CN220039364U - 一种油田测井工具磨损检测系统 - Google Patents

Abstract

一种油田测井工具磨损检测系统，包括主架体、传送带、传送电机、第一直线轨道、激光传感器、夹持工装、减速电机、支撑架和滑块，采用激光传感器进行位移测距方法检测测井工具的磨损情况，改进了测井工具的磨损检测方法，拓宽应用条件，减小测量误差，提高检测精度，简化操控程序，而且采用检测测井工具自身旋转与激光传感器线性移动同步联动控制，有利于提升测井工具磨损检测的自动化控制技术水平，提高检测工作效率，降低检测劳动强度，同时可直接在井口区域对测井工具实施检测，无需远程运送，还能够减少成本消耗，提高生产效率，配套采用可收纳结构的副架体，延长主架体长度，增大可检测测井工具的最大长度，扩大适用范围，增强通用性。

Description

一种油田测井工具磨损检测系统

技术领域

本实用新型涉及磨损检测领域，具体涉及一种油田测井工具磨损检测系统。

背景技术

在油田生产过程经常要对油井进行物探测井，测井作业主要包括电阻率声波检测、放射性检测、测压取样检测、井壁取心检测和固井质量检查等，在测井作业的过程中普遍都需要使用具有圆柱形状区域的测井工具，而这些测井工具在使用过程中难免会使外侧面产生磨损破坏或者冲击损伤，这种表面缺陷的存在将会对油井的检测精度产生直接影响，为此需要定期对测井工具的表面磨损程度进行监控检测，磨损严重时需及时更换，保证油田正常生产。目前，对测井工具表面磨损的检测方法主要包括有目测观察法、手动测绘工具检测法、声音分析法和润滑检测法等，这些检测方法或者由于需要运送至实验室进行观察测量，作业流程较长，操作过程复杂不能满足测井工具连续使用的要求，或者由于对现场环境要求较高，使用范围窄，通用性不强，导致检测误差波动较大；更主要的是检测工作都需要多人共同完成，工作效率较低，劳动强度较大，而且输出的检测报告往往还存在着反映性较差的问题，无法直观、精准地表达被检测测井工具的表面磨损情况，有时甚至不能及时发现相关零部件的表面磨损程度和破环状况，给油田生产造成不利的影响，产生不必要的损失。因此，有必要对油田测井工具的磨损检测方法进行研究改进，配套开发高效、精确、使用便捷的磨损检测系统，改善检测精度，提高检测效率，降低劳动强度。

实用新型内容

本实用新型的目的是，提供一种油田测井工具磨损检测系统，改善对测井工具表面磨损的检测精度，提高检测效率，降低劳动强度。

一种油田测井工具磨损检测系统，包括：主架体、传送带、传送电机、第一直线轨道、激光传感器、夹持工装、减速电机、支撑架和滑块；所述主架体为结构架体，上端面为检测工作平台，所述传送带和所述第一直线轨道沿长度方向相互平行对应水平设置安装在所述检测工作平台上部，其中：所述传送带为具有齿牙结构的同步橡胶传送带，由所述传送电机带动运转传送，上端带面上安装有所述激光传感器，所述第一直线轨道上安装有结构对应配合的所述滑块，所述滑块配合支撑在所述激光传感器的下部，对所述激光传感器提供约束限位，防止在垂直方向上产生位置波动，同时在所述滑块上还开设有与所述传送带对应配合的齿牙结构，利用所述齿牙结构的对应配合，可由所述传送带带动所述滑块与所述激光传感器共同沿所述第一直线轨道同步直线移动；所述夹持工装安装在所述检测工作平台的一侧，用以夹持拟检测的测井工具，由所述减速电机驱动旋转，所述减速电机与所述传送电机之间采用同步联动控制；所述支撑架与所述夹持工装相互对应，排布设置在所述检测工作平台的台面上，用以配合支撑由所述夹持工装夹持的所述测井工具，所述夹持工装与所述支撑架的共同作用可使所述测井工具与所述传送带保持相互平行的设置状态，所述支撑架为U形槽支架，在上端的2个支臂上分别安装有支撑滚轮，所述支撑滚轮相互对称平衡支撑所述测井工具，并与所述测井工具之间保持滚动摩擦配合，减小所述测井工具旋转运动过程中与所述支撑架之间的摩擦阻力。

