CN216240605U - 检测装置及具有其的井口系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种检测装置及具有其的井口系统，检测装置安装在井口处，检测装置用于检测井下工具是否经过井口，检测装置包括：连接管件，连接管件内设置有与连续油管相适配的连通通道；磁场发生部，安装在连接管件上，磁场发生部位于连接管件的外侧；磁感应检测部，安装在连接管件上，磁感应检测部位于连接管件的外侧。通过本实用新型提供的技术方案，能够解决现有技术中的检测装置无法准确判断井下工具的是否出井的技术问题。

Description

检测装置及具有其的井口系统

技术领域

本实用新型涉及井口检测技术领域，具体而言，涉及一种检测装置及具有其的井口系统。

背景技术

目前，在传统设备通过连续油管作业机进行操作时，操作人员一般通过经验判断连续油管上的井下工具的是否出井，或者通过连续油管端头的不同的分区颜色来判断井下工具是否出井。在一些情况下，工作人员还会根据井道内的流体的压力、井下工具与井道之间的摩擦力、井下工具的重量和时间等参数变化间接的计算判断出井下工具到达井口的位置。

然而，采用经验判断或通过人为观测颜色进行区分会存在较大的人为误差，导致反映不及时、紧急操作失误等等。由于井道内的流体的压力、摩擦力等因素受到井内复杂环境的限制，也将使得出井情况判断的准确率低，仍会存在将连续油管拉出密封井口的事故的风险。

实用新型内容

本实用新型的主要目的在于提供一种检测装置及具有其的井口系统，以解决现有技术中的检测装置无法准确判断井下工具的是否出井的技术问题。

为了实现上述目的，根据本实用新型的一个方面，提供了一种检测装置，检测装置安装在井口处，检测装置用于检测井下工具是否经过井口，检测装置包括：连接管件，连接管件内设置有与连续油管相适配的连通通道；磁场发生部，安装在连接管件上，磁场发生部位于连接管件的外侧；磁感应检测部，安装在连接管件上，磁感应检测部位于连接管件的外侧。

进一步地，磁场发生部包括励磁线圈和电源总成，励磁线圈与电源总成连接，励磁线圈绕设在连接管件的外侧。

进一步地，磁感应检测部包括检测线圈，检测线圈绕设在连接管件的外侧。

进一步地，励磁线圈绕设在检测线圈的外侧。

进一步地，连接管件上设置有环形安装槽，检测线圈和励磁线圈均安装在环形安装槽内。

进一步地，磁感应检测部还包括：磁敏感检测件，安装在连接管件上，磁敏感检测件位于连接管件的外侧。

进一步地，励磁线圈和检测线圈均与磁敏感检测件间隔设置，磁敏感检测件包括至少两个不同方向的磁敏感元件。

进一步地，磁敏感检测件设置在励磁线圈内，磁敏感检测件包括多个磁敏感元件，多个磁敏感元件间隔设置在励磁线圈内。

进一步地，检测装置还包括：防爆控制部，磁感应检测部与防爆控制部连接；报警显示部，报警显示部与防爆控制部连接。

进一步地，检测装置还包括：安装支架，安装在连接管件上，防爆控制部安装在安装支架上。

进一步地，安装支架包括相互连接的连接板和安装板，防爆控制部安装在安装板上，连接板安装在连接管件上；其中，连接板为两个，两个连接板间隔设置形成安装间隙，磁场发生部和磁感应检测部的至少部分安装在安装间隙内。

进一步地，检测装置还包括：连续油管车控制部，与防爆控制部连接。

根据本实用新型的另一方面，提供了一种井口系统，井口系统包括上述提供的检测装置。

应用本实用新型的技术方案，连续油管末端连接井下工具起出井口时，首先经过井口四通、防喷器后进入本专利所述的检测装置筒体内，此时检测装置内由于从连续油管到井口工具的材质、形状、尺寸发生变化而产生变化信号，再到工具彻底离开检测装置进入防喷管内失去信号，整个过程的信号变化控制模块将传递给显示终端进行不限于成像或者报警等信号，由操作手或系统自动判断进行刹车，避免管柱在防喷管内继续上提脱出防喷盒造成事故；同时，此时已确认检测完毕井下工具脱离井口检测装置，可执行关闭防喷器操作。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1示出了根据本实用新型的实施例提供的检测装置的结构示意图；

