CN116086718A - 一种油气井套管漏点检测设备、系统、检测方法和应用 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种油气井套管漏点检测设备、系统、检测方法和应用，该检测设备可以包括：筒体、设置于筒体上的吹风机构、设置于吹风机构上的噪声检测机构、以及设置于筒体上的视觉检测机构；吹风机构用于引导气流作用于待检测的油气井套管的内壁上，噪声检测机构用于基于气流作用于油气井套管内壁上的噪音频率检测漏点所在位置；视觉检测机构用于对漏点所在位置进行验证。通过吹风机构引导气流作用于套管内壁，噪声检测机构基于气流撞击套管内壁的噪声频率来检测漏点所在位置，进一步通过视觉检测机构对漏点所在位置进行验证，以达到精准检测的目的。该设备减轻了工人的工作强度，且通过噪声传感器来检测，极大的提高了漏点的检测精度。

Description

一种油气井套管漏点检测设备、系统、检测方法和应用

技术领域

本发明涉及油气井用套管检测技术领域，特别涉及一种油气井套管漏点检测设备、系统、检测方法和应用。

背景技术

油气井的套管受地层温度、压力差、酸化侵蚀以及地层应力、增产作业过程中的机械力等诸多因素的影响，往往会伴随着形变、损坏、腐蚀等现象发生，其直接影响油气井的高产、稳产。套管损伤以及油气水漏点的测井检测在油气田开发过程中是非常重要的，可有效评价套管损害程度及其速度和修井效果，从而为修井方案的设计提供依据，保证油气井的安全、高效、可持续生产。

国内外主要采用高清可视化检测系统来检测套管是否有漏点，高清可视化检测系统包括钢丝放卷机构和CCD视觉检测头，钢丝放卷机构上缠绕有钢丝，钢丝的末端部连接有升降板，升降板的顶表面上缠绕钢丝的圆周方向安装有多个CCD视觉检测头，每个CCD视觉检测头的信号线均与电缆的末端口连接，电缆的首端口与底面的控制器连接。当该高清可视化检测系统检测套管的漏点时，工人将升降板从套管的顶端口下入到套管内，升降板带动CCD视觉检测头同步向下运动，在向下运动过程中，CCD视觉检测头拍摄套管内壁的画面，CCD视觉检测头将拍摄到的画面顺次经信号线、电缆最后传输给控制器，此时工人在控制器的显示屏上观察套管的内壁上是否有漏点，若有漏点，则工人记录下该漏点距离套管口部的位置，以便于工人后续对漏点进行焊接维修，当升降板运动到套管的末端口处时，即可完成对整根套管漏点的检测。

发明内容

发明人发现，现有的高清可视化检测系统虽然能够实现对套管漏点的检测，但是在实际的使用过程中，仍然存在以下技术缺陷：

I、需要人工实时的在控制器上盯着由CCD视觉检测头所反馈回来的画面，且人工检查仍然会出现出错，即疏忽时并没有看到漏点，导致套管内壁上的漏点并没有检测完毕，存在检测精度低的技术缺陷。此外人工长时间盯着控制器，无疑是增加了工人的工作强度。

II、升降板在套管内向下运动过程中，升降板晃动，从而导致CCD视觉检测头发生晃动，导致人工无法准确的观察到漏点，进一步的降低了漏点的检测精度。

III、当发现漏点后，只能记录漏点的位置，而不能及时的对漏点进行维修，从而极大的降低了套管的维修效率。

鉴于上述问题，提出了本发明以便提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的一种油气井套管漏点检测设备、系统、检测方法和应用。

第一方面，本发明实施例提供一种油气井套管漏点检测设备，可以包括：筒体、设置于所述筒体上的吹风机构、设置于所述吹风机构上的噪声检测机构、以及设置于所述筒体上的视觉检测机构；

所述吹风机构用于引导气流作用于待检测的油气井套管的内壁上，所述噪声检测机构用于基于气流作用于油气井套管内壁上的噪音频率检测漏点所在位置；

所述视觉检测机构用于对所述漏点所在位置进行验证。

可选的，所述吹风机构可以包括：引风机、出风管和布风盘；

所述引风机设置于所述筒体内部；所述引风机设置有抽风管，所述抽风管贯穿所述筒体的筒壁，并延伸出所述筒体；

所述布风盘位于所述筒体下方，通过所述出风管与所述引风机连接；

所述噪声检测机构设置于所述布风盘上。

可选的，所述布风盘设置有内腔，所述出风管与所述内腔连通；

所述布风盘的周向上布设有若干吹风孔，气流经所述引风机进入后通过所述出风管进入所述布风盘的内腔，并经过所述吹风孔作用于待检测的油气井套管上。

可选的，该检测设备还可以包括：隔板、旋转机构和焊接机构；

所述隔板设置于所述筒体的内部，以将所述筒体划分为第一容纳空间和第二容纳空间；所述吹风机构的引风机和至少部分出风管位于所述第一容纳空间中；

所述旋转机构可以包括：第一驱动电机、轴承座、转轴以及转盘；

所述第一驱动电机位于所述第二容纳空间，且安装在所述隔板上；所述轴承座安装在所述筒体的上部；所述转轴贯穿所述轴承座和所述筒体上部的筒壁，至少部分区域延伸至所述第二容纳空间；所述转盘安装在所述转轴上；所述焊接机构设置在所述转盘上；

