CN208140028U - 修井作业管杆自动测长装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及石油修井技术领域，是一种修井作业管杆自动测长装置，其包括PLC模块和上位机，在油管输送装置靠近井口的一端固定安装有激光测距传感器，在油管输送装置的另一端固定安装有第一管杆限位挡板，在油管输送装置底座靠近井口的一端固定安装有推管装置，在推管装置的动力输出端上固定安装有第二管杆限位挡板，在第二管杆限位挡板上安装有弹簧挡板和自动测量触发开关，自动测量触发开关和激光测距传感器均与PLC模块电连接。本实用新型结构合理紧凑，实现了油管或抽油杆长度测量从人工到机器自动测量的转变，并且测量数据能自动上传和存储，消除了人为因素而产生的录入错误，提高了测量精度，提高了作业流程的连续性，提高了作业工作效率。

Description

修井作业管杆自动测长装置

技术领域

本实用新型涉及石油修井技术领域，是一种修井作业管杆自动测长装置。

背景技术

按照油田油水井小修作业规范，作业过程中必须对提油管或提抽油杆长度及下油管或下抽油杆过程中的所有油管和抽油杆的长度进行测量，并逐一记录，修井作业完成后测量的长度数据必须在计算机系统录入，并上传至相关信息系统。

目前传统油管、抽油杆长度测量均采用人工测量、记录方式，每次测量需用人工3人，其中两人分别位于油管两侧，拉皮尺测量，并报测量结果，另一人在旁边用笔记录。测量结果再由人工输入到相关的计算机信息系统。该测长模式下存在以下不足：每次测量需3人协同操作，劳动效率低；人工靠拉皮尺的方法测量产生的误差不可控；测量结果需要人工录入，存在劳动效率低、易出错的问题。

发明内容

本实用新型提供了一种修井作业管杆自动测长装置，克服了上述现有技术之不足，其能有效解决现有人工测量油管或抽油杆长度的方式存在的效率较低、易出错、精度低的问题。

本实用新型的技术方案是通过以下措施来实现的：一种修井作业管杆自动测长装置，包括油管输送装置、油管输送装置底座、PLC模块和上位机，所述油管输送装置安装在油管输送装置底座上，在油管输送装置1靠近井口的一端固定安装有激光测距传感器，在油管输送装置的另一端固定安装有第一管杆限位挡板，在油管输送装置底座靠近井口的一端固定安装有水平放置的推管装置，在推管装置的动力输出端上固定安装有第二管杆限位挡板，在第二管杆限位挡板上安装有在第二管杆限位挡板移动时能与被测油管或抽油杆的一端接触的弹簧挡板和能在弹簧挡板完全压缩时被弹簧挡板触发的自动测量触发开关，自动测量触发开关和激光测距传感器均与PLC模块电连接，PLC模块与上位机通信连接。

下面是对上述实用新型技术方案的进一步优化或/和改进：

上述还可包括安装在控制室内的手动测量触发开关，手动测量触发开关与与PLC模块电连接。

上述还包括导轨，导轨固定安装推管装置的上端面，在导轨上安装有与推管装置的动能输出端相连接的滑车，第二管杆限位挡板固定安装在滑车上。

上述PLC模块可包括控制器、通信模块和寄存器，自动测量触发开关、激光测距传感器和手动测量触发开关均与控制器电连接，控制器与寄存器电连接，控制器和寄存器均通过通信模块与上位机通信连接。

上述所述推管装置可为气缸或液压缸。

本实用新型结构合理而紧凑，使用方便，解决了现有修井作业过程中人工测量油管或抽油杆长度存在效率低、易出现误差、精度低的问题，通过第一管杆限位挡板、第二管杆限位挡板、激光测距传感器和PLC模块实现了油管或抽油杆长度测量从人工到机器自动测量的转变，同时测量数据能自动上传和存储，消除了人为因素而产生的录入错误，提高了测量精度，提高了作业流程的连续性，提高了作业的工作效率。

附图说明

附图1为本实用新型初始状态的结构示意图。

附图2为本实用新型测长时的结构示意图。

附图3为本实用新型的电路结构框图。

附图4为本实用新型的工作流程图。

附图中的编码分别为：1为油管输送装置，2为油管输送装置底座，3为激光测距传感器，4为第一管杆限位挡板，5为推管装置，6为第二管杆限位挡板，7为弹簧挡板，8为托架，9为导轨，10为滑车。

具体实施方式

本实用新型不受下述实施例的限制，可根据本实用新型的技术方案与实际情况来确定具体的实施方式。

在本实用新型中，为了便于描述，各部件的相对位置关系的描述均是根据说明书附图1的布图方式来进行描述的，如：前、后、上、下、左、右等的位置关系是依据说明书附图的布图方向来确定的。

