油管箍节检测装置的制作方法

本发明涉及石油开采技术领域，特别是涉及一种油管箍节检测装置。

背景技术：

传统的钻井、修井工艺常要压井或放喷降压作业，压井会造成产层污染甚至堵塞，使油井产量下降，带压作业修井机能较好地满足这一要求。为了防止井喷，环形防喷器是带压作业中隔离井内高温高压的关键部件。在提升或下入管柱的过程中，环形防喷器的胶芯处于闭合状态，当有管箍通过时，为了避免损坏胶芯，环形防喷器的胶芯要张开，当其中的一个环形防喷器的胶芯张开，另一个环形防喷器的胶芯要闭合，两个胶芯的张开和闭合通过程序进行控制。在提升或下入管柱的过程中，总有一个胶芯处于闭合状态，从而实现了带压作业。要想实现对环形防喷器胶芯张开、闭合的控制，就要求对管箍进行检测，因此油管的箍节实时检测技术的研究对于实现带压作业十分关键。目前我们修井带压作业节箍检测要么采用接触式的凸轮开关机构，来检测节箍的来到，或者采用非接触式的差动变压器检测技术和激励线圈激磁方式通过节箍通过时的磁场突变化来检测节箍的到来，从原理上是可行的，但在使用过程中有很多的问题：1、油管在起下过程中的晃动偏离中心，直接导致了检测的不准确性；2、起下管时管壁上的油污以及泥巴会严重影响节箍的检测；3、油管上的污泥带有铁磁性的碎屑也会影响箍节检测的准确性。以上三种问题的出现，使井口带压作业箍节检测变成一个“世界”级的难题，给井口作业自动化带来很大的问题。随着石油装备自动化程度的提升，操作人员劳动强度的降低，可靠、安全、灵敏的井口作业箍节检测设备的开发是一个迫切的要求。

技术实现要素：

本发明主要解决的技术问题是提供一种油管箍节检测装置，结构简单合理，有效的解决了带压作业起下管箍节的检测问题，安全可靠，环境适应性强，自动检测，精度高。

为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种油管箍节检测装置，包括：

具有竖向贯通内空腔的测量筒体，所述竖向贯通内空腔分别在测量筒体上端和下端形成有上开口和下开口，所述测量筒体的筒壁上周向均匀设置有多个与竖向贯通内空腔相连通的检修口；

所述测量筒体内部周向均匀设置有多个检测部件，多个检测部件分别与多个检修口相对应，所述检测部件包括沿测量筒体径向且从外往内依次布置的横向弹簧、传感器和弹臂弓，所述检修口处安装有传感器出线法兰，所述横向弹簧的外端固定在传感器出线法兰上，内端固定在传感器上，所述传感器的内端固定在弹臂弓上，多个弹臂弓之间形成供油管穿过的区域。

在本发明一个较佳实施例中，所述检修口有三个，所述检测部件有三个。

在本发明一个较佳实施例中，所述弹臂弓为一个竖向设置的且向测量筒体中轴线方向弓起的弹性片，所述传感器的内端固定在弹性片的弓起部位上。

在本发明一个较佳实施例中，所述上开口处和下开口处各设置有一个固定支架，所述弹臂弓的上下两端分别固定在两个支架上。

在本发明一个较佳实施例中，多个弹臂弓中，每两个相邻的弹臂弓之间还设置有一个扶正挡块，所述扶正挡块的上端和下端分别固定在两个支架上。

在本发明一个较佳实施例中，所述上开口处设置有上连接法兰，所述下开口处设置有下连接法兰。

在本发明一个较佳实施例中，所述传感器为霍尔式传感器。

在本发明一个较佳实施例中，该箍节检测装置还包括一个连接在测量筒体上部的扶正筒体；

所述扶正筒体具有供油管穿过的内腔，所述扶正筒体的上部开口处和下部开口处分别设置有一个扶正耐磨塑件，所述扶正耐磨塑件包括用来与扶正筒体相固定的连接块部和扶正喇叭口部。

在本发明一个较佳实施例中，所述扶正喇叭口部的口径从内往外逐渐变小，外端小口径处具有圆弧结构。

在本发明一个较佳实施例中，所述扶正耐磨塑件采用尼龙塑料制成。

本发明的有益效果是：本发明油管箍节检测装置，结构简单合理，有效的解决了带压作业起下管箍节的检测问题，安全可靠，环境适应性强，自动检测，精度高。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图，其中：

图1是本发明油管箍节检测装置一较佳实施例的结构示意图；

图2是图1中测量筒体的结构示意图；

图3是图2的a-a向剖视图；

图4是图1中扶正筒体的结构示意图。

附图中各部件的标记如下：1、竖向贯通内空腔，2、测量筒体，3、上开口，4、下开口，5、检修口，6、横向弹簧，7、传感器，8、弹臂弓，9、传感器出线法兰，10、固定支架，11、扶正挡块，12、上连接法兰，13、下连接法兰，14、扶正筒体，15、扶正耐磨塑件，16、连接块部，17、扶正喇叭口部，18、圆弧结构。

