海洋深水钻井的海底井口模拟试验装置及测试方法

1.本发明涉及水油气钻井技术领域，尤其涉及一种海洋深水钻井的海底井口模拟试验装置及测试方法。


背景技术：

2.本部分的描述仅提供与本发明公开相关的背景信息，而不构成现有技术。
3.随着深水油气开发技术的日益成熟，海洋钻井逐渐向深水迈进。水下井口是完成钻井作业的基础，其性能好坏将直接影响随后实施的各井段的钻井作业。由于深水钻井作业受到水面风浪、洋流等影响，在井口安装防喷器和隔水管以后，将对井口产生很大的作用力。水下井口除受到上述作用力以外，由导管及各层表层导管组成的水下井口属于多层管系统，深水或海洋环境比较恶劣，海底浅层土强度较低，而且隔水管线比较长，防喷器组比较重，都会令水下井口面临严峻的挑战。可以说水下井口的稳定与否直接关系到整个海洋钻井过程的推进，因此，水下井口的稳定性问题成为深水钻井中重点关注的问题之一。


技术实现要素：

4.本发明为了解决上述问题，提供了一种海洋深水钻井的海底井口模拟试验装置及测试方法，能够模拟深水中海底井口受到海洋环境荷载的影响，以揭示深水表层导管与土体作用的变化规律，为深水建井工艺提供依据。提供的技术方案如下所述：
5.本技术实施方式公开了一种海洋深水钻井的海底井口模拟试验装置，包括：釜体，所述釜体具有中空的腔室，所述腔室内用于填充土层；土压力计，用于分布在所述土层中，监测所述土层中压力变化；表层导管，用于下入所述土层中，所述表层导管具有相对的底端和顶端，所述底端位于所述土层中，所述顶端位于所述土层上方；海底井口装置，安装在所述表层导管的顶端；隔水管，通过所述海底井口装置连接在所述表层导管的上方；张力器，连接在所述隔水管的顶端，用于模拟平台装置的管柱的顶部张力；平台装置，设置在所述张力器上；实验架，架设在所述釜体外围，用于为所述试验装置提供支撑；推拉运动装置，用于模拟海洋环境荷载和所述平台装置运动；高度调节机构，用于改变所述推拉运动装置的高度位置；控制器，与所述土压力计、所述海底井口装置和所述张力器电性连接。
6.在一个优选的实施方式中，所述推拉运动装置包括：用于模拟海洋环境载荷的第一推拉机构、用于模拟平台运动的第二推拉机构，所述第一推拉机构能向所述隔水管施加水平载荷；所述第二推拉机构能带动所述平台装置水平运动。
7.在一个优选的实施方式中，所述海洋深水钻井的海底井口模拟试验装置还包括：电源，以及用于安装在所述实验架上的第一螺纹杆和第二螺纹杆，所述第一螺纹杆的一端连接在所述隔水管上，所述第二螺纹杆的一端连接在所述平台装置上，所述第一推拉机构包括第一齿轮，所述第一齿轮与所述第一螺纹上的螺纹相啮合，所述电源驱动所述第一齿轮转动，带动所述第一螺纹杆进行平动；所述第二推拉机构包括第二齿轮，所述第二齿轮与所述第二螺杆上的螺纹相啮合，所述电源驱动所述第二齿轮转动，带动所述第二螺纹杆进
平动。
8.在一个优选的实施方式中，所述第一螺纹杆的一端与所述隔水管之间通过环形管箍相连接，所述第二螺纹杆的一端与所述平台装置之间通过环形管箍相连接，所述第一螺纹杆和所述第二螺纹杆在平动过程中带动所述隔水管和平台装置在水平方向上作周期运动，模拟所述隔水管受海洋环境荷载作用和平台装置运动的过程。
9.在一个优选的实施方式中，所述实验架包括沿着高度方向延伸的竖直梁和连接竖直梁顶端的横梁，在两个竖直梁的中部还设置有中间横梁，所述中间横梁的端部通过可移动接头设置在所述竖直梁中，所述第一推拉机构安装在所述中间横梁上。
10.在一个优选的实施方式中，所述竖直梁中且位于所述可移动接头的下方还设置有升降接头。
11.在一个优选的实施方式中，所述土压力计的个数为多个，多个所述土压力计整体沿着所述表层导管的轴线方向均匀分布，在径向上，所述土压力计自中心向外围由密到疏分布。