所述第一驱动电机的输出端与所述转轴连接，以驱动所述转轴在所述轴承座上旋转并带动所述转盘转动，以实现所述转盘带动所述焊接机构移动到所述漏点所在位置。

可选的，所述旋转机构还可以包括：减速器、主动齿轮和从动齿轮；

所述减速器位于所述隔板和所述第一驱动电机之间，所述第一驱动电机的输出端与所述减速器的输入端连接；所述主动齿轮安装在所述减速器的输出端；

所述从动齿轮套设于所述转轴外侧，所述主动齿轮与所述从动齿轮啮合；

所述第一驱动电机的转矩经所述减速器减速后，将转矩传递给所述主动齿轮，以使所述主动齿轮带动所述从动齿轮转动，实现所述从动齿轮带动所述转轴绕着所述轴承座的轴线旋转进而驱动所述转盘转动。

可选的，所述转轴为中空结构，所述转轴的中空部位用于容纳电缆以及钢丝。

可选的，所述焊接机构可以包括至少一组；

每组所述焊接机构包括：丝杆螺母副、第二驱动电机、电缸、焊接机安装座和焊接机；

所述丝杆螺母副的丝杆支架垂向安装在所述转盘上，所述第二驱动电机安装在所述丝杆支架上部，以驱动所述丝杆螺母副的丝杆旋转，进而带动所述丝杆螺母副的螺母在竖直方向移动；

所述电缸的缸筒安装在所述螺母上，以实现所述螺母带动所述电缸在竖直方向移动；

所述焊接机安装座安装在所述电缸的活塞杆上，所述焊接机安装在所述焊接机安装座上，以在所述活塞杆延伸时带动所述焊接机移动到所述漏点所在位置。

可选的，所述隔板上开设有第一过线孔，以使得电缆通过所述第一过线孔与所述吹风机构的引风机和所述噪声检测机构电连接。

可选的，所述噪声检测机构包括多个噪声检测传感器；

所述视觉检测机构包括：多组带斜面的支架以及设置于所述支架上的CCD视觉检测头。

可选的，该检测设备还可以包括：扶正机构，所述扶正机构设置于所述筒体的外壁上。

可选的，所述筒体的内壁上设置有L形板；

所述扶正机构为多组，每组所述扶正机构包括：导向杆、滚轮和弹簧；

所述导向杆贯穿所述筒体的筒壁，一端活动连接在所述L形板上，另一端安装所述滚轮；

所述导向杆可在所述导向杆的轴向方向伸缩，以使所述导向杆在所述弹簧的弹力作用下带动所述滚轮抵接在所述油气井套管内壁。

可选的，所述筒体可以包括：上筒体和下筒体；

所述上筒体的下部开口，所述下筒体的上部开口，所述上筒体和所述下筒体盖合以形成筒体内部的容纳空间。

可选的，所述下筒体可以包括底板；

所述吹风机构的出风管贯穿所述底板；所述底板上开设有第二过线孔，以使得电缆通过所述第二过线孔与所述噪声检测机构电连接。

第二方面，本发明实施例提供一种油气井套管漏点检测系统，可以包括：输送设备、数据处理设备和如第一方面所述的油气井套管漏点检测设备；

所述输送设备与所述检测设备通过钢丝连接，以带动所述检测设备在所述待检测的油气井套管内升降；

所述数据处理设备与所述吹风机构、所述噪声检测机构和所述视觉检测机构电连接，用于控制所述吹风机构进行吹风操作，以及用于接收所述噪声检测机构和所述视觉检测机构传输的电信号，并对所述电信号进行处理，以控制所述噪声检测机构进行噪声检测和控制所述视觉检测机构进行视觉检测。

可选的，所述数据处理设备可以包括：数据接收器和与所述数据接收器电连接的控制器；

所述数据接收器和所述控制器安装在所述输送设备的架体上部；

所述数据接收器与所述噪声检测机构和所述视觉检测机构电连接，用于接收所述噪声检测机构检测到的噪声频率信号，以及接收所述视觉检测机构拍摄的视频图像信号，并将所述噪声频率信号和所述视频图像信号发送给所述控制器；

所述控制器与所述吹风机构电连接，用于控制所述吹风机构进行吹风操作；还用于接收所述数据接收器发送的电信号，并根据所述噪声频率信号判断所述漏点所在位置，并控制所述视觉检测机构开启或闭合。

可选的，所述输送设备可以包括：架体和设置在所述架体上的钢丝放卷机构；

所述钢丝放卷机构的钢丝延伸出的一端与所述油气井套管漏点检测设备连接；所述钢丝放卷机构与所述数据处理设备的控制器电连接，用于接收所述控制器的控制信号，以实现控制所述油气井套管漏点检测设备升降。