所述一种油田测井工具磨损检测系统，优选在所述主架体的检测工作平台面上安装有第二直线导轨，所述第二直线导轨与所述传送带平行设置，所述支撑架通过与所述第二直线导轨的对应配合，排布设置在所述检测工作平台的台面上，可沿所述第二直线导轨移动，同时在所述支撑架与所述第二直线导轨之间还设置有相互对应的配合锁紧机构，当按照拟检测的所述测井工具结构特点和重心位置调整排布好所述支撑架的位置后，利用所述配合锁紧机构可将所述支撑架限位固定在调整排布位置上，在保证对所述测井工具支撑平衡度的同时，也能够提高对所述测井工具支撑的稳定性。

所述一种油田测井工具磨损检测系统，还包括：夹持链条，所述夹持链条对应安装在所述支撑架上，与所述支撑架配合约束夹紧所述测井工具，防止所述测井工具在检测过程中出现振动现象，保证检测精度，避免脱落风险，在所述夹持链条上布设有从动滚轮，在夹紧状态下，可保持所述从动滚轮与所述测井工具配合接触，使所述夹持链条与所述测井工具之间建立滚动摩擦配合，减小所述测井工具旋转运动过程中与所述夹持链条之间的摩擦阻力。

所述一种油田测井工具磨损检测系统，优选所述夹持链条以2条为一组至少设置1组，每组所述夹持链条分别对称安装在所述支撑架的对应两侧，保证所述夹持链条与所述支撑架对所述测井工具配合约束夹紧施力的平衡性，增强约束夹紧所述测井工具的可靠性。

所述一种油田测井工具磨损检测系统，进一步，还包括：副架体，所述副架体由平面框架、支撑腿和副支撑架所组成，可在长度方向上与所述主架体配合对接，所述支撑腿安装在所述平面框架的下部，平衡支撑所述平面框架，所述副支撑架排布设置在所述平面框架的上端面上，在与所述主架体构成的配合对接状态下，所述副支撑架与所述主架体上排布设置的所述支撑架处于同一直线上，在拟检测的所述测井工具长度超过所述主架体长度的情况下，所述副支撑架可配合所述支撑架对所述测井工具进行辅助支撑，保持对所述测井工具整体支撑的平衡性，保证检测精度。

所述一种油田测井工具磨损检测系统，优选在所述平面框架的上端面上安装有第三直线导轨，在所述副架体与所述主架体构成配合对接状态下，所述第三直线导轨的设置方向保持与所述第二直线导轨相互平行，所述副支撑架通过配合副与所述第三直线导轨的对应配合连接，可沿所述第三直线导轨移动，同时在所述副支撑架与所述第三直线导轨之间还设置有相互对应的配合限位机构，当按照拟检测所述测井工具的结构特点和重心位置配合所述主架体调整排布好所述副支撑架的位置后，利用所述配合锁紧机构将所述副支撑架限位固定在排布位置上，在保证对所述测井工具支撑平衡度的同时，也能够提高对所述测井工具支撑的稳定性。

所述一种油田测井工具磨损检测系统，更进一步，优选所述平面框架采用抽屉式滑轨机构与所述主架体相互连接，可通过推拉方式沿所述主架体长度方向移动，所述支撑腿利用拉杆结构与所述平面框架活动连接，可翻转折合至所述平面框架的下端面上，所述副支撑架上的配合副与所述副支撑架之间使用铰链结构铰接连接，可使所述副支撑架翻转平铺在所述平面框架的上端面上，在所述支撑腿与所述副支撑架分别翻转折合和翻转平铺状态下，所述副架体整体呈现集成的平板形状，这种呈集成平板形态的所述副架体可整体推送至并收纳于所述主架体的架体空间当中，减小空间占用，方便装置运移，而当需要所述副架体与所述主架体对接工作时，可将所述副架体从所述主架体中拉出，同时依次将所述支撑腿和所述副支撑架反向翻转后，使所述副架体以展开状态与所述主架体在长度方向上构成配合对接。

