CN210134919U - 工具串定位装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种工具串定位装置。本实用新型工具串定位装置，包括：设置在工具串底端的磁信号发生器以及设置在采油树第一生产主阀的第一磁信号检测器，第一磁信号检测器通过感应磁信号发生器发射的磁信号的确定工具串的位置。本实用新型利用第一磁信号检测器检测磁信号发生器发射的磁信号的，确定工具串的位置，进而判断是否可以关闭第一生产主阀进行泄压，解决井口卡钻事故，无需直接关闭第一生产主阀试探工具串的位置，提高了事故处理效率，从而提高了生产效率。

Description

工具串定位装置

技术领域

本实用新型涉及油气田动态监测技术领域，尤其涉及一种工具串定位装置。

背景技术

油气田在开发过程中，需要对井筒进行清蜡、测试、试井等工作，以保证井筒通畅、获得地层数据及生产参数等重要信息，保障油气井正常生产，指导油气田下一步生产调整等。在实际工作过程中，由于油气井生产状况复杂，存在井口卡钻等事故，致使油气井无法正常生产。

在井口发生卡钻时，绞车深度数据不准确，无法判断工具串的具体位置。通常，现场工作人员通过关闭采油树的第一生产主阀试探工具串的位置，如果工具串正好位于第一生产主阀处，则第一生产主阀关闭到三分之一左右无法继续关闭；如果整个工具串已经在第一生产主阀以上，阀门关闭的圈数将超过三分之二，此时可以关闭第一生产阀门进行泄压解卡。

但是，在关闭第一生产主阀试探工具串的位置时，如果第一生产主阀处是提拉工具串的钢丝，在关闭阀门超过三分之二时，则阀门匝板很容易切断钢丝，造成工具串落井，无法采用关闭第一生产阀门进行泄压解卡，而且造成工具串落井的次生事故，影响生产效率。

实用新型内容

本实用新型提供一种工具串定位装置，以解决关闭第一生产主阀试探工具串位置时容易切断钢丝，造成工具串落井，加重事故，无法进行泄压解决井口卡钻事故的技术问题。

本实用新型提供一种工具串定位装置，其包括设置在工具串底端的磁信号发生器以及设置在采油树第一生产主阀的第一磁信号检测器，所述第一磁信号检测器通过感应所述磁信号发生器发射的磁信号来确定所述工具串的位置。

如上所述的工具串定位装置，其中，所述第一磁信号检测器包括套设在所述第一生产主阀上的第一线圈以及与所述第一线圈电连接的第一电流检测器，所述第一线圈感应所述磁信号发生器发射的磁信号并产生电流，所述第一电流检测器根据所述第一线圈产生的电流确定所述工具串的位置。

如上所述的工具串定位装置，其中，所述第一线圈包括套筒以及沿所述套筒外侧螺旋缠绕的导线。

如上所述的工具串定位装置，其中，所述第一线圈包括固定带以及设置在所述固定带上的导线，所述导线的一端设置有插头，所述导线的另一端设置有与所述插头电连接的插孔。

如上所述的工具串定位装置，其中，所述磁信号发生器包括磁体以及与所述磁体固定连接的工具串连接部。

如上所述的工具串定位装置，其中，所述工具串连接部为螺柱。

如上所述的工具串定位装置，还包括第二磁信号检测器，所述第二磁信号检测器设置在采油树的第二生产阀门上。

如上所述的工具串定位装置，其中，所述第二磁信号检测器包括第二线圈以及与所述第二线圈电连接的第二电流检测器，所述第二线圈感应所述磁信号发生器发射的磁信号并产生电流，所述第二电流检测器通过检测所述第二线圈产生的电流确定所述工具串的位置。

如上所述的工具串定位装置，还包括第三磁信号检测器，所述第三磁信号检测器设置在采油树的测试阀门上。

如上所述的工具串定位装置，还包括第四磁信号检测器，所述第四磁信号检测器设置在采油树的防喷管上。

本实用新型工具串定位装置，利用第一磁信号检测器检测磁信号发生器发射的磁信号的，确定工具串的位置，进而判断是否可以关闭第一生产主阀进行泄压，解决井口卡钻事故，无需直接关闭第一生产主阀试探工具串的位置，提高了事故处理效率，从而提高了生产效率。

