CN107448181A - 免投捞测试测调仪 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种免投捞测试测调仪，包括测量骨架，测量骨架上自上到下依次设置有流量测量装置、信号处理装置、电机、支撑定位装置以及调节装置，电机和支撑定位装置之间还设置有用于驱动支撑定位装置张开或闭合以及调节装置进行工作的驱动装置，电机通过驱动装置分别与支撑定位装置以及调节装置相连。本发明采用新的凸轮开收臂结构解决了现有技术中无法实现同心测调井下仪器的可视化操作、量化精细注水以及深度校准等技术问题，极大缩短了动作时间。
Description
技术领域
本发明属于石油分层注水技术领域，涉及一种免投捞测试测调仪。
背景技术
近年来由于常规偏心分层注水工艺的堵塞器投捞和井下仪器对接困难，测调工作无法顺利进行，多数油田的同心注水技术已经由原来的根据经验投放固定开口的水嘴升级为可调式水嘴，可以一次性作业避免反复投捞，实现实时调节各层流量。大大缩短了调节周期，提高了效率。
目前基于同心原理的分注工艺只能实现通过递减法测试单层流量，无法实现单层直接测试。这种方法对于单层配注量较大的注水井能够保证一定的测试精度，但是对于单层配注量较小的情况，测试误差则经常无法接受。
测调井下仪器工作于几千米的井下，需要实现开臂，收臂，对接，正负调节等动作。由于没有井下仪器状态监控机制，动作完成情况需要根据经验来判断。工作人员无法准确的掌握井下测调仪器的状态。由于没有校深机制，配水器的寻找只能根据电缆长度和张力判断。由于无法监控调节过程中的开度的变化，所以无法实现量化的，精细的流量调节。
发明内容
本发明的目的是提供一种免投捞测试测调仪，解决了现有技术中无法实现单层直接测试、无法实现精细化测量、井下时深度无法校准的问题。
本发明所采用的技术方案是，免投捞测试测调仪，包括测量骨架，测量骨架上自上到下依次设置有流量测量装置、信号处理装置、电机、支撑定位装置以及调节装置，电机和支撑定位装置之间还设置有用于驱动支撑定位装置张开或闭合以及调节装置进行工作的驱动装置，电机通过驱动装置分别与支撑定位装置以及调节装置相连。
本发明的特点还在于，
驱动装置包括壳体、第一弹簧、第一控制套、第二控制套、第二弹簧、套筒以及传动轴，壳体设置在测量骨架上，壳体内部水平设置有传动轴，传动轴与电机驱动连接，传动轴头端依次套有第一弹簧和可随传动轴同步转动的第一控制套，第一弹簧一端固定在壳体内壁另一端与第一控制套接触，紧邻第一控制套的传动轴外部套装有套筒，套筒与传动轴之间具有缝隙，套筒外部套装有与第一控制套齿轮啮合可同步转动的第二控制套，第二控制套与套筒之间设有第二弹簧，所述套筒的端部设置有驱动支撑定位装置张开或闭合的凸轮。
第二控制套上设有移动凹槽，所述套筒上设置有与移动凹槽可卡持的定位磁钢。
移动凹槽设置在第二控制套的轴向方向，所述定位磁钢可在移动凹槽中沿第二控制套的轴向进行轴向移动。
支撑定位装置包括两个八字状的定位爪以及设置在定位爪与测量骨架之间的支撑弹簧，所述驱动装置的凸轮止靠在定位爪上。
支撑定位装置与调节装置之间的测量骨架上设置有防转装置。
防转装置包括两侧外凸的凸起以及设置在测量骨架与凸起之间的弹簧。
流量测量装置与信号处理装置之间的测量骨架上设有校深装置。
校深装置包括自上而下设置的第一磁钢以及第二磁钢，所述第一磁钢以及第二磁钢之间设置有线圈。
本发明的有益效果是，
与桥式同心配水器配合使用，可实现大斜度井的分层注水和分层测试，该井下仪采用校深机制，可以精确定位配水器的位置，降低了井下故障的排除难度；
与桥式同心配水器对接不需要导向键，对接成功率高；
采用状态监测机制，可以实时监控测调井下仪器的工作状态，并且根据需要进行实时控制；
采用开度监测，精准的控制配水器的开口大小，实现量化和细分注水；
