CN2564991Y - 钻柱卡点定位传感器 - Google Patents

Abstract

本实用新型是一种探测井下钻柱卡点位置的传感器。特征是：线圈外壳(2)上部有锁母(1)，将应力管(9)上端与线圈外壳(2)固定。应力管(9)是长80－200毫米的金属管，外径为4－10毫米，壁厚为1－3毫米。线圈外壳(2)内有绝缘线圈支架(7)，线圈缠绕在线圈支架(7)上，线圈(6)内径为3－10毫米，线圈(6)的电阻为20－80欧vxgu之间。采用下锁母(11)将应力管(9)下端与离合器内芯(12)固定，离合器内芯(12)外部有离合器外套(13)。效果是离合器外套(13)受力时，应力管(9)会产生形变。线圈(6)输出的电信号有规律性变化。线圈(6)电流传到地面二次仪表，逼真地表示井下卡点位置。本钻柱卡点定位传感器的灵敏度高。

Description

钻柱卡点定位传感器

技术领域

本实用新型是一种应用于石油开采过程中，探测井下钻柱卡点位置的传感器。它是由应力管、感应线圈、线圈外壳和离合器等主要部件组成。利用应力管的微小形状改变，使感应线圈电流产生变化，检测电流变化，分析判断井下钻柱卡点位置的一种传感器。

背景技术

目前，钻井现场遇到钻柱被卡在井下时，使用一种钻柱卡点定位传感器，检测卡点位置。这种钻柱卡点定位传感器结构是这样的：线圈外壳内有感应磁芯。感应磁芯是两组硒钢片相对，并组成一个“口”字形。上半部分硒钢片上缠有线圈。上半部分硒钢片组固定在上弓形弹簧锚上，固定方式采用螺栓连接。下半部分硒钢片组固定在下弓形弹簧锚上。上、下两部分硒钢片相对处，各自有45度斜面，两个斜面之间距离微小。这种结构是靠上弓形弹簧锚和下弓形弹簧锚运动，带动上、下两部分硒钢片之间产生相对位移。上、下部分硒钢片之间产生位移，造成线圈内的电流产生变化并传到地面，用二次仪表显示。分析线圈电流变化信号，得到钻柱卡点位置。现有技术的钻柱卡点定位传感器是靠线圈和“口”字形感应磁芯之间的电磁偶合，实现探测卡点位置的目的。由于磁芯受钻柱磁性影响较大，线圈输出的电信号规律性不强，不能线性地表示井下卡点实际位置，导致现有钻柱卡点定位传感器的灵敏度比较底。

发明内容

本实用新型的目的是：为改变现有的钻柱卡点定位传感器“口”字形感应磁芯结构，克服感应磁芯有间隙和受钻柱磁性影响，线圈电信号不稳定的缺点。设计一种应力管外有线圈的钻柱卡点定位传感器，提高钻柱卡点定位传感器灵敏度。准确测定钻柱卡点位置。

本实用新型是这样实现的，在线圈外壳的上部有上锁母，将应力管上端与线圈外壳固定。应力管是一个长80-200毫米的金属管，应力管的外径为4-10毫米，壁厚为1-3毫米。在线圈外壳上部有出线孔。线圈外壳内有绝缘线圈支架，绝缘支架上部有出线孔。两个出线孔相对、相通。线圈缠绕在绝缘支架上，线圈内径为3-10毫米，线圈的电阻为20-80欧母之间。线圈支架套在应力管周围。采用下锁母将应力管下端与离合器内芯固定，离合器内芯外部有离合器外套。

所说的“在线圈外壳的上部有上锁母”可以制成为在线圈外壳内的上部有上锁母，也可以制成在线圈外壳外的上部有上锁母。如在线圈外壳外的上部有上锁母时，线圈外壳上部要有一个4-10毫米的中心孔，应力管从中心孔穿过。

本实用新型的效果是：采用应力管和线圈结构，线圈在应力管外围，应力管上部被上锁母固定在线圈外壳上，下部被固定在离合器内芯上。离合器外套受到拉、压或扭转时，应力管会产生拉伸、压缩或扭转形变。应力管产生形变，线圈的电流随之发生各种不同的变化。线圈电流传到地面，二次仪表显示。分析线圈电流变化信号，得到钻柱卡点位置。由于应力管是一个细长金属管，受钻柱磁性影响较小，应力管发生形变时，线圈输出的电信号有规律性，在二次仪表上显示呈现为线性的关系，更逼真地显示井下卡点位置。这种钻柱卡点定位传感器的灵敏度高。

