CN206420422U - 一种油管深度测量装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种油管深度测量装置，包括正对设置于待测油管的外壁上、用于在所述待测油管的轴向移动过程中与其外壁摩擦而转动、以测量所述待测油管长度的测量滚轮，以及用于根据各所述测量滚轮的检测值并通过预设算法计算所述待测油管长度的计算器。本实用新型所提供的油管深度测量装置，将待测油管的轴向运动转变成测量滚轮的旋转运动，测量出待测油管的长度。由于各测量滚轮的测量值在打滑时测量数据不一致，而计算器通过采集各测量滚轮的测量值，并通过预设算法拟合未打滑时的测量值，计算得出待测油管的实际长度，能够解决连续油管出现打滑因素导致测量的长度值误差大的问题，为测井等精确定位的作业提供准确的连续油管深度数据。

Description

一种油管深度测量装置

技术领域

本实用新型涉及石油设备设计技术领域，特别涉及一种油管深度测量装置。

背景技术

随着工业化发展迅速，石油工业发展成为工业化核心要素，使得石油设备的设计也需要不断进步并投入使用。

连续油管是用于石油油气井作业的一种设备，连续油管深度测量装置也是连续油管设备的重要组成部分，常规连续油管在油管进出井过程中会出现油管打滑、挠性连续油管弯曲、油管受到重力、拉力造成拉伸形变，会有较大的计量误差等，主要造成油管长度计量不准确的因素为油管打滑，影响测井等需要精确定位的作业实施。目前，现有的连续油管长度测量装置是由单一机械滚轮和光电编码器组成，连续油管通过摩擦力使滚轮转动，滚轮带动编码器，由测试采集电路对编码器输出的脉冲进行计数，将数据转换为连续油管的长度，并完成测量操作。但是，在实际应用中，现有连续油管长度测量装置在运行时，油管的外壁上经常会沾上石蜡或原油等润滑物质，随着设备作业次数和作业时间增加，以及当连续油管的轴向速度过快时，滚轮容易出现打滑现象，此时滚轮会出现空转或转速与其不匹配现象，光电编码器的计量值不能真实反映连续油管的长度，如此导致连续油管的测量长度存在较大误差，影响测井等精确定位的作业实施。

因此，如何避免由于打滑因素导致的连续油管的测量长度值不准确的情况，是本领域技术人员亟待解决的技术问题。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种油管深度测量装置，能够解决连续油管出现打滑因素导致测量的长度值误差大的问题，且为测井等精确定位的作业提供准确的连续油管深度数据。

为解决上述技术问题，本实用新型提供一种油管深度测量装置，包括正对设置于待测油管的外壁上、用于在所述待测油管的轴向移动过程中与其外壁摩擦而转动、以测量所述待测油管长度的测量滚轮，以及用于根据各所述测量滚轮的检测值并通过预设算法计算所述待测油管长度的计算器；

还包括用于安装各所述测量滚轮的支撑框架，以及所述支撑框架相连、用于使所述待测油管沿其中轴线移动的对心部件。

优选地，所述对心部件包括壳体，以及设置在所述壳体两端的若干组导向轮，且各组所述导向轮对称地沿所述待测油管径向分布，以使所述待测油管沿其中轴线移动。

优选地，设置于所述壳体一端的一组导向轮沿水平方向与所述待测油管外壁相抵接，设置于所述壳体另一端的一组导向轮沿竖直方向与所述待测油管外壁相抵接。

优选地，所述支撑框架上设置有用于同步调整各所述测量滚轮夹持间距的调节机构，以使所述测量滚轮测量不同管径油管。

优选地，所述调节机构包括中心转轴；所述测量滚轮分别设置在所述支撑框架的两端，所述支撑框架的两侧内壁与所述壳体的两侧外壁均通过所述中心转轴相连，以使所述支撑框架绕所述中心转轴周向旋转。

