CN105545283A - 一种连续油管实验数据采集系统 - Google Patents

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兰建平
杨红斌
仝少凯
徐迎新
任斌
李绪宜
谢涛
席仲琛
段晓军
杨敏
李丹
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Abstract

本发明提供了一种连续油管实验数据采集系统，包括依次电连接的测试传感器组、数据采集箱和主控制台，测试传感器组采集连续油管的数据，并将采集的数据传输给数据采集箱，数据采集箱将接收的数据进行A/D转换，然后传输给主控制台，在主控制台上以数据和曲线的形式显示。本发明提供的这种连续油管实验数据采集系统，可以对连续油管钻磨、打捞等实验过程中连续油管的受力状况进行精确检测，为连续油管钻磨、打捞等现场作业提供数据支持。有效解决了水平井连续油管钻磨、打捞等作业中连续油管力学数据的提取及分析难题，提高了连续油管作业效率，降低了连续油管卡钻风险。

Description

一种连续油管实验数据采集系统
技术领域
本发明涉及一种连续油管实验数据采集系统，主要应用于连续油管钻磨、打捞、切割、钻孔等井下作业。
背景技术
目前在井下钻磨、打捞等作业中，连续油管应用越来越多，考虑到连续油管的柔性及井眼轨迹等因素，现无法准确监测水平井段连续油管的受力特性，进而无法给后续作业提供施工参数定量基准，造成不必要的井下复杂。
据调研，国内连续油管技术研究手段比较欠缺，特别是缺少一套完整的工具和工艺试验系统，现有的少数几个连续油管实验平台，主要是以测试连续油管设备为主，没有建造对水平井连续油管的工艺、工具进行全尺寸测试的实验平台或系统。
发明内容
本发明的目的是解决现有的连续油管实验平台，缺少可以精确检测及定量分析连续油管在钻磨、打捞等作业中的力学参数数据及施工参数工具问题。
为此，本发明提供了一种连续油管实验数据采集系统，包括依次电连接的测试传感器组、数据采集箱和主控制台，测试传感器组采集连续油管的数据，并将采集的数据传输给数据采集箱，数据采集箱将接收的数据进行A/D转换，然后传输给主控制台，在主控制台上以数据和曲线的形式显示。
所述测试传感器组包括压力传感器、温度传感器、流量传感器、距离传感器、扭矩与推拉力组合式传感装置，压力传感器、温度传感器、流量传感器均安装在连续油管内，距离传感器安装在套管上，扭矩与推拉力组合式传感装置安装在两个套管短节之间。
所述扭矩与推拉力组合式传感装置为两个相对而设的法兰盘组成的圆柱体，两个法兰盘之间通过沿圆柱体轴向方向布置的推拉力传感器连接；两个法兰盘的相对面上分别设置有沿圆柱体轴向方向的插接爪，且两个法兰盘的插接爪的爪头相互间隔排布，相邻的爪头之间通过扭矩传感器连接。
所述主控制台采用工控机，工控机选用IPC-610型号。
本发明的有益效果：本发明提供的这种连续油管实验数据采集系统，可以对连续油管钻磨、打捞等实验过程中连续油管的受力状况进行精确检测，为连续油管钻磨、打捞等现场作业提供数据支持。有效解决了水平井连续油管钻磨、打捞等作业中连续油管力学数据的提取及分析难题，提高了连续油管作业效率，降低了连续油管卡钻风险。
以下将结合附图对本发明做进一步详细说明。
附图说明
图1是连续油管实验数据采集系统的数据传输图。
图2是扭矩与推拉力组合式传感装置的结构示意图。
附图标记说明：1、测试传感器组；2、数据采集箱；3、主控制台；4、法兰盘；5、扭矩传感器；6、推拉力传感器；7、圆柱体；8、插接爪。
具体实施方式
实施例1：
如图1所示，本发明提供了一种连续油管实验数据采集系统，包括依次电连接的测试传感器组1、数据采集箱2和主控制台3，测试传感器组1采集连续油管的数据，并将采集的数据传输给数据采集箱2，数据采集箱2将接收的数据进行A/D转换，然后传输给主控制台3，在主控制台3上以数据和曲线的形式显示。
通过测试传感器组1来检测钻磨、打捞等作业工具串的钻进力、扭矩、上提力、工具行程以及实验流量、压力、温度等参数，再由数据与信号连接线将检测的数据传输给数据采集箱2，数据采集箱2采用A/D转换自动将数据转换成电信号传输给主控制台3，从而在主控制台3上实时输出检测数据和曲线，结合数据实时调整各种作业参数，以提高实验效率。
实施例2：
在实施例1的基础上，进一步的，所述测试传感器组1包括压力传感器、温度传感器、流量传感器、距离传感器、扭矩与推拉力组合式传感装置，压力传感器、温度传感器、流量传感器均安装在连续油管内，距离传感器安装在套管上，扭矩与推拉力组合式传感装置安装在两个套管短节之间。
压力传感器、温度传感器、流量传感器分别检测连续油管的压力、温度和连续油管内液体的流量，距离传感器主要是用来测量连续油管的钻进位移，扭矩与推拉力组合式传感装置的一端通过法兰连接安装在测试套管上，另外一端通过法兰连接安装在套管上，在连续油管钻磨过程中，检测扭矩和钻进力。
实施例3：
如图2所示，在实施例1的基础上，所述扭矩与推拉力组合式传感装置为两个相对而设的法兰盘4组成的圆柱体7，两个法兰盘4之间通过沿圆柱体7轴向方向布置的推拉力传感器6连接；两个法兰盘4的相对面上分别设置有沿圆柱体7轴向方向的插接爪8，且两个法兰盘4的插接爪8的爪头相互间隔排布，相邻的爪头之间通过扭矩传感器5连接。
需要说明的是，扭矩与推拉力组合式传感装置长400mm，直径400mm，整体为圆柱体，内部密封耐压25MPa，检测精度1%，测试扭矩范围0~3000N.m，测试推拉力范围0~100kN。
实施例4：
所述主控制台3选用工控机，工控机采用IPC-610型号。工控机硬件采用研华品牌IPC-610，主板AIMB-769，CPU为E5300，硬盘500GB，内存2GB。数据采集箱2可以根据需要在市场上采购，是现有技术，其具体的结构不作为本发明的保护点，在此不作做详细的说明。
本发明提供的这种连续油管实验数据采集系统，可以对连续油管钻磨、打捞等实验过程中连续油管的受力状况进行精确检测，为连续油管钻磨、打捞等现场作业提供数据支持。有效解决了水平井连续油管钻磨、打捞等作业中连续油管力学数据的提取及分析难题，提高了连续油管作业效率，降低了连续油管卡钻风险。
以上例举仅仅是对本发明的举例说明，并不构成对本发明的保护范围的限制，凡是与本发明相同或相似的设计均属于本发明的保护范围之内。本实施例没有详细叙述的部件和结构属本行业的公知部件和常用结构或常用手段，这里不一一叙述。