12.在一个优选的实施方式中，所述试验装置还包括：挠性接头，所述挠性接头设置在海底井口装置与所述隔水管之间。
13.一种利用上述所述的海洋深水钻井的海底井口模拟试验装置实施的测试方法，包括：
14.将实验架调整到第一高度，向釜体内加入土体；
15.将土压力计预先埋设到土体中的指定位置，将表层导管下入到位后静置一段时间，使土体恢复稳定，记录此时各土压力计的示数；
16.启动第一推拉机构，使其在水平方向上运动，使隔水管受到水平荷载作用，获取当前土压力计的示数变化，确定海洋环境荷载作用下表层导管与土体之间作用的影响范围和压力变化；
17.和/或启动第二推拉机构，使其在水平方向上运动，模拟平台装置在海面上受到的环境荷载，获取当前土压力计示数的变化，确定所述平台装置受荷载时表层导管与土体之间作用的影响范围和压力变化。
18.在一个优选的实施方式中，所述测试方法还包括：通过所述高度调节机构，改变所述第一推拉机构和/或所述推拉机构的高度位置，重复上述测试方法。
19.本发明的特点和优点是：
20.利用本技术实施方式中所提供的海洋深水钻井的海底井口模拟试验装置及测试方法，通过高度调节机构(包括升降接头和移动接头等)能够调整推拉运动装置的高度，从而实现模拟不同深度的海洋环境荷载，并且在土体中埋设土压力计能够准确监测因荷载影响导致土体压力的变化以及影响范围，为深水海底钻井以及建井工艺的设计与应用提供了理论依据。
21.参照后文的说明和附图，详细公开了本技术的特定实施方式，指明了本技术的原理可以被采用的方式。应该理解，本技术的实施方式在范围上并不因而受到限制。
22.针对一种实施方式描述和/或示出的特征可以以相同或类似的方式在一个或更多个其它实施方式中使用，与其它实施方式中的特征相组合，或替代其它实施方式中的特征。
23.应该强调，术语“包括/包含”在本文使用时指特征、整件、步骤或组件的存在，但并
不排除一个或更多个其它特征、整件、步骤或组件的存在或附加。
附图说明
24.图1为本技术实施方式中提供的一种新型海洋深水钻井的海底井口模拟试验装置的结构示意图；
25.图2为本技术实施方式提供的推拉运动装置中第一推拉机构的结构示意图；
26.图3为本技术实施方式提供的推拉运动装置中第二推拉机构的结构示意图；
27.图4为本技术实施方式提供的可移动接头示意图；
28.图5为本技术实施方式提供的升降接头示意图；
29.图6为利用本技术实施方式中提供的海洋深水钻井的海底井口模拟试验装置实施的一种测试方法的步骤流程图；
30.图7为利用本技术实施方式中提供的海洋深水钻井的海底井口模拟试验装置实施的另一种测试方法的步骤流程图；
31.图8为利用本技术实施方式中提供的海洋深水钻井的海底井口模拟试验装置实施的又一种测试方法的步骤流程图。
32.附图标记说明：
33.1、釜体；
34.2、土层；
35.3、土压力计；
36.4、表层导管；
37.5、升降接头；
38.6、海底井口装置；
39.7、挠性接头；
40.8、隔水管；
41.9、数据线；
42.10、控制器；
43.11、可移动接头；
44.12、中间横梁；
45.13、实验架；
46.14、环形管箍；
47.15、螺纹接头；
48.16、平台装置；
49.17、张力器；
50.18-1、第一螺纹杆；
51.18-2、第二螺纹杆；
52.19、第一齿轮；
53.19-1、第一推拉机构；
54.19-2、第二推拉机构；
55.20、电线；
56.21、电源；
57.22、第二齿轮；
58.23、螺丝钉。
具体实施方式