具体实施方式

下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1至图4，本发明实施例包括：

一种油管箍节检测装置，包括：

具有竖向贯通内空腔1的测量筒体2，所述竖向贯通内空腔分别在测量筒体上端和下端形成有上开口3和下开口4，所述测量筒体的筒壁上周向均匀设置有三个与竖向贯通内空腔相连通的检修口5。

所述测量筒体内部周向均匀设置有三个检测部件，三个检测部件分别与三个检修口相对应，所述检测部件包括沿测量筒体径向且从外往内依次布置的横向弹簧6、传感器7和弹臂弓8，优选的，所述传感器采用霍尔式传感器。

所述检修口处安装有传感器出线法兰9，所述横向弹簧的外端固定在传感器出线法兰上，内端固定在传感器上，所述传感器的内端固定在弹臂弓上，多个弹臂弓之间形成供油管穿过的区域。

在无箍节时，弹臂弓处于自然状态，横向弹簧和弹臂弓均处于无弹性的“0”状态，此时传感器检测不到信号，当箍节来到时，由于箍节的直径大于油管的直径，横向弹簧和弹臂弓均被箍节压缩，传感器就能检测到箍节到来的信号，所述传感器依次连接有信号采集模块、信号放大模块、滤波及信号处理模块、信号转换模块、比较计算模块、输出信号及报警模块，三个方向的电压信号经过放大，滤波，比较，变换，转换成距离信号，距离信号进行综合计算，经过比较，判断箍节的到来，并实时输出箍节到来信号，并发出报警，此时驱动防喷器打开和关闭相应的上下阀门，很方便的实现了带压井口作业。

所述检修口5作用是：可以进行筒体内的污泥等的清除，以保证测量装置的可靠性。

所述横向弹簧的作用是，可防止管柱在起下过程中晃动损坏传感器，如果晃动时，撞到弹臂弓，横向的弹簧也会缩回检修口，这样保护了传感器不受管柱摆动的影响。

优选的，所述弹臂弓为一个竖向设置的且向测量筒体中轴线方向弓起的弹性片，所述传感器的内端固定在弹性片的弓起部位上。

所述上开口处和下开口处各设置有一个固定支架10，所述弹臂弓的上下两端分别固定在两个支架上。

三个弹臂弓中，每两个相邻的弹臂弓之间还设置有一个扶正挡块11，所述扶正挡块的上端和下端分别固定在两个支架上，所述扶正挡块11的作用是为了防止管柱卡到相邻两个弹臂弓之间的间隙中。

所述上开口处设置有上连接法兰12，所述下开口处设置有下连接法兰13。

该箍节检测装置还包括一个连接在测量筒体上部的扶正筒体14；

所述扶正筒体具有供油管穿过的内腔，所述扶正筒体的上部开口处和下部开口处分别设置有一个扶正耐磨塑件15，所述扶正耐磨塑件包括用来与扶正筒体相固定的连接块部16和扶正喇叭口部17。

扶正筒体的作用是在起下管作业时将油管限定在略大于油管箍节的范围内，防止油管的摆动带来检测距离的变化，满足测量准确性的要求。

优选的，所述扶正筒体可以分成两半，使用时，可用螺栓连接，再起下管作业时进行安装，起下管作业完成后，需要起下井下工具时，可将扶正筒体拆除，方便井下工具的提升。

优选的，所述扶正喇叭口部的口径从内往外逐渐变小，外端小口径处具有圆弧结构18，减轻扶正耐磨塑件与油管的磨损。

优选的，所述扶正耐磨塑件采用尼龙塑料制成，摩擦系数低，减少磨损，且耐磨损性好，使用寿命长。

与现有技术中的箍节检测技术相比，本发明结构简单，避免了接触式的不可靠性，电磁变压器的复杂性和抗扰能力差的弱点，同时避免了机械式位移箍节检测报警装置容易卡死，结构复杂的的问题，解决了起下管过程中管柱的晃动摆动问题，实现了测量的准确性和可靠性，为井口作业智能化提供了可行的信号采集方式。同时考虑了起下井下工具时对管口尺寸的要求，将扶正筒体做成两半拼装，从而完成了全方位的井口箍节检测和井下工具作业的要求特殊需求。本发明有效的解决了带压作业起下管箍节的检测问题，安全可靠，环境适应性强，自动检测，精度高。

本发明提供一种结构可靠，实用，对中准确，防止管柱晃动，精确度达到99.99%（1/1000的失误率）以上的井口带压起下管油管箍节在线检测装置，为井口作业装备的自动化，智能化提供可靠的保障。

本发明在使用时，根据现场实际情况，既可以安装在防喷器上面用于智能井口作业机器人装备的箍节检测装置使用，又可安装在井口设备与防喷器之间承压作业，用来带压作业检测箍节从而自动开闭防喷器的阀门。

以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。