本实用新型所提供的一种油管深度测量装置，包括测量滚轮和计算器。其中，测量滚轮正对设置于待测油管的外壁上，主要用于在待测油管的轴向移动过程中与其外壁摩擦而转动，测量滚轮将待测油管的轴向运动转变成自身的旋转运动，进而通过计算自身的周长与旋转圈数测量出待测油管的长度；计算器主要用于采集各测量滚轮测量的待测油管的长度数值，且根据该长度数值通过预设算法计算得出待测油管的实际长度，亦即其深度。在实际应用中，拉动待测油管的一端使其沿其轴向移动，各测量滚轮与待测油管的外壁摩擦，在该摩擦力的作用下使各测量滚轮周向转动，将待测油管的轴向运动转变成测量滚轮的旋转运动，如此测量出待测油管的长度。同时，由于测量滚轮再测量待测油管的长度时，由于打滑因素的存在容易出现打滑现象，导致各测量滚轮的测量值在打滑时测量数据不一致，而计算器通过采集各测量滚轮的测量值，并通过预设算法拟合未打滑时的测量值，从而计算得出待测油管的实际长度。相比于现有技术，本实用新型所提供的油管深度测量装置，能够消除测量滚轮打滑时造成的检测数据不一致带来的测量误差影响，能够解决连续油管出现打滑因素导致测量的长度值误差大的问题，且为测井等精确定位的作业提供准确的连续油管深度数据。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本实用新型所提供的一种具体实施方式的整体结构示意图。

其中，图1中：

待测油管—1，测量滚轮—2，计算器—3，支撑框架—4，中心转轴—41，销轴—42，对心部件—5，壳体—51，导向轮—52，弹簧—6，连接部件—7。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参考图1，图1为本实用新型所提供的一种具体实施方式的整体结构示意图。

在本实用新型所提供的一种具体实施方式中，该油管深度测量装置主要包括测量滚轮2和计算器3。

其中，测量滚轮2正对设置于待测油管1的外壁上，主要用于在待测油管1的轴向移动过程中与其外壁摩擦而转动，测量滚轮2将待测油管1的轴向运动转变成自身的旋转运动，进而通过计算自身的周长与旋转圈数测量出待测油管1的长度；计算器3主要用于采集各测量滚轮2测量的待测油管1的长度数值，且根据该长度数值通过预设算法计算得出待测油管1的实际长度，亦即其深度。

具体的，在实际应用中，拉动待测油管1的一端使其沿其轴向移动，各 测量滚轮2与待测油管1的外壁摩擦，在该摩擦力的作用下使各测量滚轮2周向转动，将待测油管1的轴向运动转变成测量滚轮2的旋转运动，如此测量出待测油管1的长度。同时，由于测量滚轮2在测量待测油管1的长度时，由于打滑因素的存在容易出现打滑现象，导致各测量滚轮2的测量值在打滑时测量数据不一致，而计算器通过采集各测量滚轮2的测量值，并通过预设算法拟合未打滑时的测量值，从而计算得出待测油管的实际长度。相比于现有技术，本实用新型所提供的油管深度测量装置，能够消除测量滚轮打滑时造成的检测数据不一致带来的测量误差影响，能够解决连续油管出现打滑因素导致测量的长度值误差大的问题，且为测井等精确定位的作业提供准确的连续油管深度数据。

考虑到测量油管深度为持续作业，需要为测量滚轮2提供稳定作业空间，如此可在该油管深度测量装置的基础上增加支撑框架4，该支撑框架4主要用于安装各个测量滚轮2，并可通过销轴42连接，该销轴42可设置在支撑框架4的内壁上，如此，测量滚轮2可绕销轴42周向转动。

当拉动待测油管1的一端使其沿其轴向移动时，可能存在晃动等因素，导致待测油管1发生不规则圆跳动，此时可能会导致各测量滚轮2测量的数值有误差。为此，可以在上述实施例的基础上增加对心部件5，该对心部件5与支撑框架4相连，且主要用于对待测油管1进行对中，即保证待测油管1整体只沿其轴向移动。