59.结合附图和本发明具体实施方式的描述，能够更加清楚地了解本发明的细节。但是，在此描述的本发明的具体实施方式，仅用于解释本发明的目的，而不能以任何方式理解成是对本发明的限制。在本发明的教导下，技术人员可以构想基于本发明的任意可能的变形，这些都应被视为属于本发明的范围。需要说明的是，当元件被称为“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是机械连接或电连接，也可以是两个元件内部的连通，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。
60.除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本技术的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本技术的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本技术。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
61.如图1所示，本技术说明书中提供一种海洋深水钻井的海底井口模拟试验装置及测试方法，该海洋深水钻井的海底井口模拟试验装置可以包括：釜体1、土压力计3、表层导管4、海底井口装置6、隔水管8、张力器17、平台装置16、实验架13、推拉运动装置、高度调节机构和控制器10等。
62.其中，所述釜体1具有中空的腔室，所述腔室内用于填充土层2。
63.所述土压力计3用于分布在所述土层2中，监测所述土层2中压力变化。
64.具体的，所述土压力计3的个数为多个，所述土压力计3均匀分布在表层导管4两侧的土层2中。多个所述土压力计3整体沿着所述表层导管4的轴线方向均匀分布，在径向上，所述土压力计3自中心向外围由密到疏分布。
65.土压力计3的布置通常采用距离井筒轴线均匀布置，主要来采集管柱的振动传递，理论上土压力计3布置越密集越好，但根据理论距离轴心越远影响越小，所以土压力计3布置可以采用由中心到两边的土压力计3间距由密到疏，主要通过土压力计3示数是否变化及变化大小来反应土体扰动的范围，来进一步评估井口管柱的水平和竖直管土力学响应。
66.如图1所示，在一个具体的实施方式中，土压力计3可以分布在表层导管4的两侧，每侧的土压力计3为四列六行，确保能包含压力的影响范围。
67.所述土压力计3在监测压力变化时，倘若某行的靠近表层导管4的一个土压力计3示数发生变化而与它相邻下一行的示数不变，则说明竖向的压力影响范围只到此行；若某列的一个土压力计3的示数发生变化而与它相邻的下一列的示数不变，则说明横向的压力影响范围只到此列，并且通过土压力计3示数的变化大小可以判断出对土体的扰动程度。
68.所述表层导管4用于下入所述土层2中。具体的，所述表层导管4具有相对的底端和
顶端，所述底端位于所述土层2中，所述顶端位于所述土层2上方。需要说明的是，本技术中所述的表层导管4用于模拟实际深水油气钻井领域的表层导管，其具体形状构造与实际的深水油气钻井领域的表层导管一致，其尺寸可以按照实际深水油气钻井领域的表层导管进行等比例缩小。
69.所述海底井口装置6安装在所述表层导管的顶端。需要说明的是，本技术中所述的海底井口装置6用于模拟实际深水油气钻井领域的海底井口装置，其具体形状构造与实际的深水油气钻井领域的海底井口装置一致，其尺寸可以按照实际深水油气钻井领域的海底井口装置进行等比例缩小。
70.所述隔水管8通过所述海底井口装置6连接在所述表层导管4的上方。需要说明的是，本技术中所述的隔水管8用于模拟实际深水油气钻井领域的隔水管，其具体形状构造与实际的深水油气钻井领域的隔水管一致，其尺寸可以按照实际深水油气钻井领域的隔水管进行等比例缩小。
