CN109138990A - 一种油田带压作业万向随动冗余智能接箍探测装置 - Google Patents

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李新华
郗元
董文涛
陈金龙
肖水厚
贺高红
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    • E21B47/00—Survey of boreholes or wells
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Abstract

本发明涉及了一种油田带压作业万向随动冗余智能接箍探测装置，它包括测量主壳体、多个分支测量腔体、分支液压缸、套管和油管柱、第一卡瓦、第二卡瓦以及控制模块；分支测量腔体内设有测量装置；测量装置包括测量本体，测量本体前端设有测量头、后端设有传感器，测量头与传感器之间设有弹性元件；分支测量腔体一端与测量主壳体固定，另一端对应固定有分支液压缸；测量装置与对应的分支液压缸的活塞杆连接；分支液压缸、传感器分别与控制模块信号连接。本发明的一种油田带压作业万向随动冗余智能接箍探测装置，可实现实时万向随动智能测量，不依赖于扶正器，可靠性高，信号稳定，实时多点随动数字化接箍探测，实时性好，响应速度快，测量精度高。

Description

一种油田带压作业万向随动冗余智能接箍探测装置
技术领域
本发明涉及油田带压作业领域，特别是涉及一种油田带压作业万向随动冗余智能接箍探测装置。
背景技术
目前，在国内的油田带压作业井口自动化行业中，尚无成熟可靠的油管柱接箍探测装置，更无产品标准，严重制约了油田井口作业自动化的实现；现有的带压作业接箍探测装置，一般只采用2只探测单元，一旦其中一只探测单元故障，则整个系统失效，可靠性无法保障；而且，此类接箍探测装置对工作条件有较严格的要求，对于井中管柱偏离井口中心较大的情况，如偏心大于10mm时，探测装置会发生误报信号，这就需要增加扶正器，否则不能成功完成接箍探测；有时，就算有扶正器，由于环境较恶劣，扶正器并不能保证完全扶正，只要偏心仍大于10mm时，即不能成功完成接箍探测。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明提供了一种油田带压作业万向随动冗余智能接箍探测装置，可靠性高，信号稳定，多点传感测量，无需扶正装置即可精准测量。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种油田带压作业万向随动冗余智能接箍探测装置，它包括测量主壳体、均匀分布在测量主壳体四周的多个分支测量腔体、与分支测量腔体一一对应的分支液压缸、连接在测量主壳体的套管和插设在测量主壳体中的油管柱、与测量主壳体上侧通过法兰连接的第一卡瓦、与测量主壳体下侧通过法兰连接的第二卡瓦、以及控制模块；所述分支测量腔体内设置有测量装置；所述测量装置包括测量本体，测量本体的前端设置有测量头、后端设置有传感器，所述测量头与传感器之间设置有弹性元件；所述分支测量腔体一端与测量主壳体固定，另一端对应固定有分支液压缸；所述测量装置与对应的分支液压缸的活塞杆连接；所述分支液压缸、传感器分别与控制模块信号连接。
接箍探测装置还包括为分支液压缸提供动力的液压站，所述液压站与控制模块信号连接。
所述第一卡瓦中还设置有与控制模块信号连接的执行装置，用于控制第一卡瓦的工作状态。
所述第二卡瓦中还设置有与控制模块信号连接的执行装置，用于控制第二卡瓦的工作状态。
多个测量腔体的数量至少为五个，均匀分布在测量主壳体的四周。
所述测量装置与测量腔体的数量对应，测量装置为冗余配制，保持其中任意的至少四个测量装置正常即可实现测量。
所述油管柱上设置有油管箍，油管箍经过测量装置时，测量头受压向后移动，传感器通过弹性元件受压状况判断油管箍经过。
所述测量头为滑轮结构，用于减少对油管柱的划伤。
本发明的有益效果：本发明的一种油田带压作业万向随动冗余智能接箍探测装置，采用液压系统可以实现实时万向随动智能测量，不依赖于扶正器；测量主壳体加多点呈均匀布置的分支测量腔体与分支调整液压钢结构的机械配置，功能清晰，为测量提供有效的测量环境，安全可靠；液压控制为井口作业及套管内井下工具的操控提供了便捷，提高了该产品井口作业自动化的适应性；实时多点随动数字化接箍探测，实时性好，响应速度快，测量精度高；冗余检测装置配置为提高测试系统的可靠性提供坚实保障；实现“多点均匀布置，四点智能冗余测量算法”，即只要四点传感器正常工作即可保证系统正常运行，智能化可靠性程度高；可同时输出油管柱起下的速度信号和油管接箍位置信号，为井口作业自动化提供测试保障与基础检测支撑；为油田油管接箍探测带压作业生产和井口作业自动化，提供可靠的工艺检测，提供数字化网络化遥感遥测化提供保障。
附图说明
图1为实施例的一种油田带压作业万向随动冗余智能接箍探测装置的示意图；
图2为实施例的一种油田带压作业万向随动冗余智能接箍探测装置的内部结构的示意图。
具体实施方式
为了加深对本发明的理解，下面将结合附图和实施例对本发明做进一步详细描述，该实施例仅用于解释本发明，并不对本发明的保护范围构成限定。
实施例
如图1和图2所示，本实施例提供了一种油田带压作业万向随动冗余智能接箍探测装置，它包括测量主壳体1、均匀分布在测量主壳体1四周的多个分支测量腔体2、与分支测量腔体2一一对应的分支液压缸3、连接在测量主壳体1的套管4和插设在测量主壳体1中的油管柱5、与测量主壳体1上侧通过法兰连接的第一卡瓦6、与测量主壳体1下侧通过法兰连接的第二卡瓦7、以及控制模块9；所述分支测量腔体2内设置有测量装置；所述测量装置包括测量本体，测量本体的前端设置有测量头11、后端设置有传感器13，所述测量头11与传感器13之间设置有弹性元件12；所述分支测量腔体2一端与测量主壳体1固定，另一端对应固定有分支液压缸；所述测量装置与对应的分支液压缸的活塞杆连接；所述分支液压缸3、传感器13分别与控制模块9信号连接；接箍探测装置还包括为分支液压缸3提供动力的液压站8，所述液压站8与控制模块9信号连接；所述第一卡瓦6中还设置有与控制模块9信号连接的执行装置，用于控制第一卡瓦6的工作状态；所述第二卡瓦7中还设置有与控制模块9信号连接的执行装置，用于控制第二卡瓦7的工作状态；多个测量腔体的数量至少为五个，均匀分布在测量主壳体的四周；所述测量装置与测量腔体的数量对应，测量装置为冗余配制，保持其中任意的至少四个测量装置正常即可实现测量；所述测量头为滑轮结构，用于减少对油管柱的划伤。
所述油管柱5上设置有油管箍10，油管箍经过测量装置时，测量头受压向后移动，传感器通过弹性元件受压判断油管箍经过。
本实施例的一种油田带压作业万向随动冗余智能接箍探测装置，在材料选择和加工制造工艺上，各个零件和整体的机械结构，皆满足高压35兆帕或更高压力环境的技术要求，完全适应于油田带压作业，确保油田带压作业时的使用的安全性和准确性。
本实施例的一种油田带压作业万向随动冗余智能接箍探测装置，油管柱的油管箍通过测量主壳体时，与测量头接触，由于管径的变化，测量头后移，作用于弹性元件，传感器测量到该物理变量的信号，然后将信号传输至控制模块中，通过智能软件计算，即可得到油管柱的到达时间，通过时间等数据，同时，配合第一卡瓦或第二卡瓦内的感器装置，同时通过计时，再结合油管箍的长度即可得到速度数据。
本实施例的一种油田带压作业万向随动冗余智能接箍探测装置，采用多点配置四点冗余的可靠算法，使得在有传感器损坏的情况下，只要保证其中任意至少五点传感器正常工作，就不影响本装置正常运行操作维护，智能化可靠性程度高。
本实施例的一种油田带压作业万向随动冗余智能接箍探测装置，采用液压系统可以实现实时万向随动智能测量，不依赖于扶正器；测量主壳体加多点呈均匀布置的分支测量腔体与分支调整液压钢结构的机械配置，功能清晰，为测量提供有效的测量环境，安全可靠；液压控制为井口作业及套管内井下工具的操控提供了便捷，提高了该产品井口作业自动化的适应性；实时多点随动数字化接箍探测，实时性好，响应速度快，测量精度高；冗余检测装置配置为提高测试系统的可靠性提供坚实保障；实现“多点均匀布置，四点智能冗余测量算法”，即只要四点传感器正常工作即可保证系统正常运行，智能化可靠性程度高；可同时输出油管柱起下的速度信号和油管接箍位置信号，为井口作业自动化提供测试保障与基础检测支撑；为油田油管接箍探测带压作业生产和井口作业自动化，提供可靠的工艺检测，提供数字化网络化遥感遥测化提供保障。
上述实施例不应以任何方式限制本发明，凡采用等同替换或等效转换的方式获得的技术方案均落在本发明的保护范围内。