下面结合实施例及附图对本实用新型作进一步描述：

如附图1、2、3、4所示，该修井作业管杆自动测长装置，包括油管输送装置1、油管输送装置底座2、PLC模块和上位机，所述油管输送装置1安装在油管输送装置底座2上，在油管输送装置1靠近井口的一端固定安装有激光测距传感器3，在油管输送装置1的另一端固定安装有第一管杆限位挡板4，在油管输送装置底座2靠近井口的一端固定安装有水平放置的推管装置5，在推管装置5的动力输出端上固定安装有第二管杆限位挡板6，在第二管杆限位挡板6上安装有在第二管杆限位挡板6移动时能与被测油管或抽油杆的一端接触的弹簧挡板7和能在弹簧挡板7完全压缩时被弹簧挡板7触发的自动测量触发开关，自动测量触发开关和激光测距传感器3均与PLC模块电连接，PLC模块与上位机通信连接。

这里油管输送装置1为现有公知技术，用于放置需要测量的油管和抽油杆，油管输送装置1的长度需小于被测油管或抽油杆的长度，这里还可以在油管输送装置1的上端面固定安装托架8，用于放置被测油管或抽油杆；推管装置5为现有公知技术，可为气缸，用于带动第二管杆限位挡板6移动，从而使被测油管或抽油杆顶紧在第一管杆限位挡板4和第二管杆限位挡板6之间。

第一管杆限位挡板4和第二管杆限位挡板6用于对被测油管或抽油杆进行限位，在初始状态时第一管杆限位挡板4和第二管杆限位挡板6之间的间距需大于被测油管或抽油杆的长度，从而确保能将被测油管或抽油杆放置在油管输送装置上且能被测量；其中第一管杆限位挡板4固定安装在油管输送装置1远离井口的一端，也可根据实际情况固定安装在油管输送装置1远离井口一侧的其他位置；第二管杆限位挡板6固定安装在推管装置5的动力输出端上，且第二管杆限位挡板6能随推动力输出端进行水平移动，在第二管杆限位挡板6上安装有在第二管杆限位挡板6移动时能被被测油管或抽油杆的一端接触压缩的弹簧挡板7和能在弹簧挡板完全压缩时被弹簧挡板触发的自动测量触发开关，当第二管杆限位挡板6随推管装置5动力输出端进行水平移动，顶紧被测油管或抽油杆时，被测油管或抽油杆的一端接触并压缩弹簧挡板7，使弹簧挡板7触发自动测量触发开关，第二管杆限位挡板6同时为激光测距传感器3提供反射面；

激光测距传感器3为现有公知技术，测量频率为每秒钟测10次，测量到的数据发送至PLC模块，如附图2所述，用于测量被测油管或抽油杆多出油管输送装置的那部分长度，即L₁；自动测量触发开关为现有公知技术，在弹簧挡板7触发自动测量触发开关时，自动测量触发开关会向PLC模块发送开关量信号；PLC模块可安装在控制室内，用于接收激光测距传感器3发送的测量数据和自动测量触发开关发送的开关量信号，并对数据进行处理，计算并存储被测油管或抽油杆长度，并与上位机进行通信，这里被测油管或抽油杆长度计算公式为L=L₀+L₁，如附图2所示，其中L₀=油管输送装置的长度-第一管杆限位挡板4右侧面到油管输送装置左端面的距离；上位机为现有公知技术，可安装在控制室内，用于接收、展示、存储PLC模块发送的数据。

使用时，首先工作人员通过上位机将L₀输入PLC模块；然后将被测油管或抽油杆水平放置在油管输送装置1上，工作人员启动推管装置5，使其带动第二管杆限位挡板6向左运动，此过程中激光测距传感器3一直以每秒钟测10次的频率测量L₁并上传给PLC模块，在被测油管或抽油杆顶紧在第一管杆限位挡板4和第二管杆限位挡板6之间时，被测油管或抽油杆的一端触碰并压缩弹簧挡板7，使弹簧挡板7触发自动测量触发开关，自动测量触发开关向PLC模块发送开关量信号，当PLC模块接收到开关量信号时选取当前激光测距传感器3上传的L₁，根据公式L=L₀+L₁计算被测油管或抽油杆长度L；最后PLC模块将计算得到的被测油管或抽油杆长度L发送至上位机进行展示、存储；测试完一根油管或抽油杆水平后，人工控制推管装置5回到初始位置，再进行下一根被测油管或抽油杆的测量。

