CN202109978U - 井下管柱振动测试器 - Google Patents

Abstract

井下管柱振动测试器，应用于油田采油技术领域。在本体的外壁上有对称的两个凹槽，在本体外壁上有一个圆筒形外套筒；在本体外壁的一个凹槽内固定有电池，在本体外壁的另一个凹槽内固定有控制采集存储模块和三轴振动传感器；导线穿过横向联通孔，导线连接电池与控制采集存储模块和三轴振动传感器之间，在信号输出孔与一个凹槽之间有一个轴向孔，在轴向孔内有导线，导线与控制采集存储模块和三轴振动传感器连接；导线的另一端连接通讯口，通讯口在信号输出孔内，在信号输出孔的外端固定有通讯口端盖。效果是：能测量油管的三维振动加速度值。通过测量井下管柱振动加速度可以直观、准确地了解井下管柱振动加速度。

Description

井下管柱振动测试器

技术领域

本实用新型涉及油田采油技术领域，特别涉及井下用参数测量专用工具，是一种井下油管振动测量器。

背景技术

试油井下管柱振动加速度是一个重要参数。试油井下管柱振动加速度像井下压力、温度、扭矩、轴力等参数一样重要，获得这些参数对保证安全试油完井非常重要，另外对油管的失效分析、管串的优化设计等方面也是一个不可或缺的信息。为了解试油井下管柱在试油过程中的工作状态，需掌握试油井下管柱振动加速度。以往所采用的方法是：用理论来估算其值，目前还没有直接能测量井下管柱振动加速度的方法，用理论来估算试油完井井下管柱振动加速度这种方法存在的问题是没有准确性，因为上千米的油管在井下工作的过程中毫无刚性可言，再加上工作环境介质复杂，试油井下管柱振动加速度无法估算。

目前，随着大位移井和水平井的日益增多，复杂的试油完井工况需要掌握准确的井下管柱振动加速度。

中国专利公开号：CN201486545U，提供了一种“井下振动测量仪”，应用于石油钻井的钻头、钻柱振动参数自动采集。特征是：接头本体外壁上轴向固定槽内固定有仪器筒。在仪器筒内有电子测量系统。三轴加速度传感器通过信号线依次连接信号调整模块、多路转换开关和模/数转换模块，模/数转换模块连接微处理器；微处理器连接有测试数据存储器、时钟控制模块和数据接口。在仪器筒有电源，电源由电源线连接三轴加速度传感器。电源通过电源线还连接有电源转换模块。效果是：安装在钻头和钻铤之间下入井内，在钻井施工过程中，能进行钻头、钻柱振动信号的测量和存储，为摸清井下工具的振动状态提供了可靠的依据；指导钻井参数选择，减少钻头、钻柱和MWD磨损，实现安全快速钻井。

实用新型内容

本实用新型的目的是：提供一种井下管柱振动测试器，实现井下试油井下管柱振动加速度测量，以克服现有技术计算得到井下管柱振动加速度存在非直观、不准确的不足。

本实用新型采用的技术方案是：井下管柱振动测试器，主要由本体、外套筒、电池、通讯口端盖、通讯口、控制采集存储模块和三轴振动传感器组成。本体为圆柱体形有中心孔，在本体的上端有内螺纹，在本体的下端有外螺纹，能连接在被测井下油管柱中间；其特征在于：在本体的外壁上有对称的两个凹槽，在本体外壁上并在两个凹槽的上下两端分别有螺纹，通过本体外壁上的螺纹固定有一个圆筒形外套筒；在本体外壁的一个凹槽内固定有电池，在本体外壁的另一个凹槽内固定有控制采集存储模块和三轴振动传感器；在本体两个凹槽之间有横向联通孔，导线穿过横向联通孔，导线连接电池与控制采集存储模块和三轴振动传感器之间，为控制采集存储模块和三轴振动传感器提供电能。在本体的外壁上与一个信号输出孔，在信号输出孔与一个凹槽之间有一个轴向孔，在轴向孔内有导线，导线与控制采集存储模块和三轴振动传感器连接；导线的另一端连接通讯口，通讯口在信号输出孔内，在信号输出孔的外端固定有通讯口端盖。

为了提高密封性，在本体与外套筒之间有密封圈。

井下管柱振动测试器能实际测量油管的三维振动加速度值，以掌握油管的振动幅度。其测量步骤是：1)下井之前通过计算机与井下管柱振动测试器通讯，预先设置工作流程。2)将井下管柱振动测试器安装在被测井下油管上，然后下井。3)井下管柱振动测试器按预先设置工作流程采集振动数据信息并将之储存起来，待提钻后将控制采集存储模块取出进行数据回放至计算机中，供技术人员研究分析。