Claims (4)

1.一种连续油管实验数据采集系统，其特征在于：包括依次电连接的测试传感器组（1）、数据采集箱（2）和主控制台（3），测试传感器组（1）采集连续油管的数据，并将采集的数据传输给数据采集箱（2），数据采集箱（2）将接收的数据进行A/D转换，然后传输给主控制台（3），在主控制台（3）上以数据和曲线的形式显示。
2.如权利要求1所述的一种连续油管实验数据采集系统，其特征在于：所述测试传感器组（1）包括压力传感器、温度传感器、流量传感器、距离传感器、扭矩与推拉力组合式传感装置，压力传感器、温度传感器、流量传感器均安装在连续油管内，距离传感器安装在套管上，扭矩与推拉力组合式传感装置安装在两个套管短节之间。
3.如权利要求2所述的一种连续油管实验数据采集系统，其特征在于：所述扭矩与推拉力组合式传感装置为两个相对而设的法兰盘（4）组成的圆柱体（7），两个法兰盘（4）之间通过沿圆柱体（7）轴向方向布置的推拉力传感器（6）连接；两个法兰盘（4）的相对面上分别设置有沿圆柱体（7）轴向方向的插接爪（8），且两个法兰盘（4）的插接爪（8）的爪头相互间隔排布，相邻的爪头之间通过扭矩传感器（5）连接。
4.如权利要求1所述的一种连续油管实验数据采集系统，其特征在于：所述主控制台（3）采用工控机，工控机选用IPC-610型号。
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