第三方面，本发明实施例提供一种第一方面所述的油气井套管漏点检测设备的应用。

第四方面，本发明实施例提供一种油气井套管漏点检测方法，可以包括：

将输送设备的架体安装在井口上方，以使得输送设备的钢丝放卷机构位于所述井口的套管上方；

将油气井套管漏点检测设备的扶正机构下入到套管中，使得所述扶正机构的滚轮抵接在所述套管的内壁；

数据处理设备的控制器控制钢丝放卷机构工作，以下放所述油气井套管漏点检测设备；且所述控制器控制所述油气井套管漏点检测设备的吹风机构工作，以引导气流作用在所述套管的内壁上；油气井套管漏点检测设备的噪声检测机构接收气流撞击套管内壁的噪声频率信号，并将所述噪声频率信号通过所述数据处理设备的信号接收器传输给所述控制器；

所述控制器基于所述噪声频率信号识别出异常频率噪声，以识别出套管上的漏点所在位置；所述控制器控制所述油气井套管漏点检测设备的视觉检测机构开启，并将拍摄的套管内壁的视频图像信号通过所述号接收器传输给所述控制器，以对所述漏点所在位置进行验证；

确定所述漏点所在位置之后，所述控制器控制旋转机构的第一驱动电机工作，以使所述旋转机构的转盘带动焊接机构的焊接机到达漏点所在位置，并对所述漏点进行焊接；

完成焊接之后，通过所述控制器控制所述视觉检测机构关闭，以控制所述钢丝放卷机构继续下放所述油气井套管漏点检测设备，以实现对所述套管的漏点位置检测。

本发明实施例中提供的上述技术方案的有益效果至少包括：

本发明实施例中提供了一种油气井套管漏点检测设备、系统、检测方法和应用，该检测设备通过吹风机构引导气流作用于待检测的油气井套管的内壁上，噪声检测机构基于气流作用于套管内壁时气流撞击套管内壁的噪声频率来检测漏点所在位置，进一步通过视觉检测机构对漏点所在位置进行验证，以达到精准检测的目的。相比于现有技术中单纯地使用CCD视觉检测头进行实施监测，极大地减轻了人眼疲劳度，从而减轻了工人的工作强度，且通过噪声传感器来检测，相比人工检测，极大的提高了漏点的检测精度。

本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1为本发明实施例一中提供的油气井套管漏点检测设备的结构示意图；

图2为本发明实施例一中提供的吹风机构的结构示意图；

图3为本发明实施例一中提供的布风盘的顶视图；

图4为图2中的B-B剖面图；

图5为本发明实施例一中提供的焊接机构的结构示意图；

图6为图1中A-A方向扶正机构的剖面图；

图7为本发明实施例二中提供的油气井套管漏点检测系统的结构示意图；

图8为本发明实施例二中提供的输送设备的结构示意图；

图9为本发明实施例二中的检测系统井下应用的示意图；

图10为本发明实施例二中提供的油气井套管漏点检测方法的流程图；

其中，1-油气井套管漏点检测设备；2-输送设备；3-数据处理设备；4-待检测的油气井套管；

11-筒体；12-吹风机构；13-噪声检测机构；14-视觉检测机构；15-旋转机构；16-焊接机构；17-扶正机构；21-架体；22-钢丝放卷机构；23-钢丝；31-数据接收器；32-控制器；33-电缆；

111-上筒体；112-下筒体；113-隔板；114-第一容纳空间；115-第二容纳空间；116-L形板；1131-第一过线孔；1121-底板；1122-第二过线孔；

121-引风机；122-出风管；123-布风盘；1211-抽风管；1231-内腔；1232-吹风孔；

141-带斜面的支架；142-CCD视觉检测头；

151-第一驱动电机；152-轴承座；153-转轴；154-转盘；155-减速器；156-主动齿轮；157-从动齿轮；

161-丝杆螺母副；162-第二驱动电机；163-电缸；164-焊接机安装座；165-焊接机；1611-丝杆支架；1612-丝杆；1613-螺母；1631-缸筒；1632-活塞杆；1651-焊接头；

171-导向杆；172-滚轮；173-弹簧。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”、“远”、“近”、“前”、“后”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

实施例一

本发明实施例一中提供了一种油气井套管漏点检测设备，参照图1～图4所示，该检测设备1可以包括：筒体11、设置于筒体11上的吹风机构12、设置于吹风机构12上的噪声检测机构13、以及设置于筒体11上的视觉检测机构14；吹风机构12用于引导气流作用于待检测的油气井套管4的内壁上，噪声检测机构13用于基于气流作用于油气井套管内壁上的噪音频率检测漏点所在位置；视觉检测机构14用于对漏点所在位置进行验证。

在具体实施时，参照图1所示，为了便于将上述吹风机构的部分装置安装于筒体11的内部，上述筒体11可以包括：上筒体111和下筒体112；上筒体111的下部开口，下筒体112的上部开口，上筒体111和下筒体112盖合以形成筒体11内部的容纳空间。参照图1中所示，上述上筒体111的外侧周向设置有上法兰盘，下筒体112的外侧周向设置有与上法兰盘对应的下法兰盘，上筒体111和下筒体112通过上下法兰盘固定连接成一体的筒体11。

在具体实施时，上述噪声检测机构13可以包括多个噪声检测传感器；视觉检测机构14可以包括：多组带斜面的支架141以及设置于支架141上的CCD视觉检测头142。具体的，在上筒体111的顶表面周向上焊接有多个带斜面的支架，且每个支架的斜面均向外倾斜设置，CCD视觉检测头142设置于上述斜面上，这样在应用时就可以采集套管内壁上的视频图像信息。