本实用新型的有益效果：本实用新型井下管柱振动测试器，通过直接测量井下管柱振动加速度、准确地了解井下管柱振动加速度。众所周知，试油完井管柱在正常的工作过程中其振动是很小的，但在压裂、试油放喷过程中经常会产生较大振动，管串会受到破坏，井下管柱振动加速度是能直接反映石油管柱工作情况好坏的主要参数。

1、方法简单、成本低：用数据存储的方法，起钻后再回放数据，测量成本低；

2、适用范围广：可适用于对各种井下工作的管柱振动进行测量，通过管柱振动可以间接地了解井下工作信息，如管柱的损坏、地质层的情况等。

3、结构简单：本实用新型方法实施容易，该方法所采用的三轴加速度传感器组件是一种常用的设备，以前在宇航，火工等行业中常被用于进行振动参数测量，在本实用新型中将其应用在井下管柱振动的动态测量上。实施中将其设置在任何的常规油井管柱上，即可通过本实用新型的方法来实现测量。

4、安全性高：由于结构简单，实施容易，不影响其他管柱的安全。

附图说明

图1是井下管柱振动测试器结构示意图。

图2是图1的A-A剖面示意图。

图3是图1的B-B剖面示意图。

图中，1-内螺纹；2-本体；3-外套筒；4-电池；5-密封圈；6-外螺纹；7-通讯口端盖；8-通讯口；9-控制采集存储模块；10-三轴振动传感器。

具体实施方式

实施例1：以一个井下管柱振动测试器为例，对本实用新型作进一步详细说明。

参阅图1。本实用新型井下管柱振动测试器，主要由本体2、外套筒3、电池4、通讯口端盖7、通讯口8、控制采集存储模块9和三轴振动传感器10组成。本体2为圆柱体形有中心孔，在本体2的上端有内螺纹1，在本体2的下端有外螺纹6。在本体2的外壁上有对称的两个凹槽，在本体2外壁上并在两个凹槽的上下两端分别有螺纹，通过本体2外壁上的螺纹固定有一个圆筒形外套筒3。在本体2与外套筒3之间有密封圈5。外套筒3上下两端分别有两道密封圈5。

参阅图2。在本体2外壁的一个凹槽内固定有电池4，在本体2外壁的另一个凹槽内固定有一个控制采集存储模块9和一个三轴振动传感器10。在本体2两个凹槽之间有横向联通孔，导线穿过横向联通孔，导线连接电池4与控制采集存储模块9和三轴振动传感器10之间。

参阅图1和图3。在本体2的外壁上与一个信号输出孔，在信号输出孔与一个凹槽之间有一个轴向孔，在轴向孔内有导线，导线与控制采集存储模块9和三轴振动传感器10连接。导线的另一端连接通讯口8，通讯口8在信号输出孔内，在信号输出孔的外端固定有通讯口端盖7。

Claims (2)

1.一种井下管柱振动测试器，主要由本体(2)、外套筒(3)、电池(4)、通讯口端盖(7)、通讯口(8)、控制采集存储模块(9)和三轴振动传感器(10)组成；本体(2)为圆柱体形有中心孔，在本体(2)的上端有内螺纹(1)，在本体(2)的下端有外螺纹(6)；其特征在于：在本体(2)的外壁上有对称的两个凹槽，在本体(2)外壁上并在两个凹槽的上下两端分别有螺纹，通过本体(2)外壁上的螺纹固定有一个圆筒形外套筒(3)；在本体(2)外壁的一个凹槽内固定有电池(4)，在本体(2)外壁的另一个凹槽内固定有控制采集存储模块(9)和三轴振动传感器(10)；在本体(2)两个凹槽之间有横向联通孔，导线穿过横向联通孔，导线连接电池(4)与控制采集存储模块(9)和三轴振动传感器(10)之间，在本体(2)的外壁上与一个信号输出孔，在信号输出孔与一个凹槽之间有一个轴向孔，在轴向孔内有导线，导线与控制采集存储模块(9)和三轴振动传感器(10)连接；导线的另一端连接通讯口(8)，通讯口(8)在信号输出孔内，在信号输出孔的外端固定有通讯口端盖(7)。

2.根据权利要求1所述的井下管柱振动测试器，其特征在于：在本体(2)与外套筒(3)之间有密封圈(5)。

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