本实用新型的有益效果是，提供一种油田测井工具磨损检测系统，采用激光传感器进行位移测距方法检测测井工具的磨损情况，改进了测井工具的磨损检测方法，可有效拓宽应用条件，减小测量误差，提高检测精度，简化操控程序，而且采用检测测井工具自身旋转与激光传感器线性移动同步联动控制方式，有利于提升测井工具磨损检测的自动化控制技术水平，显著提高检测工作效率，降低检测劳动强度；同时，应用该检测装置可直接在井口区域对测井工具实施检测，而无需运送至实验室进行，还能够减少生产成本消耗，提高油田生产效率，进一步配套采用了可收纳结构的副架体，可延长主架体长度，增大可检测测井工具的最大长度，扩大适用范围，增强检测装置的通用性；此外，配套采用控制器实现检测过程的自动控制，还能够提高检测结果的反映性，有利于对测井工具的磨损状况进行定点定量的分析。

附图说明

图1为油田测井工具磨损检测系统主架体一侧局部结构主视图。

图2为图1中A-A断面剖视图。

图3为油田测井工具磨损检测系统副架体一侧局部结构主视图。

图4为图3中B-B断面剖视图。

图5为油田测井工具磨损检测系统主架体一侧局部结构俯视图。

图6为油田测井工具磨损检测系统副架体一侧局部结构俯视图。

图7为油田测井工具磨损检测系统副架体收纳状态结构主视图。

图8为检测结果二维曲线表征示意图。

图9为检测结果三维轮廓模型表征示意图。

其中：1为传送带、2为传送电机、3为第一直线轨道、4为激光传感器、5为夹持工装、6为减速电机、7为支撑架、8为滑块、9为副支撑架、10为主架体、11为夹持链条、12为第二直线轨道、13为第三直线导轨、14为从动滚轮、16为福马万向轮、17为定位槽孔、18为支撑片、19为水平滑杆、20为测井工具、21为支撑滚轮、22为水平滑座、23为平面框架、24为支撑腿。

具体实施方式

进一步，结合具体实施例及其附图，对本实用新型请求保护的技术方案做具体描述。

一种油田测井工具磨损检测系统，如图1至图7所示，由主架体10、副架体、传送带1、传送电机2、第一直线轨道3、激光传感器4、夹持工装5、减速电机6、支撑架7、滑块8、夹持链条11、副支撑架9、第二直线轨道12、第三直线导轨13和控制器所构成。