附图说明

通过参照附图的以下详细描述，本实用新型实施例的上述和其他目的、特征和优点将变得更容易理解。在附图中，将以示例以及非限制性的方式对本实用新型的多个实施例进行说明，其中：

图1为本实用新型工具串定位装置实施例一的结构示意图；

图2为本实用新型工具串定位装置实施例一使用时的结构示意图；

图3为本实用新型工具串定位装置的第一磁信号检测器一实施例的结构示意图；

图4为本实用新型工具串定位装置的第一磁信号检测器另一实施例的结构示意图；

图5为本实用新型工具串定位装置的磁信号发生器的结构示意图；

图6为本实用新型工具串定位装置实施例二的结构示意图。

附图标记说明：

10：磁信号发生器；11：磁体；

12：工具串连接部；20：第一磁信号检测器；

21：第一线圈；211：套筒；

212：导线；213：固定带；

214：第一贴合部；215：第二贴合部；

22：第一电流检测器；

30：工具串；31：钢丝；

40：采油树；41：第一生产主阀；

42：第二生产阀门；43：测试阀门；

44：防喷管；50：测试仪器；

51：测试线缆；52：测试车；

60：油管；70：第二磁信号检测器；

80：第三磁信号检测器；90：第四磁信号检测器；

A：插头；B：插头；C：插头；D：插头；

a：插孔；b：插孔；c：插孔；d：插孔。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

图1为本实用新型工具串定位装置实施例一的结构示意图，参照图1，本实用新型实施例提供一种工具串定位装置，包括设置在工具串30底端的磁信号发生器10以及设置在采油树40第一生产主阀41的第一磁信号检测器20，第一磁信号检测器20通过感应磁信号发生器10发射的磁信号的确定工具串30的位置。

具体地，磁信号发生器10设置在工具串30的底端，其可以与工具串30螺纹连接，例如，在磁信号发生器10设置有螺纹孔，在工具串30的底端设置有螺柱；或者，磁信号发生器10与工具串30卡接。磁信号发生器10用于发射磁信号，其可以是电磁铁，其也可以是汝铁硼磁铁、铝镍钴磁铁等磁铁。

第一磁信号检测器20可以通过螺纹连接、卡接固定在采油树40的第一生产主阀41上，或者，第一磁信号检测器20也可以用绳带绑缚在第一生产主阀41上。第一磁信号检测器20可以感应到磁信号发生器10发射的磁信号，进而根据磁信号的确定工具串30与第一生产主阀41的相对位置。第一磁信号检测器20可以是现有的检测磁信号的仪器，也可以是其他可以将磁信号转化成其他信号显示的仪器，例如，利用电磁感应原理，第一磁信号检测仪器20可以包括线圈以及与线圈电连接的电流仪，竖向螺旋缠绕的线圈套设在第一生产主阀41上，根据电流仪上显示的电流大小及方向判断磁信号发生器10与第一生产主阀41的相对位置，即确定工具串与第一生产主阀41的相对位置。

当发生第一磁信号检测器20根据磁信号发生器10发出的磁信号的，确定工具串30的位置，判断工具串30是否通过第一生产主阀41。在发生卡钻、顶钻事故后，不需要关闭第一生产主阀41来试探工具串30的位置，根据第一磁信号检测器20的检测结果，确定工具串30是否通过第一生产主阀41。当工具串30通过的第一生产主阀41后，关闭第一生产主阀41，进行泄压工作，快速解决井口卡钻事故，提高了事故处理的及时性、准确性，提高了油气生产安全，也提高生产效率；同时，还能够避免工具串30落井，降低了井控风险，保障施工安全。