71.所述试验装置还包括：挠性接头7。所述挠性接头7设置在海底井口装置6与所述隔水管8之间。
72.所述张力器17连接在所述隔水管8的顶端，用于模拟平台装置16的管柱的顶部张力。其中，该隔水管8顶端与张力器17之间可以通过螺纹接头15进行连接安装。
73.具体的，张力器17的核心部件为弹簧，通过该张力器17将(表层导管4、海底井口装置6、隔水管8等组成的)管柱和平台装置16进行连接。使用时，利用该弹簧为主的张力器17，模拟升沉补偿装置的作用来传递平台运动的动力响应。
74.所述平台装置16设置在所述张力器17上。需要说明的是，本技术中所述的平台装置16用于模拟实际深水油气钻井领域的平台装置16，其具体形状构造与实际的深水油气钻井领域的平台装置16一致，或者可以在实际的深水油气钻井领域的平台装置16的基础上进行一定的简化，其尺寸可以按照实际深水油气钻井领域的隔水管进行等比例缩小。
75.所述实验架13架设在所述釜体1外围，用于为所述试验装置提供支撑。具体的，所述实验架13包括沿着高度方向延伸的竖直梁和连接竖直梁顶端的横梁，在两个竖直梁的中部还设置有中间横梁12。其中，所述推拉运动装置等部件可以安装在该实验架13上。
76.所述推拉运动装置用于模拟海洋环境荷载和所述平台装置16运动。具体的，该推拉运动装置可以实现如下功能：
77.通过推拉运动装置中杆件的往复运动来模拟平台在海洋环境载荷作用下的漂移运动；通过推拉运动装置中杆件的运动幅度，频率等参数来模拟平台运动的特性；通过调整推拉运动装置的初始位置可以模拟平台装置16的偏心运动对隔水管8和海底井口的影响。
78.在一个实施方式中，所述推拉运动装置包括：用于模拟海洋环境载荷的第一推拉机构19-1、用于模拟平台运动的第二推拉机构19-2，所述第一推拉机构19-1能向所述隔水管8施加水平载荷；所述第二推拉机构19-2能带动所述平台装置16水平运动。
79.在本实施方式中，第一推拉机构19-1能够在水平方向上做往复运动，模拟海洋环境载荷。第二推拉机构19-2可模拟平台装置16在海面上的运动过程。具体的，该第一推拉机构19-1和第二推拉机构19-2可以基于螺纹和齿轮配合的形式，实现在沿着螺纹延伸方向的往复运动。当然，该第一推拉机构19-1和第二推拉机构19-2也可以采用其他形式。
80.进一步的，请结合参阅图1、图2和图3，所述海洋深水钻井的海底井口模拟试验装
置还包括：电源21，以及用于安装在所述实验架13上的第一螺纹杆18-1和第二螺纹杆18-2。所述第一螺纹杆18-1的一端连接在所述隔水管8上，所述第二螺纹杆18-2的一端连接在所述平台装置16上。其中，该电源21可以通过电线20的方式分别与第一推拉机构19-1、第二推拉机构19-2连接，从而向其供电。
81.如图2所示，所述第一推拉机构19-1包括第一齿轮19，所述第一齿轮19与所述第一螺纹上的螺纹相啮合，所述电源21驱动所述第一齿轮19转动，带动所述第一螺纹杆18-1进行平动。
82.打开第一推拉机构19-1模拟海流载荷作用时，该载荷会通过隔水管8传递到海底井口装置6，导致海底井口装置6产生水平周期运动，体现为管柱周围土体的压力变化，通过土压力计3的示数测量可以体现出土体扰动水平范围和深度大小。
83.如图3所示，所述第二推拉机构19-2包括第二齿轮22，所述第二齿轮22与所述第二螺杆上的螺纹相啮合，所述电源21驱动所述第二齿轮22转动，带动所述第二螺纹杆18-2进平动。
84.平台装置16的水平运动是环境载荷的作用导致的，平台装置16的运动会产生管柱上的周期水平力，通过模拟平台装置16的运动就可以代表环境外力作用，平台装置16与管柱的连接为弹簧为主的张力器17，平台装置16运动会带动弹簧拉升，则可以模拟平台装置16运动对管柱的作用力。