所述主架体10的上端面为检测工作平台，底端四角上分别安装有具有水平调节功能的福马万向轮16，2条所述第二直线轨道12沿所述主架体10的长度方向平行设置在所述检测工作平台上端面的两侧；所述支撑架7为由2个对称设置的支撑片18和水平滑杆19所组成的U形槽支架，在所述检测工作平台上端面上分布设置4个，所述水平滑杆19与所述第二直线导轨12垂直设置，两端利用配合副结构分别与所述第二直线轨道12配合连接，在每个所述水平滑杆19上以所述检测工作平台长度方向的中心线为对称轴对称安装2个所述支撑片18，保持2个所述支撑片18的间距可调，上端分别对应安装有支撑滚轮21；在所述第二直线轨道12上开设有规则排列的定位槽孔17，同时在所述水平滑杆19的两端侧分别设置有与所述定位槽孔17对应配合的限位嵌销，在所述支撑架7的布设位置上，可利用所述限位嵌销与对应位置处的所述定位槽孔17之间的镶卡配合，将所述支撑架7限位固定在排布位置上，在其中一个所述支撑架7的两侧分别对应安装1条所述夹持链条11，在所述夹持链条11上安装有从动滚轮14；所述传送带1和所述第一直线轨道3沿所述主架体10的长度方向相互平行对应水平设置安装在所述检测工作平台的中心线位置上部，分别从所述支撑架7的U形槽孔中穿过，所述传送带1为具有齿牙结构的同步橡胶传送带，由所述传送电机2带动运转传送，上端带面上安装有所述激光传感器4，所述滑块8对应设置在所述激光传感器4的下部，配合安装在所述第一直线轨道3上，上端开设的齿牙结构与所述传送带1构成对应配合，可与所述激光传感器4一起由所述传送带1带动同步移动；所述夹持工装5安装在所述检测工作平台的一侧的中心线位置处，具有设置高度的控制调整机构，由所述减速电机6驱动旋转，所述减速电机6与所述夹持工装5之间亦采用具有齿牙结构的同步传送带进行动力传输，保证二者之间的传动比稳定，提高动力传送精度和数据检测的可靠性，同时，利用所述控制器可对所述减速电机6与所述传送电机2实施同步联动控制，并可将监测数据传送远程终端进行处理输出，如图8和图9所示，输出形式既可为二维曲线图，还可为三维模型轮廓图，能够直观地反映所述测井工具20的磨损状况。

所述副架体为与所述主架体10相互对应的结构架体，由平面框架23、支撑腿24和副支撑架9所组成，所述平面框架23采用抽屉式滑轨机构与所述主架体10相互连接，可推送至并收纳于所述主架体10的架体空间当中，或者从所述主架体10的架体空间当中拉出，所述支撑腿24布设安装在所述平面框架23的下部，所述副支撑架9排布设置在所述平面框架23的上端面上，所述副支撑架9与所述主架体10上排布设置的所述支撑架7处于同一直线上，在拟检测的所述测井工具20长度超过所述主架体10的可承载长度时，所述副支撑架9可配合所述支撑架7对所述测井工具20进行辅助支撑，保持对所述测井工具20整体支撑的平衡性，保证检测精度；在所述平面框架23的上端面上布设有3个所述副支撑架9，所述副支撑架9分别为由2个对称设置的所述支撑片18和水平滑座22所组成的U形槽支架，2条所述第三直线轨道13沿所述副架体的长度方向平行设置在所述平面框架23上端面的两侧，所述水平滑座22与所述第三直线导轨13垂直设置，两端利用配合副结构分别与所述第三直线轨道13配合连接，在每个所述水平滑座22上分别对称安装2个所述支撑片18，保持2个所述支撑片18的间距可调，上端分别对应安装有支撑滚轮21；在所述第三直线轨道13上也分别开设有规则排列的所述定位槽孔17，所述定位槽孔17与所述水平座22上设置的所述限位嵌销构成对应配合，在所述副支撑架9的布设位置上，可利用所述限位嵌销与对应位置处的所述定位槽孔17之间的镶卡配合，将所述副支撑架9限位固定在排布位置上。

应用本实施例所述一种油田测井工具磨损检测系统，由以下步骤组成：

步骤1.将收纳状态的所述一种油田测井工具磨损检测系统移动至检测工位位置处，依次调整福马万向轮16，将主架体10定位在所述检测工位上；

步骤2.根据拟检测测井工具20的结构规格，包括长度和直径尺寸，先将副架体从所述主架体10中拉出，直至达到满足辅助平衡支撑所述测井工具20的长度，在拉出过程中依次将支撑腿24反向翻转张开，稳定支撑平面框架23，实现稳定支撑后，再依次将副支撑架9翻转支起，之后，依次调整对应设置于支撑架7和所述副支撑架9中的支撑片18之间的间距，将调整后的所述支撑片18分别固定在水平滑杆19和水平滑座22上，随后，再依次调整4个所述支撑架7在所述主架体10上的布设位置，以及3个所述副支撑架9在所述副架体上的设置位置，并利用所述水平滑杆19与第二直线轨道12的限位配合、所述水平滑座22与第三直线轨道13的限位配合，将所述支撑架7定位在所述主架体10上，将所述副支撑架9定位在所述副架体上；