本发明实施例中提供的上述油气井套管漏点检测设备，通过吹风机构引导气流作用于待检测的油气井套管的内壁上，噪声检测机构基于气流作用于套管内壁时气流撞击套管内壁的噪声频率来检测漏点所在位置，进一步通过视觉检测机构对漏点所在位置进行验证，以达到精准检测的目的。相比于现有技术中单纯地使用CCD视觉检测头进行实施监测，极大地减轻了人眼疲劳度，从而减轻了工人的工作强度，且通过噪声传感器来检测，相比人工检测，极大的提高了漏点的检测精度。

在一个可选的实施例中，参照图1～图4所示，上述吹风机构12可以包括：引风机121、出风管122和布风盘123；

引风机121设置于筒体11内部；引风机121设置有抽风管1211，抽风管1211贯穿筒体11的筒壁，并延伸出筒体11；布风盘123位于筒体11下方，通过出风管122与引风机121连接；噪声检测机构13设置于布风盘上。

本发明实施例中的上述吹风机构，其出风管122的上端部延伸于下筒体112内，且延伸端口连接有管道，管道的另一端连接有固设于上筒体111内的引风机121，引风机121的抽风管1211径向贯穿上筒体111的内壁设置，布风盘123固设于出风管122的底部，且布风盘123的内腔1231与出风管122连通，布风盘123的外柱面上且沿其圆周方向均匀开设有多个与内腔1231连通的吹风孔1232，气流通过该吹风孔1232排出撞击在套管的内壁上。

具体的气流的行程，参照图2和图4所示，上述布风盘123设置有内腔1231，出风管122与内腔1231连通；布风盘123的周向上布设有若干吹风孔1232，气流经引风机121进入后通过出风管122进入布风盘123的内腔1231，并经过吹风孔1232作用于待检测的油气井套管4上。

上述吹风机构能够通过人工控制，在下放该检测设备时通过控制引风机吹风以实现对套管内壁的撞击，进而通过噪声检测机构检测噪声频率的变化，以识别出套管上的漏点所在位置。

在另一个可选的实施例中，发明人针对现有的套管检测设备只能实现对漏点粗略标记，无法实现快速维修的技术难题，进一步进行了改进。参照图1和图5所示，该检测设备1还可以包括：隔板113、旋转机构15和焊接机构16；

隔板113设置于筒体11的内部，以将筒体11划分为第一容纳空间114和第二容纳空间115；吹风机构12的引风机121和至少部分出风管122位于第一容纳空间114中；具体实施时，隔板113上开设有第一过线孔1131，以使得电缆(实施例二中的电缆33)通过第一过线孔1131与吹风机构12的引风机121和噪声检测机构13电连接。本发明实施例中的上述隔板可以作为承重板，整个检测设备通过钢丝牵引该隔板以实现在井中升降。

旋转机构15可以包括：第一驱动电机151、轴承座152、转轴153以及转盘154；第一驱动电机151位于第二容纳空间115，且安装在隔板113上；轴承座152安装在筒体11的上部；转轴153贯穿轴承座152和筒体11上部的筒壁，至少部分区域延伸至第二容纳空间115；转盘154安装在转轴153上；焊接机构16设置在转盘154上；第一驱动电机151的输出端与转轴153连接，以驱动转轴153在轴承座152上旋转并带动转盘154转动，以实现转盘154带动焊接机构16移动到漏点所在位置。

在具体实施时，参照图1所示，上述转轴153为中空结构，转轴153的中空部位用于容纳电缆33以及钢丝23。在具体实施时，可以将中空部位的电缆和钢丝通过线捆扎在一起，便于同时实现升降。

发明人充分考虑到了焊接机构承重问题，为了减少该油气井套管漏点检测设备整体重量，优选只是设置一个焊接机构，通过调整焊接机构的位置来实现对漏点维修。因此该设备需要与焊接机构匹配的旋转机构，以实现对焊接机构位置的精确调整。

本发明实施例中，参照图1所示，发明人为了均衡整个检测设备的重量分布，优选的将上述上筒体111、下筒体112、出风管122、布风盘123以及轴承座152、转轴153、转盘154同轴设置，这样保证了整个检测设备重力分布均匀，在升降时减少晃动，进而识别漏点更加精确。

在另一个可选的实施例中，参照图1所示，旋转机构15还可以包括：减速器155、主动齿轮156和从动齿轮157；减速器155位于隔板113和第一驱动电机151之间，第一驱动电机151的输出端与减速器155的输入端连接；主动齿轮156安装在减速器155的输出端；从动齿轮157套设于转轴153外侧，主动齿轮156与从动齿轮157啮合；第一驱动电机151的转矩经减速器155减速后，将转矩传递给主动齿轮156，以使主动齿轮156带动从动齿轮157转动，实现从动齿轮157带动转轴153绕着轴承座152的轴线旋转进而驱动转盘154转动。