Claims (8)

1.一种油田带压作业万向随动冗余智能接箍探测装置，其特征在于：它包括测量主壳体、分布在测量主壳体四周的多个分支测量腔体、与分支测量腔体一一对应的分支液压缸、连接在测量主壳体的套管和插设在测量主壳体中的油管柱、与测量主壳体上侧通过法兰连接的第一卡瓦、与测量主壳体下侧通过法兰连接的第二卡瓦、以及控制模块；所述分支测量腔体内设置有测量装置；所述测量装置包括测量本体，测量本体的前端设置有测量头、后端设置有传感器，所述测量头与传感器之间设置有弹性元件；所述分支测量腔体一端与测量主壳体固定，另一端对应固定有分支液压缸；所述测量装置与对应的分支液压缸的活塞杆连接；所述分支液压缸、传感器分别与控制模块信号连接。
2.根据权利要求1所述的一种油田带压作业万向随动冗余智能接箍探测装置，其特征在于：接箍探测装置还包括为分支液压缸提供动力的液压站，所述液压站与控制模块信号连接。
3.根据权利要求1所述的一种油田带压作业万向随动冗余智能接箍探测装置，其特征在于：所述第一卡瓦中还设置有与控制模块信号连接的执行装置，用于控制第一卡瓦的工作状态。
4.根据权利要求1所述的一种油田带压作业万向随动冗余智能接箍探测装置，其特征在于：所述第二卡瓦中还设置有与控制模块信号连接的执行装置，用于控制第二卡瓦的工作状态。
5.根据权利要求1所述的一种油田带压作业万向随动冗余智能接箍探测装置，其特征在于：多个测量腔体的数量至少为五个，均匀分布在测量主壳体的四周。
6.根据权利要求1所述的一种油田带压作业万向随动冗余智能接箍探测装置，其特征在于：所述测量装置与测量腔体的数量对应，测量装置为冗余配制，保持其中任意的至少四个测量装置正常即可实现测量。
7.根据权利要求1所述的一种油田带压作业万向随动冗余智能接箍探测装置，其特征在于：所述油管柱上设置有油管箍，油管箍经过测量装置时，测量头受压向后移动，传感器通过弹性元件受压状况判断油管箍经过。
8.根据权利要求1所述的一种油田带压作业万向随动冗余智能接箍探测装置，其特征在于：所述测量头为滑轮结构，用于减少对油管柱的划伤。
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