步骤3.将拟检测的测井工具20与所述支撑架7、所述副支撑架9的排列方向对正，并对应放置在所述支撑架7和所述副支撑架9上端安装的支撑滚轮21上，把夹持工装5调整至适宜高度后，将所述测井工具20的对应端卡接在所述夹持工装5上并锁紧固定，之后，把夹持链条11从上部搭置在所述测井工具20上，锁紧所述夹持链条11，使所述夹持链条11与所述支撑架7配合箍紧固定所述测井工具20，从而完成对拟检测所述测井工具20的安装；

步骤4.启动控制器，联动控制减速电机6与传送电机2工作运转，在所述减速电机6通过所述夹持工装5驱动所述测井工具20旋转的同时，所述传送电机2通过传送带1带动激光传感器4进行轴向直线运动，对旋转状态的所述测井工具20实施扫描检测，其中，所述测井工具20的旋转速率保持在0.33转/秒，所述激光传感器4的移动速度保持为2毫米/秒、采样点数设定为666个/秒，检测数据经过终端系统处理后可获得二维曲线图或者三维模型轮廓图直观形式的检测报告；

步骤5.当完成所述测井工具20一侧的检测工作后，松脱所述夹持链条11对所述测井工具20的箍紧固定，解除所述夹持工装5对所述测井工具20的锁紧固定，将所述测井工具20水平旋转180°，然后，重复进行步骤3的操作作业过程，对所述测井工具20的另一侧实施扫描检测，作业结束后再次松脱所述夹持链条11的箍紧固定，解除所述夹持工装5的锁紧固定，卸载所述测井工具20，完成对所述测井工具20的磨损检测。

当上述检测结果以二维曲线表征时，如图8所示，X轴为轴向定周期运动位移，划分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ...等若干圈轮廓点，Y轴为外径，所述激光传感器4扫过所述测井工具20表面时，通过激光反射到接收器的信号记录与所述激光传感器4之间的垂直方向位移，利用所述激光传感器4与所述测井工具20轴心之间的距离，减去测得的数据即可得到所述测井工具20的外径；此时，如若工件为均匀圆柱体，则反映到二维坐标图上呈现为一平行于X轴直线，而当工件表面出现磨损等凹凸不平的状况时，原本平直的直线将会出现起伏，向上凸起即代表轮廓凸起的信号，向下凹陷则相反，为工件磨碎凹陷的信号，且凸起和凹陷的大小数值也可在图中清晰展示出来。当上述检测结果以三维轮廓模型表征时，如图9所示，其中，X轴亦为轴向定周期运动位移，划分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ...等若干圈扫描轮廓点，相较于图8所示的二维曲线表征方式，三维轮廓模型可以更加立体地展示出所述测井工具20表面的三维磨损情况；根据待测工件转动，所述激光传感器4轴向运动的工作方式，在测试记录点足够密集、测试频率足够精确的情况下，在三维轮廓模型表征图中将呈现出螺旋线形状，通过曲线模拟可绘制出所述测井工具20的空间近似磨损情况，其中，凹陷或者突出的异状点将直接呈现在报告中，与检测的所述测井工具20直接进行比较即可清晰定位具体磨损点。

在油田生产中使用本实施例所述一种油田测井工具磨损检测系统，具有操作简捷方便，检测精度较高，成本消耗较低，运转稳定可靠，作业强度较小的优点，对测井工具20的检测精度通常可达到0.02毫米，解决现有技术问题。

Claims (7)