在关于对心部件5的一种优选实施方式中，对心部件5具体包括壳体51和两组导向轮52。其中，两组导向轮52分别设置于壳体51的两端，且该两组导向轮52对称地沿待测油管1的径向分布。此时，待测油管1的外壁均与各组导向轮52接触，当拉动待测油管1时，使得各组导向轮52将待测油管1处在壳体51内部的待测量部分对中，从而使得油管深度测量装置能够解决不规则圆跳动因素导致的测量数据不准确问题。当然，也可以设计为四组或者六组导向轮52对待测油管1进行对中操作。

在关于两组导向轮52分布设置的优选实施方案中，将设置在壳体51一端的一组导向轮52沿水平方向与待测油管1的外壁相抵接，设置在壳体51另一端的一组导向轮52沿竖直方向与待测油管1的外壁相抵接，且两组导向轮52的中心连线呈相互垂直。此时，可以拟合成将待测油管1的一端设为原 点，将沿水平方向设为X轴，将竖直方向设为Y轴，待测油管1轴向为Z轴，由于沿水平方设置的一组导向轮52与待测油管1的外壁相抵接，使得待测油管1在X轴方向的自由度被固定，同理可知，待测油管1在Y轴方向的自由度也被固定。在待测油管1被拉动时，待测油管1的径向自由度均固定，如此使得待测油管1在壳体51内部的待测量部分只能沿其轴向(Z轴方向)移动，保证测量滚轮2测量数据的准确度。当然，两组导向轮52的中心连线也可以不相互垂直，但需要满足各组导向轮52的中心连线经过待测油管的圆心，此时各组导向轮52对待测油管1进行对中操作。

为了使得该油管深度测量装置能够测量不同管径的连续油管，为此，需要在该油管深度测量装置上增加能够调节测量滚轮2夹持间距的调节机构。

基于上述问题，在关于调节机构一种优选实施方式中，可以在支撑框架4上增设中心转轴41，该中心转轴41将支撑框架4的两侧内壁与壳体51的两侧外壁对应地相连，如此，支撑框架4跨接在壳体51上，同时能够绕中心转轴41周向转动。同时，可将各测量滚轮2分别设置在支撑框架4的两端。当需要调节测量滚轮2的夹持间距时，可扳动支撑框架4，使其围绕中心转轴41周向转动，进而带动测量滚轮2同步转动，在转动过程中，相对的两个测量滚轮2的中心连线与水平面之间的夹角逐渐变小，同时两个测量滚轮2的中心距也逐渐变小，进而测量滚轮2的夹持间距也同步变小。当然，逆向转动支撑框架4，可使测量滚轮2的夹持间距逐渐变大。综上，本实施例通过支撑框架4在中心转轴41上的转动，实现对测量滚轮2的夹持间距的调整，如此可使油管深度测量装置能够测量不同管径的连续油管。

当油管深度测量装置能够测量不同管径的连续油管长度时，调节测量滚轮2的夹持间距后，需要将支撑框架4整体固定。为此可以再增设弹簧6，该弹簧6的一端与支撑框架4的一端相连，弹簧6的另一端与壳体51外壁相连，从而实现将支撑框架4整体固定。同时，由于弹簧6具有弹性，能够调节测量滚轮2对待测油管1侧壁的压力，使得测量滚轮2在保证良好的接触同时不损伤待测油管1的侧壁。

该油管深度测量装置在持续测量作业过程中，需要固定安装在连续油管机上。为此，可以在该油管深度测量装置增设连接部件7，该连接部件7一端与连续油管机相连，另一端与壳体51相连，并通过连接部件7的两组关节轴 承调节该油管深度测量装置与连续油管机的相对位置，从而使油管深度测量装置适应不同方向运动的油管测量作业。