采用凸轮结构，大大降低开收臂的时间，提高工作效率；
采用双向编码通讯，提高通讯的稳定性；
采用新的凸轮开收臂结构解决了现有技术中无法实现同心测调井下仪器的可视化操作、量化精细注水以及深度校准等技术问题，极大缩短了动作时间。
附图说明
图1是本发明免投捞测试测调仪的结构示意图；
图2是本发明免投捞测试测调仪的驱动装置的结构示意图；
图3是本发明免投捞测试测调仪的第二控制套的结构示意图；
图4是本发明免投捞测试测调仪的工作流程连接示意图。
图中，1.流量测量装置，2.校深装置，3.信号处理装置，4.电机，5.驱动装置，6.支撑定位装置，7.防转装置，8.调节装置；
51.壳体，52.第一弹簧，53.第一控制套，54.第二控制套，55.第二弹簧，56.套筒，57.传动轴，58.定位磁钢，59.移动凹槽。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明进行详细说明。
本发明免投捞测试测调仪，结构如图1-图3所示，包括测量骨架，所述测量骨架上自上到下依次设置有流量测量装置1、信号处理装置3、电机4、支撑定位装置6以及调节装置8，电机4和支撑定位装置6之间还设置有用于驱动支撑定位装置6张开或闭合以及调节装置8进行工作的驱动装置5，电机4通过驱动装置5分别与支撑定位装置6以及调节装置8相连。
驱动装置5包括壳体51、第一弹簧52、第一控制套53、第二控制套54、第二弹簧55、套筒56以及传动轴57，壳体51设置在测量骨架上，壳体51内部水平设置有传动轴57，传动轴57与电机4驱动连接，传动轴57头端依次套有第一弹簧52和可随传动轴57同步转动的第一控制套53，第一弹簧52一端固定在壳体51内壁另一端与第一控制套53接触，紧邻第一控制套53的传动轴57外部套装有套筒56，套筒56与传动轴57之间具有缝隙，套筒56外部套装有与第一控制套53齿轮啮合可同步转动的第二控制套54，第二控制套54与套筒56之间设有第二弹簧55，套筒56的端部设置有驱动支撑定位装置6张开或闭合的凸轮。
第二控制套54上设有移动凹槽59，所述套筒56上设置有与移动凹槽59可卡持的定位磁钢58。
移动凹槽59设置在第二控制套54的轴向方向，所述定位磁钢58可在移动凹槽59中沿第二控制套54的轴向进行轴向移动。
支撑定位装置6包括两个八字状的定位爪以及设置在定位爪与测量骨架之间的支撑弹簧，所述驱动装置5的凸轮止靠在定位爪上。
支撑定位装置6与调节装置8之间的测量骨架上设置有防转装置7。
防转装置7包括两侧外凸的凸起以及设置在测量骨架与凸起之间的弹簧。
流量测量装置1与信号处理装置3之间的测量骨架上设有校深装置2。
校深装置2包括自上而下设置的第一磁钢以及第二磁钢，所述第一磁钢以及第二磁钢之间设置有线圈。
本发明免投捞测试测调仪，如图4所示，流量测量装置1采用超声流量计，包括超声发射装置和接收装置，测量的流量数据经过信号处理装置3的处理组件编码，通过双向通讯模块传输给地面控制装置。校深装置2采用电磁感应原理，把解箍信号传送给其下连接的信号处理装置3处理到得深度信息，再经过信号处理装置3编码传送至地面控制装置进行深度校验。信号处理装置3是核心器件，处理由流量测量装置1、校深装置2、驱动装置5所采集的数据，并负责进行编码，再通过通信模块传送至地面控制装置。
信号处理装置3同时通过双向通讯模块接收地面控制装置命令数据，进行解码，并执行控制其下连接的电机4和电机控制装置进行开臂收臂正调和负调。驱动装置5通过电机4的带动实现开收臂和正负调，同时监测仪器状态和配水器开度，再将监测的数据传送至信号处理装置3进行处理。支撑定位装置6经过电机4打开后用来确保和配水进行可靠对接定位。对接后驱动装置5发生结构改变，进而状态监测机制可检测到对接状态，此时电机4可实现配水器的正负调节而不影响支撑定位装置6。调节过程驱动装置5可检测开度信息。防转装置7与配水器配合用来防止调节扭矩大的情况下仪器自身的转动。调节装置8是由电机4控制和配水器结构配合实现配水器的正负调节。