图2为本实用新型工具串定位装置实施例一使用时的结构示意图。参照图2，以井筒测试工作为例，进一步说明本实用新型实施例工具串定位装置的工作原理及过程。

在油气田开发过程中，为掌握油气层的规律，保障油气井正常生产，通常会对井筒进行测试。参照图2，通过钢丝31将测试仪器50下放到油管60底部，测试数据通过测试线缆51传输到地面的测试车52，测试人员进行测试数据的分析与处理，获取油气层产量、压力、产液性质等数据。

在测试工作发生卡钻事故后，虽然测试仪器50仍然可以上提，但具体深度由于钢丝打扭已不准确，同时很有可能在井口采油树40处卡住，致使测试仪器50无法提出井口，此时现场测试人员通常采用关闭第一生产主阀41的方式去试探测试仪器50的具体位置，如果此时在第一生产主阀处是测试仪器50，第一生产主阀41关闭三分之一左右就无法继续关闭，然后再打开第一生产主阀41，上提测试仪器50；如果此时在第一生产主阀41处是钢丝，则再打开第一生产主阀41继续向上提拉，然后再关闭第一生产主阀41进行试探，直至测试仪器50通过第一生产主阀41。试探测试仪器50的位置过程漫长，处理事故效率低。并且，在关闭第一生产主阀41时，如果第一生产主阀41处是钢丝，则很有可能切断钢丝，造成测试仪器50落井，加重事故。

为此，本实用新型实施例提供一种工具串定位装置，以确定测试仪器50在井口采油树40的位置。具体地，磁信号发生器10设置在测试仪器50的底端，发射磁信号。第一磁信号检测器20设置在第一生产主阀41上，并且第一磁信号检测器20根据感应到的磁信号判断测试仪器50在井口采油树40的位置，即确定测试仪器50与第一生产主阀41的相对位置。当第一磁信号检测器20确定测试仪器50通过第一生产主阀41时，关闭第一生产主阀41，进行泄压等后续工作，解决卡钻事故，提高生产效率。

可以理解的是，本实用新型实施例提供的工具串定位装置还可以用于其他井筒工作中，例如清蜡工作，此时，工具串30为刮蜡片等清蜡工具；再例如试井工作，此时工具串30为试井工具。

本实用新型实施例提供的工具串定位装置，利用第一磁信号检测器检测磁信号发生器发射的磁信号的，确定工具串的位置，进而判断是否可以关闭第一生产主阀进行泄压，解决卡钻事故，无需直接关闭第一生产主阀试探工具串的位置，提高了事故处理效率，从而提高了生产效率。

图3为本实用新型工具串定位装置的第一磁信号检测器一实施例的结构示意图；图4为本实用新型工具串定位装置的第一磁信号检测器另一实施例的结构示意图。

作为一个优选地实施例，利用电磁感应原理确定工具串30与第一生产主阀41的相对位置。

参照图3和图4，第一磁信号检测器20包括套设在第一生产主阀41上的第一线圈21以及与第一线圈21电连接的第一电流检测器22，第一线圈21感应磁信号发生器10发射的磁信号并产生电流，第一电流检测器22根据第一线圈21产生的电流确定工具串30的位置。

在上提工具串30的过程中，工具串30底端的磁信号发生器10随着工具串30上移，第一线圈21感应到的磁信号逐渐增强。当磁信号发生器10以一定速度到达第一线圈21中部时，第一电流检测器22检测到的电流最大；继续上提工具串30，磁信号发生器10向上远离第一线圈21，第一电流检测器22检测到的电流反向，说明工具串30已经通过第一生产主阀41，即可关闭第一生产主阀41，进行泄压等后续工作。

可以理解的是，在实际使用过程中，可以上下移动第一生产主阀41处的第一磁信号检测器20，通过第一电流检测器22的电流大小判断工具串的位置。

第一线圈21可以有多种结构：

第一种结构：第一线圈21直接缠绕在第一生产主阀41上。

第二种结构：参照图3，第一线圈21包括套筒211以及沿套筒211外侧螺旋缠绕的导线212。为不影响磁信号，套筒211优选为非金属套管，如塑料套管等。导线212在套筒211缠绕的圈数可以根据实际情况进行设计，本实用新型实施例对此不做限定。导线212的一端与第一电流检测器22的一端连接，导线212的另一端在套筒211上缠绕预设圈数后与第一电流检测器22的另一端连接。