85.其中，在一个具体的实施方式中，所述第一螺纹杆18-1的一端与所述隔水管8之间通过环形管箍14相连接，所述第二螺纹杆18-2的一端与所述平台装置16之间通过环形管箍14相连接，所述第一螺纹杆18-1和所述第二螺纹杆18-2在平动过程中带动所述隔水管8和平台装置16在水平方向上作周期运动，模拟所述隔水管8受海洋环境荷载作用和平台装置16运动的过程。
86.在本实施方式中，所述第一螺纹杆18-1、第二螺纹杆18-2分别通过环形管箍14与隔水管8和平台装置16相连，第一螺纹杆18-1、第二螺纹杆18-2在平动过程中会带动隔水管8和平台装置16在水平方向上作周期运动，从而模拟隔水管8受海洋环境荷载作用和平台运动的过程。
87.其中，与第一螺纹杆18-1相连接的环形管箍14套设在隔水管8外，该环形管箍14的内径大于隔水管8的外径，该环形管箍14能够相对该隔水管8轴向移动以及径向小范围的运动。与第二螺纹杆18-2相连接的环形管箍14套设在平台装置16外，该环形管箍14的内径大于平台装置16的外径，该环形管箍14能够相对该平台装置16轴向移动以及径向小范围的运动。
88.在本实施方式中，所述高度调节机构用于改变所述推拉运动装置的高度位置。其中，该高度调节机构可以包括：可移动接头11和升降接头5等结构。
89.其中，该实验架13的中间横梁12的端部通过可移动接头11设置在所述竖直梁中，所述第一推拉机构19-1安装在所述中间横梁12上。使用时，利用该可移动接头11，能够改变实验架13中间横梁12的高度，从而改变第一推拉机构19-1的高度。使用时，调整可移动接头11，使第一推拉机构19-1处于合适的高度，具体的，该第一推拉机构19-1的具体位置可以根据模拟不同位置的海洋环境载荷进行调整，例如海面处，海底中部，海底底部位置等。
90.如图4所示，该可移动接头11可以通过可拆卸的连接方式设置在实验架13上，具体
的，该可移动接头11可以通过螺丝钉23等方式固定在实验架13上。为了保证该可移动接头11连接的可靠性，该螺栓钉的个数可以为两个。当然，该可拆卸的连接方式并不限于上述举例，其还可以其他便于实现拆卸和安装的方式。
91.此外，所述竖直梁中且位于所述可移动接头11的下方还设置有升降接头5，利用该升降接头5可以改变整个实验架13的高度。
92.如图5所示，该升降接头5也可以通过可拆卸的连接方式设置在实验架13上。其中，该竖直梁在与升降接头5配合的位置可以分为两段，该升降接头5可以通过螺丝钉23连接在两个竖直梁的两端。当需要调节实验架13的高度时，可以通过升降接头5调整两个竖直梁两个端部之间的间距即可。当然，该可拆卸的连接方式并不限于上述举例，其还可以其他便于实现拆卸和安装的方式。
93.在本实施方式中，控制器10与所述土压力计3、所述海底井口装置6和所述张力器17电性连接，用于接收数据和发送控制指令。具体的，该控制器10可以通过数据线9与所述土压力计3、所述海底井口装置6和所述张力器17实现电性连接，从而接收数据和发送控制指令。
94.本技术通过升降接头5和移动接头为主的高度调节机构能够调整推拉运动装置的高度，从而实现模拟不同深度的海洋环境荷载，并且在土体中埋设土压力计3能够准确监测因荷载影响导致土体压力的变化以及影响范围，为深水海底钻井以及建井工艺的设计与应用提供了理论依据。具体的，本技术所提供的海洋深水钻井的海底井口模拟试验装置可以实现如下功能：
95.(1)模拟平台装置偏移及周期作用对管柱的影响。