图2示出了根据本实用新型的实施例提供的井口系统的结构示意图。

其中，上述附图包括以下附图标记：

10、井下工具；20、连续油管；30、连接管件；31、连通通道；32、环形安装槽；40、磁场发生部；41、励磁线圈；42、电源总成；50、磁感应检测部；51、检测线圈；52、磁敏感检测件；60、防爆控制部；70、报警显示部；80、安装支架；81、连接板；82、安装板；90、连续油管车控制部；100、线缆及插接件；110、电源开关；120、井口四通；130、防喷器组；140、检测装置；150、防喷管；160、防喷盒。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。

如图1所示，本实用新型的实施例一提供了一种检测装置140，该检测装置140安装在井口处，检测装置140用于检测井下工具10是否经过井口，检测装置140包括连接管件30、磁场发生部40和磁感应检测部50，连接管件30内设置有与连续油管20相适配的连通通道31。磁场发生部40安装在连接管件30上，磁场发生部40位于连接管件30的外侧。磁感应检测部50安装在连接管件30上，磁感应检测部50位于连接管件30的外侧。具体地，本实施例中的连接管件30可以为高压短节，高压短节的加工制造满足API6A及油气田相关标准规范，本体由高强度金属制成，可在高压力中可靠工作。

采用本实施例提供的检测装置140，通过设置磁场发生部40能够便于在井口处形成磁场，通过设置磁感应检测部50能够便于检测井口处的磁场的变化情况，通过磁场的变化情况能够便于准确判断井下工具10是否从井口处提出，从而便于显示报警和刹车控制。上述检测装置140为非接触式检测结构，结构简单，作用可靠，检测精准。

在本实施例中，磁场发生部40包括励磁线圈41和电源总成42，励磁线圈41与电源总成42连接，励磁线圈41绕设在连接管件30的外侧。采用这样的结构设置，能够便于产生定量磁场。具体地，本实施例中的电源总成42为恒流源供电，以便于产生定量磁场。磁场发生部40也可以采用其他励磁磁场的结构或方式，例如各种类型的永磁体、交流磁场或地磁等。

具体地，磁感应检测部50包括检测线圈51，检测线圈51绕设在连接管件30的外侧。采用这样的结构设置，当连续油管20或井下工具10等通过检测装置140的磁场时，将在检测线圈51内部产生感应电动势，感应电动势的幅值大小可以反映油管的速度快读，作为检测算法的一个速度分量，以便于准确检测出连续油管20和井下工具10是否从井口处提出。

在本实施例中，励磁线圈41绕设在检测线圈51的外侧。采用这样的结构设置，能够便于提高检测线圈51的检测精度，以便于准确判断出连续油管20或井下工具10是否从井口处提出。

具体地，连接管件30上设置有环形安装槽32，检测线圈51和励磁线圈41均安装在环形安装槽32内。采用这样的结构设置，便于检测线圈51和励磁线圈41的安装。励磁线圈41均匀缠绕在环形定位安装槽内。

在本实施例中，磁感应检测部50还包括磁敏感检测件52，磁敏感检测件52安装在连接管件30上，磁敏感检测件52位于连接管件30的外侧。本实施例中的磁敏感检测件52与检测线圈51为两种不同的对磁场的检测方式，通过磁敏感件的检测方式对检测线圈51的检测方式进行验证。通过检测线圈51进行检测后，将检测结果与磁敏感检测件52进行检测的结构进行比对，若二者的检测结果一致的话判定检测结果准确，以判定出连续油管20或井下工具10是否从井口处提出。