第三种结构：参照图4，第一线圈21包括固定带213以及设置在固定带213上的导线212，导线212的一端设置有插头，导线212的另一端设置有与插头电连接的插孔。具体地，固定带213可以是柔软的布带，也可以是其他可弯折固定带。固定带213可以呈长方形，导线212穿设在固定带213中。优选地，固定带213的一端设置有第一贴合部214，固定带213的另一端设置有第二贴合部215，第一贴合部214和第二贴合部215可以分别是魔术贴带有软毛的一面和带有较硬的倒钩一面；或者，第一贴合部214和第二贴合部215还可以是设置有黏胶的胶布，本实用新型对此不做限定。优选地，导线212为多根，导线212沿长方形固定带长度方向设置，且多根导线沿长方形固定带宽度方向间隔排列，本实用新型实施例对导线212的数量不做限定。每根导线212的一端为插头，一端为插孔。以图4为示例，为描述需要，导线从上向下依次为一号导线、二号导线、三号导线……八号导线。一号导线的插孔通过导线与第一电流检测器22的一端连接，一号导线的插头A与二号导线的插孔a连接，二号导线的插头B与三号导线的插孔b连接，三号导线的插头C与四号导线的插孔c连接，七号导线的插头D与八号导线的插孔d连接，如此连接，形成螺旋的线圈。八号导线的插头通过导线与第一电流检测器22的另一端连接。需要说明的是，在实际应用中，导线212的数量可以根据实际情况设计。在具体使用时，第一贴合部214和第二贴合部215贴合在一起，固定带213形成筒形结构，套设在第一生产主阀41上，并且，此时导线的插头与插孔一一配合，形成线圈。

作为一种优选地实施方式，第一电流检测器22可以是电流仪。当磁信号发生器10随着工具串上提的过程中，根据电磁感应原理第一线圈产生电流，电流仪发生偏转。当磁信号发生器10以一定速度到达第一线圈21中部时，产生的电流最大，电流仪偏转最大；当磁信号发生器10通过第一线圈21的中部，电流仪开始反向偏转，此时工具串已经通过第一生产主阀41，操作人员可以关闭第一生产主阀41，进行泄压等后续工作。

图5为本实用新型工具串定位装置的磁信号发生器的结构示意图。参照图5，磁信号发生器10包括磁体11以及与磁体11固定连接的工具串连接部12。磁体可以是各种材料的磁铁，本实用新型实施例对此不做限定。优选地，工具串连接部12与工具串30螺纹连接，连接可靠，加工简单。工具串连接部12可以是螺纹孔，与工具串30底端设置的螺柱螺纹连接；或者工具串连接部12为螺柱，与工具串30底端设置的螺纹孔螺纹连接。

图6为本实用新型工具串定位装置实施例二的结构示意图。参照图6，本实用新型实施例提供的工具串定位装置还包括第二磁信号检测器70，第二磁信号检测器设置在采油树40的第二生产阀门42上。

第二磁信号检测器70包括第二线圈以及与第二线圈电连接的第二电流检测器，第二线圈感应磁信号发生器发射的磁信号并产生电流，第二电流检测器通过检测第二线圈产生的电流确定工具串的位置。

在上提工具串30的过程中，工具串30底端的磁信号发生器10随着工具串30上移，第二线圈感应到的磁信号逐渐增强。当磁信号发生器10以一定速度到达第二线圈中部时，第二电流检测器检测到的电流最大；继续上提工具串30，磁信号发生器10向上远离第二线圈，第二电流检测器检测到的电流反向，说明工具串30已经通过第二生产主阀42，即可关闭第二生产主阀42，进行泄压等后续工作。

可以理解的是，第二线圈的结构、功能和效果与第一线圈相同，具体可以参照上述实施例，在此不再进行赘述。第二电流检测器的结构、功能和效果与第一电流检测器相同，具体可以参照上述实施例，在此不再进行赘述。