本发明实施例中的上述减速器是为了调节第一驱动电机的转矩，进而实现高精度调整，以达到将焊接机构精确转动到漏点所在位置。需要说明的是，该油气井套管漏点检测设备整体需要使用输送设备吊装在井口(可以参照下述实施例二部分描述，在此不再赘述)，通过输送设备控制焊接机构在竖直方向上的大体位置，而通过旋转机构调整焊接机构在套管周向上的位置，以实现精准修复。

在具体安装时，参照图1所示，可以将上述减速器155安装在隔板113上，第一驱动电机151座装在减速器155的上端，这样不但安装稳定，也节省了安装空间。

在另一个可选的实施例中，参照图1和图5所示，焊接机构16可以包括至少一组；每组焊接机构16可以包括：丝杆螺母副161、第二驱动电机162、电缸163、焊接机安装座164和焊接机165；丝杆螺母副161的丝杆支架1611垂向安装在转盘154上，第二驱动电机162安装在丝杆支架1611上部，以驱动丝杆螺母副161的丝杆1612旋转，进而带动丝杆螺母副161的螺母1613在竖直方向移动；电缸163的缸筒1631安装在螺母1613上，以实现螺母1613带动电缸163在竖直方向移动；焊接机安装座164安装在电缸163的活塞杆1632上，焊接机165安装在焊接机安装座164上，以在活塞杆1632延伸时带动焊接机165移动到漏点所在位置。在具体焊接时，通过焊接机165上的焊接头1651进行焊接。

需要说明的是，本发明实施例中的上述丝杆螺母副为整体的构件，也称为滚珠丝杆螺母副，其能够实现高精度调整螺母位置。丝杆支架1611的壁上设置有导轨，螺母可以在该导轨上滑动，以实现垂直方向移动。本实施例中的上述第二驱动电机为伺服电机，该电机可以控制速度，位置精度非常准确，可以将电压信号转化为转矩和转速以驱动控制对象，通过伺服电机作用在丝杆上，高精度调整焊接机在竖直方向的位置，以实现整体油气井套管漏点检测设备竖直方向固定，焊接机可以在竖直方向作业的目的。

在另一个可选的实施例中，参照图1和图6所示，检测设备1还可以包括：扶正机构17，扶正机构17设置于筒体11的外壁上。

具体的，参照图1和图6所示，筒体11的内壁上设置有L形板116；

扶正机构17可以为多组，每组扶正机构17可以包括：导向杆171、滚轮172和弹簧173；导向杆171贯穿筒体11的筒壁，一端活动连接在L形板116上，另一端安装滚轮172；导向杆171可在导向杆171的轴向方向伸缩，以使导向杆171在弹簧173的弹力作用下带动滚轮172抵接在油气井套管4内壁。

本发明实施例中提供的扶正机构，滚轮在弹簧的弹力作用下始终抵压在套管的内壁上，从而确保了布风盘保持平稳的姿态沿着套管的轴向向下运动，有效的避免了布风盘出现晃动，确保了数据采集的准确性，从而进一步的极大的提高了漏点检测的精确度。

在另一个可选的实施例中，为了布线方便，且为了实现布线位置位于检测设备内部防止在设备(筒体)外部被缠绕，参照图1所示，下筒体112包括底板1121；吹风机构12的出风管122贯穿底板1121；底板1121上开设有第二过线孔1122，以使得电缆33通过第二过线孔1122与噪声检测机构13电连接。

基于同一发明构思，本发明实施例中还提供了一种上述油气井套管检测设备的应用。上述设备在应用时极大减轻工人工作强度、极大提高套管内检测精度、提高套管维修效率。

实施例二

基于同一发明构思，本发明实施例二中提供了一种油气井套管漏点检测系统，参照图7所示，该系统可以包括：输送设备2、数据处理设备3和实施例一中的油气井套管漏点检测设备1；

输送设备2与检测设备1通过钢丝23连接，以带动检测设备1在待检测的油气井套管4内升降；

数据处理设备3与吹风机构12、噪声检测机构13和视觉检测机构14电连接，用于控制吹风机构12进行吹风操作，以及用于接收噪声检测机构13和视觉检测机构14传输的电信号，并对电信号进行处理，以控制噪声检测机构13进行噪声检测和控制视觉检测机构14进行视觉检测。

在具体实施时，参照图1和图7所示，钢丝23延伸出的固定连接在隔板113上，且在中心位置使得检测设备受力均衡。

在一个可选的实施例中，参照图7～图9所示，数据处理设备3可以包括：数据接收器31和与数据接收器31电连接的控制器32；

数据接收器31和控制器32安装在输送设备2的架体21上部；

数据接收器31与噪声检测机构13和视觉检测机构14电连接，用于接收噪声检测机构13检测到的噪声频率信号，以及接收视觉检测机构14拍摄的视频图像信号，并将噪声频率信号和视频图像信号发送给控制器32；

控制器32与吹风机构12电连接，用于控制吹风机构12进行吹风操作；还用于接收数据接收器31发送的电信号，并根据噪声频率信号判断漏点所在位置，并控制视觉检测机构14开启或闭合。