本实用新型解决了现有修井作业过程中人工测量油管或抽油杆长度存在效率低、易出现误差、精度低的问题，实现了油管或抽油杆长度测量从人工到设备自动测量的转变，同时测量数据的自动上传和存储，消除了人为因素而产生的录入错误，提高了测量精度，提高了作业流程的连续性，提高了作业的工作效率。

可根据实际需要，对上述修井作业管杆自动测长装置作进一步优化或/和改进：

如附图1、2、3、4所示，还包括安装在控制室内的手动测量触发开关，手动测量触发开关与PLC模块电连接。

这里手动测量触发开关为现有公知技术，用于在自动测量触发开关出现故障或弹簧挡板7不能触发自动测量触发开关等情况时，工作人员按下手动测量触发开关向PLC模块发送开关量信号，从而保证测长流程的连续性，增加本实用新型的实用性。

如附图1、2、3、4所示，还包括导轨9，导轨9固定安装推管装置5的上端面，在导轨9上安装有与推管装置5的动能输出端相连接的滑车10，第二管杆限位挡板6固定安装在滑车10上。

这里滑车10能随推管装置5的动能输出端进行左右移动，通过导轨9和滑车10增加第二管杆限位挡板6移动的灵敏性和可操作性。

如附图1、2、3、4所示，所述PLC模块包括控制器、通信模块和寄存器，自动测量触发开关、激光测距传感器3和手动测量触发开关均与控制器电连接，控制器与寄存器电连接，控制器和寄存器均通过通信模块与上位机通信连接。

这里上位机通过通信模块在控制器中输入L₀，激光测距传感器3将每次测量的数据发送至控制器进行处理，控制器将处理后数据寄存在寄存器中，在自动测量触发开关或手动测量触发开关向控制器发送开关量信号时，控制器从寄存器中提取当前激光测距传感器3发送的L₁，然后根据计算公式计算被测油管或抽油杆长度L，并寄存在寄存器中，上位机通过通信模块获取被测油管或抽油杆长度L。其中通信模块可为串行接口模块或以太网模块。

如附图1、2、3、4所示，所述推管装置5为气缸或液压缸。

这里在推管装置5为气缸时，可在气缸的气动回路中接入气动开关，气动开关根据推管装置5中气动回路压力变化断开供气回路，控制推管装置5停止运动，从而对推管装置5进行保护。

以上技术特征构成了本实用新型的最佳实施例，其具有较强的适应性和最佳实施效果，可根据实际需要增减非必要的技术特征，来满足不同情况的需求。

Claims (8)

1.一种修井作业管杆自动测长装置，其特征在于包括油管输送装置、油管输送装置底座、PLC模块和上位机，所述油管输送装置安装在油管输送装置底座上，在油管输送装置靠近井口的一端固定安装有激光测距传感器，在油管输送装置的另一端固定安装有第一管杆限位挡板，在油管输送装置底座靠近井口的一端固定安装有水平放置的推管装置，在推管装置的动力输出端上固定安装有第二管杆限位挡板，在第二管杆限位挡板上安装有在第二管杆限位挡板移动时能与被测油管或抽油杆的一端接触的弹簧挡板和能在弹簧挡板完全压缩时被弹簧挡板触发的自动测量触发开关，自动测量触发开关和激光测距传感器均与PLC模块电连接，PLC模块与上位机通信连接。

2.根据权利要求1所述的修井作业管杆自动测长装置，其特征在于还包括安装在控制室内的手动测量触发开关，手动测量触发开关与PLC模块电连接。

3.根据权利要求1或2所述的修井作业管杆自动测长装置，其特征在于还包括导轨，导轨固定安装推管装置的上端面，在导轨上安装有与推管装置的动能输出端连接的滑车，第二管杆限位挡板固定安装在滑车上。

4.根据权利要求2所述的修井作业管杆自动测长装置，其特征在于所述PLC模块包括控制器、通信模块和寄存器，自动测量触发开关、激光测距传感器和手动测量触发开关均与控制器电连接，控制器与寄存器电连接，控制器和寄存器均通过通信模块与上位机通信连接。

5.根据权利要求3所述的修井作业管杆自动测长装置，其特征在于所述PLC模块包括控制器、通信模块和寄存器，自动测量触发开关、激光测距传感器和手动测量触发开关均与控制器电连接，控制器与寄存器电连接，控制器和寄存器均通过通信模块与上位机通信连接。

6.根据权利要求1或2或5所述的修井作业管杆自动测长装置，其特征在于所述推管装置为气缸或液压缸。

7.根据权利要求3所述的修井作业管杆自动测长装置，其特征在于所述推管装置为气缸或液压缸。

8.根据权利要求4所述的修井作业管杆自动测长装置，其特征在于所述推管装置为气缸或液压缸。