如此，该油管深度测量装置能够通过测量滚轮2测量出多组长度数据，并可通过安装在销轴42端部的计算器3将多组长度数据采集后进行处理，由于该计算器3内置预设算法，该算法将多组长度数据进行分析后，进行长度数据补偿分析计算，并结合油管弯曲和拉伸变形的补偿计算，最终输出准确的实际油管深度数据。当然，计算器3的设置位置并不固定，可根据实际情况调整。

综上所述，本实用新型所提供的一种油管深度测量装置主要包括测量滚轮2和计算器3。其中，测量滚轮2正对设置于待测油管1的外壁上，主要用于在待测油管1的轴向移动过程中与其外壁摩擦而转动，测量滚轮2将待测油管1的轴向运动转变成自身的旋转运动，进而通过计算自身的周长与旋转圈数测量出待测油管1的长度；计算器3主要用于采集各测量滚轮2测量的待测油管1的长度数值，且根据该长度数值通过预设算法计算得出待测油管1的实际长度，亦即其深度。在实际应用中，拉动待测油管1的一端使其沿其轴向移动，各测量滚轮2与待测油管1的外壁摩擦，在该摩擦力的作用下使各测量滚轮2周向转动，将待测油管1的轴向运动转变成测量滚轮2的旋转运动，如此测量出待测油管1的长度。同时，由于测量滚轮2再测量待测油管1的长度时，由于打滑因素的存在容易出现打滑现象，导致各测量滚轮2的测量值在打滑时测量数据不一致，而计算器通过采集各测量滚轮2的测量值，并通过预设算法拟合未打滑时的测量值，从而计算得出待测油管的实际长度。相比于现有技术，本实用新型所提供的油管深度测量装置，能够消除测量滚轮打滑时造成的检测数据不一致带来的测量误差影响，能够解决连续油管出现打滑因素导致测量的长度值误差大的问题，同时，该油管深度测量装置能够解决连续油管因挠性连续油管弯曲、油管受到重力和拉力造成拉伸形变等因素造成的计量误差，且为测井等精确定位的作业提供准确的连续油管深度数据。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围 的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (5)

1.一种油管深度测量装置，其特征在于，包括正对设置于待测油管(1)的外壁上、用于在所述待测油管(1)的轴向移动过程中与其外壁摩擦而转动、以测量所述待测油管(1)长度的测量滚轮(2)，以及用于根据各所述测量滚轮(2)的检测值并通过预设算法计算所述待测油管(1)长度的计算器(3)；

还包括用于安装各所述测量滚轮(2)的支撑框架(4)，以及所述支撑框架(4)相连、用于使所述待测油管(1)沿其中轴线移动的对心部件(5)。

2.根据权利要求1所述的油管深度测量装置，其特征在于，所述对心部件(5)包括壳体(51)，以及设置在所述壳体(51)两端的若干组导向轮(52)，且各组所述导向轮(52)对称地沿所述待测油管(1)径向分布，以使所述待测油管(1)沿其中轴线移动。

3.根据权利要求2所述的油管深度测量装置，其特征在于，设置于所述壳体(51)一端的一组导向轮(52)沿水平方向与所述待测油管(1)外壁相抵接，设置于所述壳体(51)另一端的一组导向轮(52)沿竖直方向与所述待测油管(1)外壁相抵接。

4.根据权利要求3所述的油管深度测量装置，其特征在于，所述支撑框架(4)上设置有用于同步调整各所述测量滚轮(2)夹持间距的调节机构，以使所述测量滚轮(2)测量不同管径油管。

5.根据权利要求4所述的油管深度测量装置，其特征在于，所述调节机构包括中心转轴(41)；所述测量滚轮(2)分别设置在所述支撑框架(4)的两端，所述支撑框架(4)的两侧内壁与所述壳体(51)的两侧外壁均通过所述中心转轴(41)相连，以使所述支撑框架(4)绕所述中心转轴(41)周向旋转。