需要说明的是，本发明实施例中的上述控制器和信号接收器通过电缆电连接，当然上述控制器还需要控制其他电器设备，其必须与其他电器设备电连接，结合图1所示(图中部分电连接关系未标示)，从控制器延伸出的电缆33的末端分别连接的电器设备包括：吹风机构12的引风机121、噪声检测机构13、视觉检测机构14、旋转机构15的第一驱动电机151和减速器155、焊接机构16的第二驱动电机162、电缸163、焊接机165，以及输送设备2的钢丝防卷机构。在具体施工时，可以人工通过控制器控制上述电器设备开启闭合或者运转，本发明实施例在此不再赘述。

在一个可选的实施例中，参照图7～图9所示，输送设备2可以包括：架体21和设置在架体21上的钢丝放卷机构22；

钢丝放卷机构22的钢丝23延伸出的一端与油气井套管漏点检测设备1连接；钢丝放卷机构22与数据处理设备3的控制器32电连接，用于接收控制器32的控制信号，以实现控制油气井套管漏点检测设备1升降。

基于同一发明构思，本发明实施例中还提供了一种油气井套管漏点检测方法，参照图10所示，该方法可以包括：

步骤S1、将输送设备的架体安装在井口上方，以使得输送设备的钢丝放卷机构位于井口的套管上方。

本步骤是工人将输送设备2中的架体21安装在井口的上方，且确保钢丝放卷机构22处于套管4的正上方。

步骤S2、将油气井套管漏点检测设备的扶正机构下入到套管中，使得扶正机构的滚轮抵接在套管的内壁。

本步骤中，工人将油气井套管漏点检测设备1的各个扶正机构17均下入到套管4的顶端口内，在弹簧173的弹力作用下，各个扶正机构17的滚轮172均抵压在套管4的内壁上(如图9所示)。

步骤S3、数据处理设备的控制器控制钢丝放卷机构工作，以下放油气井套管漏点检测设备；且控制器控制油气井套管漏点检测设备的吹风机构工作，以引导气流作用在套管的内壁上；油气井套管漏点检测设备的噪声检测机构接收气流撞击套管内壁的噪声频率信号，并将噪声频率信号通过数据处理设备的信号接收器传输给控制器。

本步骤中，工人经数据处理设备3的控制器32控制引风机121启动，引风机121将套管4内的空气抽出，抽出的空气顺次经抽风管1211、引风机121、出风管122、布风盘123的内腔1231，最后从各个吹风孔1232吹出，出气方向如图9中实心箭头所示，吹出的气流撞击到套管4的内壁上，从而在噪声检测机构13(噪声传感器)的周围产生具有一定频率的噪音，噪声传感器将接收的噪音信号顺次经输出线、电缆33传递给数据接收器31，数据接收器31再将噪音信号传递给控制器32，随后工人通过控制器32控制钢丝放卷机构22的钢丝23逐渐放卷出来，与钢丝23相固连接的隔板113沿着套管4的轴向向下运动，进而使整个检测设备1在套管4内同步向下运动，同时各个扶正机构17的滚轮172沿着套管4的内壁轴向向下运动，控制器32记录在套管4没有出现漏点的情况下、检测设备1在向下运动过程中所产生的噪音频率A。

步骤S4、控制器基于噪声频率信号识别出异常频率噪声，以识别出套管上的漏点所在位置；控制器控制油气井套管漏点检测设备的视觉检测机构开启，并将拍摄的套管内壁的视频图像信号通过号接收器传输给控制器，以对漏点所在位置进行验证。

本步骤中，随着钢丝23的不断放卷出来，当控制器32接收到有异常频率的噪音时，即噪音频率不是噪音频率A时，则说明布风盘123所通过的位置处存在有漏点，此时工人经控制器32控制视觉检测机构14中的各个CCD视觉检测头142启动，CCD视觉检测头142照射在套管4的内壁上，并将拍摄的套管4内壁画面传递给控制器32，当工人在控制器32上观察到CCD视觉检测头142处于漏点的下方时，工人经控制器32控制钢丝放卷机构22关闭。

步骤S5、确定漏点所在位置之后，控制器控制旋转机构的第一驱动电机工作，以使旋转机构的转盘带动焊接机构的焊接机到达漏点所在位置，并对漏点进行焊接。

本步骤中，工人经控制器32控制旋转机构15的第一驱动电机151启动，第一驱动电机151的转矩经减速器155减速后传递给主动齿轮156，主动齿轮156带动从动齿轮157转动，从动齿轮157带动转轴153绕着轴承座152的轴线旋转，转轴153带动转盘154同步旋转，转盘154带动丝杆螺母副161同步旋转，当工人观察到焊接机165朝向漏点时，工人控制第一驱动电机151关闭，而后工人控制丝杆螺母副161的第二驱动电机162启动，螺母1613沿着丝杆1612的长度方向运动，螺母1613带动电缸163和焊接机165同步做垂向运动，当观察到焊接机165的焊接头1651朝向漏点时，工人控制第二驱动电机162关闭，而后控制电缸163的活塞杆1632伸出，活塞杆1632带动焊接机165朝向漏点方向运动，当焊接头1651接触到漏点时，启动焊接机165，焊接机165向漏点处供焊料，焊接头1651将焊料熔化，从而将漏点封堵，从而实现了对检测出的漏点直接进行维修或修复；在该步骤S5中，该检测设备将漏点检测出来后，能够及时的对漏点进行维修，相比传统的高清可视化检测系统，极大的提高了套管的维修效率。此外，本发明通过噪声传感器检测布风盘周围的噪音频率，能够快速的检测出漏点，相比传统的高清可视化检测系统需要人工实时的盯着控制器中的CCD视觉检测头反馈回来的画面，极大的减轻了人眼疲劳度，从而极大的减轻了工人的工作强度，且通过噪声传感器来检测，相比人工检测，极大的提高了漏点的检测精度。

