声音、语音或触觉输入)来接收来自用户的输入。此外,计算机可以通过向用户所使用的设备发送文档或从该设备接收文档来与用户交互;
例如,通过响应于从用户客户端没备上的web浏览器接收到的请求而向所述web浏览器发送网页。
[0088] 可以以单数或复数形式使用术语“图形用户界面”或GUI,以描述一个或更多个图形用户界面以及特定图形用户界面的显示中的每次显示。因此,GUI可以表示任何图形用户界面,包括但不限于web浏览器、触摸屏或处理信息并有效地向用户呈现信息结果的命令行界面(CLI)。通常,GUI可以包括多个用户界面(UI)元素,这些UI元素中的一些UI元素或全部UI元素与Web浏览器相关联,比如交互字段、下拉列表和按钮。这些和其他UI元素可以与web浏览器的功能相关或表示web浏览器的功能。
[0089] 可以在计算系统中实现本说明书中描述的主题的实施方式,所述计算系统包括后端组件(例如,数据服务器)、或者包括中间件组件(例如,应用服务器)、或者包括前端组件(例如,具有通过其用户可以与本说明书中描述的主题的实施方式交互的图形用户界面或web浏览器的客户端计算机)、或者一个或多个此类后端组件、中间件组件或前端组件的任何组合。系统的组件可以通过有线或无线数字数据通信(或者,数据通信的组合)的介质或任意形式(例如,通信网络)互相连接。通信网络的示例包括局域网(LAN)、无线电接入网络(RAN)、城域网(MAN)、广域网(WAN)、全球微波接入互操作性(WIMAX)、使用例如802.11a/b/g/n或802.20(或者,802.11x和802.20的组合)的无线局域网(WLAN)、互联网的全部或一部分、或者一个或多个位置处的通信系统(或者,通信网络的组合)。网络可以例如与网络地址之间的Internet协议(IP)数据包、中继帧、异步传输模式(ATM)信元、语音、视频或数据进行通信。
[0090] 计算系统可以包括客户端和服务器。客户端和服务器一般相互远离并且通常通过通信网络进行交互。客户端和服务器的关系通过在相应计算机上运行并相互具有客户端-服务器关系的计算机程序来生成。
[0091] 该描述被呈现为使得本领域技术人员能够在一个或多个具体实施方式的上下文中做出和使用所公开的主题。在不背离本公开的范围的情况下,可以对所公开的实施方式进行各种修改、变更和置换,并且对于本领域的普通技术人员而言将是显而易见的,并且所定义的一般原理可以应用于其他实施方式和应用。在一些情况下,可以省略对于获得对所描述的主题的理解不必要的细节,从而不会因不必要的细节而使一个或多个所描述的实施方式变得晦涩,因为这样的细节在本领域普通技术人员的技术范围内。本公开并非意在限于所描述的或所示出的实施方式,而应赋予与所描述的原理和特征一致的最宽范围。
[0092] 虽然本说明书包含许多特定的实施方式细节,但是这些实施方式细节不应被解释为对主题范围或对可以要求保护的范围的限制,而是对可以专用于特定实施方式的特征的描述。在单个实施方式中,还可以组合实现本说明书中在独立实施方式的上下文中描述的特定特征。反之,在单个实施方式的上下文中描述的各种特征也可以在多个实施方式中分开地或以任何合适的子组合来实现。此外,尽管前述特征可以被描述为在某些组合中起作用并且甚至最初如此要求保护,但是来自所要求保护的组合的一个或多个特征在一些情况下可以从组合中删除,并且所要求保护的组合可以针对子组合或子组合的变体。
[0093] 已描述了本主题的特定实施方式。对于本领域技术人员显而易见的是,所描述的实施方式的其他实施方式、变更和置换在所附权利要求的范围内。尽管在附图或权利要求中以特定顺序描述了操作,但这不应被理解为:为了实现希望的结果,要求按所示出的特定顺序或按相继的顺序来执行这些操作,或者要求执行所有所示出的操作(一些操作可以被认为是可选的)。
[0094] 此外,在前述实施方式中的各种系统模块和组件的分离或集成不应被理解为在所有实施方式中要求这样的分离或集成,并且应理解的是,所描述的程序组件和系统一般可以一起集成在单个软件产品中或封装成多个软件产品。
[0095] 因此,前述示例实施方式不定义或约束本公开。在不脱离本公开的精神和范围的情况下,还可以存在其它改变、替换和变更。
[0096] 此外,任何要求保护的实施方式被认为适用于至少一种计算机实施的方法;存储用于执行计算机实现的方法的计算机可读指令的非暂时性计算机可读介质;以及计算机系统,包括与硬件处理器可互操作地耦接的计算机存储器,所述硬件处理器被配置为执行计算机实现的方法或存储在非暂时性计算机可读介质上的指令。
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