96.(2)模拟不同水深海流载荷对管柱的影响，比如管柱上部，中部，下部的载荷分别对管柱作用，并且通过土体的扰动确定出不同水深下流载荷对管柱的影响大小的区别。
97.(3)开创性地提出了一种对深水海底井口泥线以下土体扰动的研究，本研究可以模拟并测量土体的扰动。
98.请参阅图6，基于上述实施方式中所提供的海洋深水钻井的海底井口模拟试验装置，本技术实施方式中还提供一种利用所述的海洋深水钻井的海底井口模拟试验装置实施的测试方法，该测试方法可以包括如下步骤：
99.步骤s1：将实验架13调整到第一高度，向釜体1内加入土体；
100.步骤s2：将土压力计3预先埋设到土体中的指定位置，将表层导管4下入到位后静置一段时间，使土体恢复稳定，记录此时各土压力计3的示数；
101.步骤s3：启动第一推拉机构19-1，使其在水平方向上运动，使隔水管8受到水平荷载作用，获取当前土压力计3的示数变化，确定海洋环境荷载作用下表层导管4与土体之间作用的影响范围和压力变化；
102.步骤s4：启动第二推拉机构19-2，使其在水平方向上运动，模拟平台装置16在海面上受到的环境荷载，获取当前土压力计3示数的变化，确定所述平台装置16受荷载时表层导管4与土体之间作用的影响范围和压力变化。
103.进一步的，所述测试方法还可以包括：通过所述高度调节机构，改变所述第一推拉机构19-1和/或所述推拉机构的高度位置，重复上述测试方法的步骤。
104.在具体进行测试时，安装好各试验装置中各个部分，将实验架13调整到合适高度，
向釜体1内加入预先备好的土体。
105.将土压力计3预先埋设到土体中的指定位置，土压力计3均匀分布在表层导管两侧，例如，每侧可以分布六行四列，以保证在做模拟试验过程中能完全覆盖土压力变化范围，将表层导管4下入到位后静置一段时间，使土体恢复稳定，记录此时各土压力计3的示数。
106.调整可移动接头11，使第一推拉机构19-1处于合适的高度，根据模拟不同位置(比如海面处，海面以下100米，海面以下200米等)的海洋环境载荷进行调整，例如海面处，海底中部，海底底部位置等，打开电源21开关，使其在水平方向上运动，此时第一螺纹杆18-1会带动隔水管8，使得隔水管8受到水平荷载作用，导致井下导管与土体之间作用力，观察土压力计3的示数变化，即可得到不同位置海洋环境荷载作用下表层导管4与土体之间作用的影响范围和压力变化。
107.打开第二推拉机构19-2的开关，电源21向第二推拉机构19-2供电，使其同样在水平方向上运动，从而模拟平台的平动过程，来探究平台运动对海底井口的影响，从而模拟平台在海面上受到的环境荷载，观察此时土压力计3示数的变化，即可得到平台受荷载时表层导管4与土体之间作用的影响范围和压力变化。
108.请参阅图7，基于上述实施方式中所提供的海洋深水钻井的海底井口模拟试验装置，本技术实施方式中还提供一种利用所述的海洋深水钻井的海底井口模拟试验装置实施的测试方法，该测试方法可以包括如下步骤：
109.步骤s1：将实验架13调整到第一高度，向釜体1内加入土体；
110.步骤s2：将土压力计3预先埋设到土体中的指定位置，将表层导管4下入到位后静置一段时间，使土体恢复稳定，记录此时各土压力计3的示数；
111.步骤s3：启动第一推拉机构19-1，使其在水平方向上运动，使隔水管8受到水平荷载作用，获取当前土压力计3的示数变化，确定海洋环境荷载作用下表层导管4与土体之间作用的影响范围和压力变化。
112.在本实施方式中，与上述实施方式不同之处在于，可以根据实际的模拟试验需求，仅启动第一推拉机构19-1，使其在水平方向上运动，使隔水管8受到水平荷载作用，获取当前土压力计3的示数变化，确定海洋环境荷载作用下表层导管4与土体之间作用的影响范围和压力变化。