本实用新型实施例通过在第二生产主阀处设置第二磁信号检测器，确定工具串相对第二生产主阀的相对位置，确定是否关闭第二生产主阀进行泄压，快速解决井口卡钻事故，提高事故处理效率。

进一步地，继续参照图6，本实用新型实施例提供的工具串定位装置还包括第三磁信号检测器80，第三磁信号检测器80设置在采油树40的测试阀门43上。第三磁信号检测器80的结构、功能和效果与第一磁信号检测器相同，具体可以参照上述实施例，在此不再进行赘述。

本实用新型实施例通过在测试阀门处设置第三磁信号检测器，确定工具串相对测试阀门的相对位置，确定是否关闭测试阀门进行泄压，快速解决井口卡钻事故，提高事故处理效率。

更进一步地，继续参照图6，本实用新型实施例提供的工具串定位装置还包括第四磁信号检测器90，第四磁信号检测器90设置在采油树40的防喷管44上。

可以理解的是，第四磁信号检测器90的结构、功能和效果与第一磁信号检测器相同，具体可以参照上述实施例，在此不再进行赘述。

本实用新型实施例通过在防喷管处设置第四磁信号检测器，确定工具串相对防喷管泄压阀的位置，确定是否关闭防喷管泄压阀进行泄压，快速解决井口卡钻事故，提高事故处理效率。

可以理解的是，本实用新型实施例提供的工具串定位装置还可以包括第五磁信号检测器，第五磁信号检测器安装在清蜡阀门上，以确定工具串与清蜡阀门的相对文职，确定是否关闭清蜡阀门进行泄压。第五磁信号检测器的结构、功能和效果与第一磁信号检测器相同，具体可以参照上述实施例，在此不再进行赘述。

在本实用新型的描述中，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在以上描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种工具串定位装置，其特征在于，包括设置在工具串底端的磁信号发生器以及设置在采油树第一生产主阀的第一磁信号检测器，所述第一磁信号检测器通过感应所述磁信号发生器发射的磁信号来确定所述工具串的位置。

2.根据权利要求1所述的工具串定位装置，其特征在于，所述第一磁信号检测器包括套设在所述第一生产主阀上的第一线圈以及与所述第一线圈电连接的第一电流检测器，所述第一线圈感应所述磁信号发生器发射的磁信号并产生电流，所述第一电流检测器根据所述第一线圈产生的电流确定所述工具串的位置。

3.根据权利要求2所述的工具串定位装置，其特征在于，所述第一线圈包括套筒以及沿所述套筒外侧螺旋缠绕的导线。

4.根据权利要求2所述的工具串定位装置，其特征在于，所述第一线圈包括固定带以及设置在所述固定带上的导线，所述导线的一端设置有插头，所述导线的另一端设置有与所述插头电连接的插孔。

5.根据权利要求1所述的工具串定位装置，其特征在于，所述磁信号发生器包括磁体以及与所述磁体固定连接的工具串连接部。

6.根据权利要求5所述的工具串定位装置，其特征在于，所述工具串连接部为螺柱。

7.根据权利要求1-6任一项所述的工具串定位装置，其特征在于，还包括第二磁信号检测器，所述第二磁信号检测器设置在采油树的第二生产阀门上。

8.根据权利要求7所述的工具串定位装置，其特征在于，所述第二磁信号检测器包括第二线圈以及与所述第二线圈电连接的第二电流检测器，所述第二线圈感应所述磁信号发生器发射的磁信号并产生电流，所述第二电流检测器通过检测所述第二线圈产生的电流确定所述工具串的位置。

9.根据权利要求1-6任一项所述的工具串定位装置，其特征在于，还包括第三磁信号检测器，所述第三磁信号检测器设置在采油树的测试阀门上。

10.根据权利要求1-6任一项所述的工具串定位装置，其特征在于，还包括第四磁信号检测器，所述第四磁信号检测器设置在采油树的防喷管上。

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