附图说明

本申请附图是钻柱卡点定位传感器的剖面示意图，是本申请的一个实施例。图中相对应的序号：上锁母(1)、线圈外壳(2)、出线孔(3)、上绝缘套(4)、碳套(5)、线圈(6)、线圈支架(7)、下绝缘套(8)、应力管(9)、下盖(10)、下锁母(11)、离合器内芯(12)、离合器外套(13)。

具体实施方式

结合申请附图，进一步说明。线圈外壳(2)为一个筒状，内径为50毫米。线圈外壳(2)上部有一个直径为5毫米的中心孔，应力管(9)从中心孔穿过。将应力管(9)的上部用上锁母(1)固定在线圈外壳(2)上部。线圈外壳(2)上部的中心孔旁有一个出线孔(3)。这个孔是线圈外壳(2)、上绝缘套(4)、支架(7)同侧，相同位置开的通孔(3)，组装后形成线圈(6)的出线孔(3)。线圈(6)的电线头从此孔(3)输出到地面。线圈支架(7)是由绝缘材料制成。为安装、拆卸方便，将线圈支架分成四个部分，上绝缘套(4)、下绝缘套(8)、支架(7)和碳套(5)。上绝缘套(4)、下绝缘套(8)和支架(7)的内径为6毫米。上绝缘套(4)、下绝缘套(8)和碳套(5)的外径为50毫米。线圈(6)缠绕在支架(7)上。线圈(6)的电阻为53欧母，线圈(6)的内径为6毫米。应力管(9)是一个长174毫米、外径为5毫米，壁厚为1毫米的金属管。上锁母(1)、线圈支架(7)、线圈(6)、碳套(5)和下绝缘套(8)一齐安装在线圈外壳(2)内，用下盖(10)固定。用下锁母(11)将应力管(9)下端与离合器内芯(12)固定，离合器内芯(12)外部有离合器外套(13)。使用钻柱卡点定位传感器前，将上弓形弹簧锚和线圈外壳(2)连接，离合器外壳(13)与下弓形弹簧锚连接。探测井下钻柱卡点位置时，钻柱带动上弓形弹簧锚和下弓形弹簧锚相对运动，带动应力管(9)产生形变。线圈(6)内的电流信号产生变化并传到地面，地面二次仪表显示电流信号变化情况。分析线圈(6)电流变化信号，得到准确的钻柱卡点位置。离合器的作用是钻柱带动上弓形弹簧锚和下弓形弹簧锚相对运动过大时，带动应力管(9)产生形变过大，可能引起应力管产生永久性形变。有离合器可以克服应力管(9)形变过大，保护应力管。

实施例2与实施例1基本相同。不同点是线圈外壳(2)没有中心孔。上锁母(1)是在线圈外壳(2)内部，用上锁母(1)将应力管(9)上端固定在线圈外壳(2)内。

Claims (5)

1、一种钻柱卡点定位传感器，由线圈外壳(2)、线圈(6)所组成，其特征在于：在线圈外壳(2)的上部有上锁母(1)，将应力管(9)上端与线圈外壳(2)固定，应力管(9)是一个长80-200毫米的金属管，应力管(9)的外径为4-10毫米，壁厚为1-3毫米，在线圈外壳(2)上部有出线孔(3)，线圈外壳(2)内有绝缘线圈支架(7)，线圈支架(7)上部有出线孔(3)，两个出线孔(3)相对、相通，线圈(6)缠绕在绝缘线圈支架(7)上，线圈(6)内径为3-10毫米，线圈(6)的电阻为20-80欧母之间，线圈支架(7)套在应力管(9)周围，采用下锁母(11)将应力管(9)下端与离合器内芯(12)固定，离合器内芯(12)外部有离合器外套(13)。

2、如权利要求1所述的钻柱卡点定位传感器，其特征在于：线圈支架是由上绝缘套(4)、下绝缘套(8)、支架(7)和碳套(5)四部份组成。

3、如权利要求1所述的管柱卡点定位传感器，其特征在于：线圈外壳(2)下部用下盖(10)固定线圈支架(7)。

4、如权利要求1、或2、或3所述的管柱卡点定位传感器，其特征在于：线圈外壳(2)上部有一个4-10毫米的中心孔，应力管(9)从中心孔穿过。

5、如权利要求1、或2、或3所述的管柱卡点定位传感器，其特征在于：上锁母(1)在线圈外壳(2)内部，用上锁母(1)将应力管(9)上端固定在线圈外壳(2)内。

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