工作时，将本发明下放至井下，下放过程中通过校深装置2结合资料确定配水器的位置。通过地面控制装置利用编码通讯向本发明的发送命令，本发明通过信号处理设备接收命令数据，解码获得命令，执行命令，通过电机4打开支撑定位装置6，和配水器进行对接。驱动装置5实时检测仪器信息传送至地面控制装置。流量测量装置1同时进行流量测量，并传送至地面控制装置。地面控制装置控制本发明通过电机4进行正负调节。调节过程中的驱动装置5实时检测开度。当开度或者流量信息达到要求时自动停止调节，实现可视化细分量化调节。
信号处理装置3包括双向编码通讯模块，流量信号处理模块和状态信号处理模块。
Claims (9)
1.免投捞测试测调仪，其特征在于，包括测量骨架，所述测量骨架上自上到下依次设置有流量测量装置(1)、信号处理装置(3)、电机(4)、支撑定位装置(6)以及调节装置(8)，所述电机(4)和支撑定位装置(6)之间还设置有用于驱动支撑定位装置(6)张开或闭合以及调节装置(8)进行工作的驱动装置(5)，所述电机(4)通过驱动装置(5)分别与支撑定位装置(6)以及调节装置(8)相连。
2.根据权利要求1所述的免投捞测试测调仪，其特征在于，所述驱动装置(5)包括壳体(51)、第一弹簧(52)、第一控制套(53)、第二控制套(54)、第二弹簧(55)、套筒(56)以及传动轴(57)，所述壳体(51)设置在测量骨架上，所述壳体(51)内部水平设置有传动轴(57)，所述传动轴(57)与电机(4)驱动连接，所述传动轴(57)头端依次套有第一弹簧(52)和可随传动轴(57)同步转动的第一控制套(53)，所述第一弹簧(52)一端固定在壳体(51)内壁另一端与第一控制套(53)接触，紧邻第一控制套(53)的传动轴(57)外部套装有套筒(56)，所述套筒(56)与传动轴(57)之间具有缝隙，所述套筒(56)外部套装有与第一控制套(53)齿轮啮合可同步转动的第二控制套(54)，所述第二控制套(54)与套筒(56)之间设有第二弹簧(55)，所述套筒(56)的端部设置有驱动支撑定位装置(6)张开或闭合的凸轮。
3.根据权利要求2所述的免投捞测试测调仪，其特征在于，所述第二控制套(54)上设有移动凹槽(59)，所述套筒(56)上设置有与移动凹槽(59)可卡持的定位磁钢(58)。
4.根据权利要求3所述的免投捞测试测调仪，其特征在于，所述移动凹槽(59)设置在第二控制套(54)的轴向方向，所述定位磁钢(58)可在移动凹槽(59)中沿第二控制套(54)的轴向进行轴向移动。
5.根据权利要求2所述的免投捞测试测调仪，其特征在于，所述支撑定位装置(6)包括两个八字状的定位爪以及设置在定位爪与测量骨架之间的支撑弹簧，所述驱动装置(5)的凸轮止靠在定位爪上。
6.根据权利要求2所述的免投捞测试测调仪，其特征在于，所述支撑定位装置(6)与调节装置(8)之间的测量骨架上设置有防转装置(7)。
7.根据权利要求6所述的免投捞测试测调仪，其特征在于，所述防转装置(7)包括两侧外凸的凸起以及设置在测量骨架与凸起之间的弹簧。
8.根据权利要求2所述的免投捞测试测调仪，其特征在于，所述流量测量装置(1)与信号处理装置(3)之间的测量骨架上设有校深装置(2)。
9.根据权利要求8所述的免投捞测试测调仪，其特征在于，所述校深装置(2)包括自上而下设置的第一磁钢以及第二磁钢，所述第一磁钢以及第二磁钢之间设置有线圈。
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