步骤S6、完成焊接之后，通过控制器控制视觉检测机构关闭，以控制钢丝放卷机构继续下放油气井套管漏点检测设备，以实现对套管的漏点位置检测。

本步骤中，当检测出的漏点维修后，工人控制焊接机165关闭，并且控制电缸163的活塞杆1632复位，同时控制CCD视觉检测头142关闭；随后继续控制钢丝放卷机构22启动，以使检测设备1继续下入到套管4内，以对整个套管4进行连续检测。

本发明实施例在整个检测漏点的过程中，即检测设备1在套管4内向下运动过程中，扶正机构17的滚轮172在弹簧173的弹力作用下始终抵压在套管4的内壁上，从而确保了布风盘123保持平稳的姿态沿着套管4的轴向向下运动，有效的避免了布风盘123出现晃动，确保了数据采集的准确性，从而进一步的极大的提高了漏点检测的精确度。

本发明实施例中的其他有益效果以及具体实施可以参照实施例一中的相关内容，本发明实施例在此不再赘述。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。本公开并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本公开的范围仅由所附的权利要求来限制。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (18)

1.一种油气井套管漏点检测设备，其特征在于，包括：筒体、设置于所述筒体上的吹风机构、设置于所述吹风机构上的噪声检测机构、以及设置于所述筒体上的视觉检测机构；

所述吹风机构用于引导气流作用于待检测的油气井套管的内壁上，所述噪声检测机构用于基于气流作用于油气井套管内壁上的噪音频率检测漏点所在位置；

所述视觉检测机构用于对所述漏点所在位置进行验证。

2.根据权利要求1所述的检测设备，其特征在于，所述吹风机构包括：引风机、出风管和布风盘；

所述引风机设置于所述筒体内部；所述引风机设置有抽风管，所述抽风管贯穿所述筒体的筒壁，并延伸出所述筒体；

所述布风盘位于所述筒体下方，通过所述出风管与所述引风机连接；

所述噪声检测机构设置于所述布风盘上。

3.根据权利要求2所述的检测设备，其特征在于，所述布风盘设置有内腔，所述出风管与所述内腔连通；

所述布风盘的周向上布设有若干吹风孔，气流经所述引风机进入后通过所述出风管进入所述布风盘的内腔，并经过所述吹风孔作用于待检测的油气井套管上。

4.根据权利要求1所述的检测设备，其特征在于，还包括：隔板、旋转机构和焊接机构；

所述隔板设置于所述筒体的内部，以将所述筒体划分为第一容纳空间和第二容纳空间；所述吹风机构的引风机和至少部分出风管位于所述第一容纳空间中；

所述旋转机构包括：第一驱动电机、轴承座、转轴以及转盘；

所述第一驱动电机位于所述第二容纳空间，且安装在所述隔板上；所述轴承座安装在所述筒体的上部；所述转轴贯穿所述轴承座和所述筒体上部的筒壁，至少部分区域延伸至所述第二容纳空间；所述转盘安装在所述转轴上；所述焊接机构设置在所述转盘上；

所述第一驱动电机的输出端与所述转轴连接，以驱动所述转轴在所述轴承座上旋转并带动所述转盘转动，以实现所述转盘带动所述焊接机构移动到所述漏点所在位置。

5.根据权利要求4所述的检测设备，其特征在于，所述旋转机构还包括：减速器、主动齿轮和从动齿轮；

所述减速器位于所述隔板和所述第一驱动电机之间，所述第一驱动电机的输出端与所述减速器的输入端连接；所述主动齿轮安装在所述减速器的输出端；

所述从动齿轮套设于所述转轴外侧，所述主动齿轮与所述从动齿轮啮合；

所述第一驱动电机的转矩经所述减速器减速后，将转矩传递给所述主动齿轮，以使所述主动齿轮带动所述从动齿轮转动，实现所述从动齿轮带动所述转轴绕着所述轴承座的轴线旋转进而驱动所述转盘转动。

6.根据权利要求4所述的检测设备，其特征在于，所述转轴为中空结构，所述转轴的中空部位用于容纳电缆以及钢丝。

7.根据权利要求4所述的检测设备，其特征在于，所述焊接机构包括至少一组；

每组所述焊接机构包括：丝杆螺母副、第二驱动电机、电缸、焊接机安装座和焊接机；

所述丝杆螺母副的丝杆支架垂向安装在所述转盘上，所述第二驱动电机安装在所述丝杆支架上部，以驱动所述丝杆螺母副的丝杆旋转，进而带动所述丝杆螺母副的螺母在竖直方向移动；