在一个实施例中，励磁线圈41和检测线圈51均与磁敏感检测件52间隔设置，磁敏感检测件52包括至少两个不同方向的磁敏感元件。采用这样的结构设置，能够便于提取同位置的不同方向的磁场信号，滤除干扰信号后作为井下工具10的信号。具体地，此处的磁敏感检测件52又可以称为探靴，至少两个不同方向的磁敏感元件安装在探靴的外壳内。具体地，本实施例中的次蜜柑检测件固定在高压短节上，在高压短节的每段上设置一组或多组，对称分布设置。

在另一实施例中，磁敏感检测件52设置在励磁线圈41内，磁敏感检测件52包括多个磁敏感元件，多个磁敏感元件间隔设置在励磁线圈41内。采用这样的结构设置，通过等距的多个磁敏感元件使得信号比较强，在连续油管20变换井下工具10时的异常点会出现较大的阶跃信号，以便于准确判断是否提出井口。具体地，这里的磁敏感检测件52又称为测量条。

具体地，通过磁信号检测连续油管20本身和井下工具10磁通量，不受速度影响，但易受晃动贴壁影响。装于高压短接外侧的探靴用于检测空间内的总磁场。由于对称分布，不受晃动影响。在井下工具10进入检测器后，测量条各个磁敏感元件滤除干扰信号后同样作为井下工具10判断的判断信号。经与检测线圈51的速度分量修正后，对比井下工具10模型信号，拟合数据与模型的幅值相位关系，对比得出井下工具10的相似度最高的，进而确定井下工具10的位置，同时信号将传递给显示终端进行不限于成像或者报警等信号，由操作手或系统自动判断进行刹车，避免管柱在防喷管150内继续上提脱出防喷盒160造成事故。同时，此时已确认检测完毕井下工具10脱离井口检测装置140，可执行关闭防喷器组130操作。

在本实施例中，检测装置140还包括防爆控制部60，磁感应检测部50与防爆控制部60连接；报警显示部70，报警显示部70与防爆控制部60连接。采用这样的结构设置，防爆控制部60根据磁感应检测部50的检测结果进行相应地操作，并通过报警显示部70进行报警。

具体地，检测装置140还包括安装支架80，安装在连接管件30上，防爆控制部60安装在安装支架80上，以提高防爆控制部60的安装稳定性。

在本实施例中，安装支架80包括相互连接的连接板81和安装板82，防爆控制部60安装在安装板82上，连接板81安装在连接管件30上；其中，连接板81为两个，两个连接板81间隔设置形成安装间隙，磁场发生部40和磁感应检测部50的至少部分安装在安装间隙内。采用这样的结构设置，提高了结构的布置的紧凑性，优化了结构布局。

具体地，检测装置140还包括连续油管车控制部90，连续油管车控制部90与防爆控制部60连接，以通过连续油管车控制部90控制连续油管20的运动。本实施例中的检测装置还包括线缆及插接件100和电源开关110。

如图2所示，本实用新型的实施例二提供了一种井口系统，井口系统包括上述提供的检测装置140。在具体操作时，连续油管20末端连接井下工具10起出井口时，首先经过井口四通120、防喷器组130后进入本专利所述的检测装置140筒体内，此时检测装置140内由于从连续油管20到井口工具的材质、形状、尺寸发生变化而产生变化信号，再到工具彻底离开检测装置140进入防喷管150内失去信号，整个过程的信号变化控制模块将传递给显示终端进行不限于成像或者报警等信号，由操作手或系统自动判断进行刹车，避免管柱在防喷管150内继续上提脱出防喷盒160造成事故；同时，此时已确认检测完毕井下工具10脱离井口检测装置140，可执行关闭防喷器组130操作。

从以上的描述中，可以看出，本实用新型上述的实施例实现了如下技术效果：本方案中，采用非接触式检测技术针对连续油管井下工具起出井口快速检测并反馈信号给连续油管作业机，进而进行报警显示与刹车控制。相比于机械接触式而言，机械接触式具有以下缺点：连续油管与井下工具连续运动、井内高压对检测装置存在磨损以及影响其密封，对密封等级要求较高。对于计数器模拟计算的方式而言，此方式对多层油管计算偏差、长尺寸油管拉伸压扁等尺寸偏差导致数据不准。本方案采用两端密封式高压短节，采用励磁感应原理不受限于井内高压、流体等环境压力；本方案对油管的长时间、长距离作业的尺寸变化、变形不受影响；本方案对不同材质的井下工具均有检测效果，背景技术中的对材质变化无法检测。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本申请的范围。同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