1.一种油田测井工具磨损检测系统，其特征在于，包括：主架体（10）、传送带（1）、传送电机（2）、第一直线轨道（3）、激光传感器（4）、夹持工装（5）、减速电机（6）、支撑架（7）和滑块（8）；所述主架体（10）为结构架体，上端面为检测工作平台，所述传送带（1）和所述第一直线轨道（3）沿长度方向相互平行对应水平设置安装在所述检测工作平台上部，其中：所述传送带（1）为具有齿牙结构的同步橡胶传送带，由所述传送电机（2）带动运转传送，上端带面上安装有所述激光传感器（4），所述第一直线轨道（3）上安装有结构对应配合的所述滑块（8），所述滑块（8）配合支撑在所述激光传感器（4）的下部，对所述激光传感器（4）提供约束限位，同时在所述滑块（8）上还开设有与所述传送带（1）对应配合的齿牙结构；所述夹持工装（5）安装在所述检测工作平台的一侧，由所述减速电机（6）驱动旋转，所述减速电机（6）与所述传送电机（2）之间采用同步联动控制；所述支撑架（7）与所述夹持工装（5）相互对应，排布设置在所述检测工作平台的台面上，所述支撑架（7）为U形槽支架，在上端的2个支臂上分别安装有支撑滚轮（21）。

2.如权利要求1所述一种油田测井工具磨损检测系统，其特征在于：在所述主架体（10）的检测工作平台面上安装有第二直线导轨（12），所述第二直线导轨（12）与所述传送带（1）平行设置，所述支撑架（7）通过与所述第二直线导轨（12）的对应配合，排布设置在所述检测工作平台的台面上，可沿所述第二直线导轨（12）移动，同时在所述支撑架（7）与所述第二直线导轨（12）之间还设置有相互对应的配合锁紧机构。

3.如权利要求2所述一种油田测井工具磨损检测系统，其特征在于，还包括：夹持链条（11），所述夹持链条（11）对应安装在所述支撑架（7）上，与所述支撑架（7）配合约束夹紧测井工具（20），在所述夹持链条（11）上布设有从动滚轮（14）。

4.如权利要求3所述一种油田测井工具磨损检测系统，其特征在于：所述夹持链条（11）以2条为一组至少设置1组，每组所述夹持链条（11）分别对称安装在所述支撑架（7）的对应两侧。

5.如权利要求2至4任一项所述一种油田测井工具磨损检测系统，其特征在于，还包括：副架体，所述副架体由平面框架（23）、支撑腿（24）和副支撑架（9）所组成，可在长度方向上与所述主架体（10）配合对接，所述支撑腿（24）安装在所述平面框架（23）的下部，平衡支撑所述平面框架（23），所述副支撑架（9）排布设置在所述平面框架（23）的上端面上，在与所述主架体（10）构成的配合对接状态下，所述副支撑架（9）与所述主架体（10）上排布设置的所述支撑架（7）处于同一直线上。

6.如权利要求5所述一种油田测井工具磨损检测系统，其特征在于：在所述平面框架（23）的上端面上安装有第三直线导轨（13），在所述副架体与所述主架体（10）构成配合对接状态下，所述第三直线导轨（13）的设置方向保持与所述第二直线导轨（12）相互平行，所述副支撑架（9）通过配合副与所述第三直线导轨（13）对应配合连接，可沿所述第三直线导轨（13）移动，同时在所述副支撑架（9）与所述第三直线导轨（13）之间还设置有相互对应的配合限位机构。

7.如权利要求6所述一种油田测井工具磨损检测系统，其特征在于：所述平面框架（23）采用抽屉式滑轨机构与所述主架体（10）相互连接，可通过推拉方式沿所述主架体（10）长度方向移动，所述支撑腿（24）利用拉杆结构与所述平面框架（23）活动连接，可翻转折合至所述平面框架（23）的下端面上，所述副支撑架（9）上的配合副与所述副支撑架（9）使用铰链结构铰接连接，可使所述副支撑架（9）翻转平铺在所述平面框架（23）的上端面上，在所述支撑腿（24）与所述副支撑架（9）分别翻转折合和翻转平铺状态下，所述副架体整体呈现集成的平板形状。