所述电缸的缸筒安装在所述螺母上，以实现所述螺母带动所述电缸在竖直方向移动；

所述焊接机安装座安装在所述电缸的活塞杆上，所述焊接机安装在所述焊接机安装座上，以在所述活塞杆延伸时带动所述焊接机移动到所述漏点所在位置。

8.根据权利要求4所述的检测设备，其特征在于，所述隔板上开设有第一过线孔，以使得电缆通过所述第一过线孔与所述吹风机构的引风机和所述噪声检测机构电连接。

9.根据权利要求1～8中任一项所述的检测设备，其特征在于，所述噪声检测机构包括多个噪声检测传感器；

所述视觉检测机构包括：多组带斜面的支架以及设置于所述支架上的CCD视觉检测头。

10.根据权利要求1～8中任一项所述的检测设备，其特征在于，还包括：扶正机构，所述扶正机构设置于所述筒体的外壁上。

11.根据权利要求10所述的检测设备，其特征在于，所述筒体的内壁上设置有L形板；

所述扶正机构为多组，每组所述扶正机构包括：导向杆、滚轮和弹簧；

所述导向杆贯穿所述筒体的筒壁，一端活动连接在所述L形板上，另一端安装所述滚轮；

所述导向杆可在所述导向杆的轴向方向伸缩，以使所述导向杆在所述弹簧的弹力作用下带动所述滚轮抵接在所述油气井套管内壁。

12.根据权利要求1～8中任一项所述的检测设备，其特征在于，所述筒体包括：上筒体和下筒体；

所述上筒体的下部开口，所述下筒体的上部开口，所述上筒体和所述下筒体盖合以形成筒体内部的容纳空间。

13.根据权利要求12所述的检测设备，其特征在于，所述下筒体包括底板；

所述吹风机构的出风管贯穿所述底板；所述底板上开设有第二过线孔，以使得电缆通过所述第二过线孔与所述噪声检测机构电连接。

14.一种油气井套管漏点检测系统，其特征在于，包括：输送设备、数据处理设备和如权利要求1～13中任一项所述的油气井套管漏点检测设备；

所述输送设备与所述检测设备通过钢丝连接，以带动所述检测设备在所述待检测的油气井套管内升降；

所述数据处理设备与所述吹风机构、所述噪声检测机构和所述视觉检测机构电连接，用于控制所述吹风机构进行吹风操作，以及用于接收所述噪声检测机构和所述视觉检测机构传输的电信号，并对所述电信号进行处理，以控制所述噪声检测机构进行噪声检测和控制所述视觉检测机构进行视觉检测。

15.根据权利要求14所述的系统，其特征在于，所述数据处理设备包括：数据接收器和与所述数据接收器电连接的控制器；

所述数据接收器和所述控制器安装在所述输送设备的架体上部；

所述数据接收器与所述噪声检测机构和所述视觉检测机构电连接，用于接收所述噪声检测机构检测到的噪声频率信号，以及接收所述视觉检测机构拍摄的视频图像信号，并将所述噪声频率信号和所述视频图像信号发送给所述控制器；

所述控制器与所述吹风机构电连接，用于控制所述吹风机构进行吹风操作；还用于接收所述数据接收器发送的电信号，并根据所述噪声频率信号判断所述漏点所在位置，并控制所述视觉检测机构开启或闭合。

16.根据权利要求14所述的系统，其特征在于，所述输送设备包括：架体和设置在所述架体上的钢丝放卷机构；

所述钢丝放卷机构的钢丝延伸出的一端与所述油气井套管漏点检测设备连接；所述钢丝放卷机构与所述数据处理设备的控制器电连接，用于接收所述控制器的控制信号，以实现控制所述油气井套管漏点检测设备升降。

17.一种如权利要求1～13中任一项所述的油气井套管漏点检测设备的应用。

18.一种油气井套管漏点检测方法，其特征在于，包括：

将输送设备的架体安装在井口上方，以使得输送设备的钢丝放卷机构位于所述井口的套管上方；

将油气井套管漏点检测设备的扶正机构下入到套管中，使得所述扶正机构的滚轮抵接在所述套管的内壁；

数据处理设备的控制器控制钢丝放卷机构工作，以下放所述油气井套管漏点检测设备；且所述控制器控制所述油气井套管漏点检测设备的吹风机构工作，以引导气流作用在所述套管的内壁上；油气井套管漏点检测设备的噪声检测机构接收气流撞击套管内壁的噪声频率信号，并将所述噪声频率信号通过所述数据处理设备的信号接收器传输给所述控制器；

所述控制器基于所述噪声频率信号识别出异常频率噪声，以识别出套管上的漏点所在位置；所述控制器控制所述油气井套管漏点检测设备的视觉检测机构开启，并将拍摄的套管内壁的视频图像信号通过所述号接收器传输给所述控制器，以对所述漏点所在位置进行验证；

确定所述漏点所在位置之后，所述控制器控制旋转机构的第一驱动电机工作，以使所述旋转机构的转盘带动焊接机构的焊接机到达漏点所在位置，并对所述漏点进行焊接；

完成焊接之后，通过所述控制器控制所述视觉检测机构关闭，以控制所述钢丝放卷机构继续下放所述油气井套管漏点检测设备，以实现对所述套管的漏点位置检测。

Images