在本申请的描述中，需要理解的是，方位词如“前、后、上、下、左、右”、“横向、竖向、垂直、水平”和“顶、底”等所指示的方位或位置关系通常是基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，在未作相反说明的情况下，这些方位词并不指示和暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请保护范围的限制；方位词“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内外。

为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。

此外，需要说明的是，使用“第一”、“第二”等词语来限定零部件，仅仅是为了便于对相应零部件进行区别，如没有另行声明，上述词语并没有特殊含义，因此不能理解为对本申请保护范围的限制。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (13)

1.一种检测装置，其特征在于，所述检测装置安装在井口处，所述检测装置用于检测井下工具(10)是否经过所述井口，所述检测装置包括：

连接管件(30)，所述连接管件(30)内设置有与连续油管(20)相适配的连通通道(31)；

磁场发生部(40)，安装在所述连接管件(30)上，所述磁场发生部(40)位于所述连接管件(30)的外侧；

磁感应检测部(50)，安装在所述连接管件(30)上，所述磁感应检测部(50)位于所述连接管件(30)的外侧。

2.根据权利要求1所述的检测装置，其特征在于，所述磁场发生部(40)包括励磁线圈(41)和电源总成(42)，所述励磁线圈(41)与所述电源总成(42)连接，所述励磁线圈(41)绕设在所述连接管件(30)的外侧。

3.根据权利要求2所述的检测装置，其特征在于，所述磁感应检测部(50)包括检测线圈(51)，所述检测线圈(51)绕设在所述连接管件(30)的外侧。

4.根据权利要求3所述的检测装置，其特征在于，所述励磁线圈(41)绕设在所述检测线圈(51)的外侧。

5.根据权利要求3所述的检测装置，其特征在于，所述连接管件(30)上设置有环形安装槽(32)，所述检测线圈(51)和所述励磁线圈(41)均安装在所述环形安装槽(32)内。

6.根据权利要求3所述的检测装置，其特征在于，所述磁感应检测部(50)还包括：

磁敏感检测件(52)，安装在所述连接管件(30)上，所述磁敏感检测件(52)位于所述连接管件(30)的外侧。

7.根据权利要求6所述的检测装置，其特征在于，所述励磁线圈(41)和所述检测线圈(51)均与所述磁敏感检测件(52)间隔设置，所述磁敏感检测件(52)包括至少两个不同方向的磁敏感元件。

8.根据权利要求6所述的检测装置，其特征在于，所述磁敏感检测件(52)设置在所述励磁线圈(41)内，所述磁敏感检测件(52)包括多个磁敏感元件，多个所述磁敏感元件间隔设置在所述励磁线圈(41)内。

9.根据权利要求1所述的检测装置，其特征在于，所述检测装置还包括：

防爆控制部(60)，所述磁感应检测部(50)与所述防爆控制部(60)连接；

报警显示部(70)，所述报警显示部(70)与所述防爆控制部(60)连接。

10.根据权利要求9所述的检测装置，其特征在于，所述检测装置还包括：

安装支架(80)，安装在所述连接管件(30)上，所述防爆控制部(60)安装在所述安装支架(80)上。

11.根据权利要求10所述的检测装置，其特征在于，所述安装支架(80)包括相互连接的连接板(81)和安装板(82)，所述防爆控制部(60)安装在所述安装板(82)上，所述连接板(81)安装在所述连接管件(30)上；

其中，所述连接板(81)为两个，两个所述连接板(81)间隔设置形成安装间隙，所述磁场发生部(40)和所述磁感应检测部(50)的至少部分安装在所述安装间隙内。

12.根据权利要求10所述的检测装置，其特征在于，所述检测装置还包括：

连续油管车控制部(90)，与所述防爆控制部(60)连接。

13.一种井口系统，其特征在于，所述井口系统包括权利要求1至12中任一项所述的检测装置。

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