113.请参阅图8，基于上述实施方式中所提供的海洋深水钻井的海底井口模拟试验装置，本技术实施方式中还提供一种利用所述的海洋深水钻井的海底井口模拟试验装置实施的测试方法，该测试方法可以包括如下步骤：
114.步骤s1：将实验架13调整到第一高度，向釜体1内加入土体；
115.步骤s2：将土压力计3预先埋设到土体中的指定位置，将表层导管4下入到位后静置一段时间，使土体恢复稳定，记录此时各土压力计3的示数；
116.步骤s4：启动第二推拉机构19-2，使其在水平方向上运动，模拟平台装置16在海面上受到的环境荷载，获取当前土压力计3示数的变化，确定所述平台装置16受荷载时表层导管4与土体之间作用的影响范围和压力变化。
117.在本实施方式中，与上述实施方式不同之处在于，可以根据实际的模拟试验需求，仅第二推拉机构19-2，使其在水平方向上运动，模拟平台装置16在海面上受到的环境荷载，
获取当前土压力计3示数的变化，确定所述平台装置16受荷载时表层导管4与土体之间作用的影响范围和压力变化。
118.本文引用的任何数字值都包括从下限值到上限值之间以一个单位递增的下值和上值的所有值，在任何下值和任何更高值之间存在至少两个单位的间隔即可。举例来说，如果阐述了一个部件的数量或过程变量(例如温度、压力、时间等)的值是从1到90，优选从20到80，更优选从30到70，则目的是为了说明该说明书中也明确地列举了诸如15到85、22到68、43到51、30到32等值。对于小于1的值，适当地认为一个单位是0.0001、0.001、0.01、0.1。这些仅仅是想要明确表达的示例，可以认为在最低值和最高值之间列举的数值的所有可能组合都是以类似方式在该说明书明确地阐述了的。
119.除非另有说明，所有范围都包括端点以及端点之间的所有数字。与范围一起使用的“大约”或“近似”适合于该范围的两个端点。因而，“大约20到30”旨在覆盖“大约20到大约30”，至少包括指明的端点。
120.披露的所有文章和参考资料，包括专利申请和出版物，出于各种目的通过援引结合于此。描述组合的术语“基本由
…
构成”应该包括所确定的元件、成分、部件或步骤以及实质上没有影响该组合的基本新颖特征的其他元件、成分、部件或步骤。使用术语“包含”或“包括”来描述这里的元件、成分、部件或步骤的组合也想到了基本由这些元件、成分、部件或步骤构成的实施方式。这里通过使用术语“可以”，旨在说明“可以”包括的所描述的任何属性都是可选的。
121.多个元件、成分、部件或步骤能够由单个集成元件、成分、部件或步骤来提供。另选地，单个集成元件、成分、部件或步骤可以被分成分离的多个元件、成分、部件或步骤。用来描述元件、成分、部件或步骤的公开“一”或“一个”并不说为了排除其他的元件、成分、部件或步骤。
122.应该理解，以上描述是为了进行图示说明而不是为了进行限制。通过阅读上述描述，在所提供的示例之外的许多实施方式和许多应用对本领域技术人员来说都将是显而易见的。因此，本教导的范围不应该参照上述描述来确定，而是应该参照所附权利要求以及这些权利要求所拥有的等价物的全部范围来确定。出于全面之目的，所有文章和参考包括专利申请和公告的公开都通过参考结合在本文中。在前述权利要求中省略这里公开的主题的任何方面并不是为了放弃该主体内容，也不应该认为发明人没有将该主题考虑为所公开的发明主题的一部分。
123.本说明书中的各个实施方式均采用递进的方式描述，每个实施方式重点说明的都是与其他实施方式的不同之处，各个实施方式之间相同相似的部分互相参见即可。
124.上述实施方式只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。