电池组作为电池5，这样一来可以保证仪器在井下的长时间供电。
[0034]进一步的，如图3所示，注水井管柱受力测试装置还可以包括用于读取并显示存储在数据采集电路11中的测量数据的数据读取装置12。
[0035]具体的，注水井管柱受力测试装置长期置于井下，下井前首先按照施工方案将数据采集程序下载到单片机主控电路9中，然后将受注水井管柱受力测试装置连接在被测管柱上，启动仪器开始工作。仪器随同注水管柱下入井内，在管柱下入，稳定工作，管柱起出过程中对注水管柱的轴向载荷按照设定的采集程序进行测量和存储。管柱起出后，可以通过位于地面的数据读取装置12读取显示储存在注水井管柱受力测试装置中的测量数据。
[0036]本实用新型实施例提供的注水井管柱受力测试方法，如图4所示，该方法采用如上所述的注水井管柱受力测试装置，所述方法包括:
[0037]步骤401、当注水管柱受到轴向载荷时，设置在注水管柱的内筒上的至少一个应变片测量内筒的长度变化。
[0038]步骤402、数据采集电路根据测量到的内筒的长度变化获取到注水管柱所受到的轴向载荷受力数据。
[0039]步骤403、数据读取装置读取并显示数据采集电路获取到的注水管柱所受到的轴向载荷受力数据。
[0040]本实用新型实施例提供的注水井管柱受力测试方法，采用注水井管柱受力测试装置，该测试装置利用应变片测定受到拉力作用后内筒上的拉力变化，该装置具有强密封性，能够有效地克服井筒内地下液体、复杂施工工艺和注水对测试元件的影响。
[0041]其中，注水井管柱受力测试装置的具体结构以及功能已在前述实施例中做了详细的描述，此处不做赘述。
[0042]具体的，参照图1至图3，在实际使用的过程中，操作人员采用注水井管柱受力测试装置进行受力测试的具体方法可以通过以下步骤来实现:
[0043]步骤1，粘贴应变片4在注水井管柱受力测试装置的内筒I。应变片4的粘贴方式为沿内筒I周向每间隔90°均匀布置4组应变片4，每组应变片4由水平和垂直两枚应变片构成，周向布置的4组应变片4构成全桥应变测量电路。
[0044]步骤2，安装数据采集电路11和电池5。待应变片4粘贴在内筒I后，将数据采集电路板和电池组安装在外筒2和内筒I之间形成的环形密封电气舱3内，外筒2和内筒I之间通过O型圈进行密封。通过螺纹安装管接头13到内筒I内孔中。管接头13 —端通过O型圈，一端通过螺纹进行密封，形成密封空腔。密封空腔位置对准内筒I中应变片4粘贴位置。
[0045]步骤3，注水井管柱受力测试装置启动前准备工作。注水管柱下井前首先按照施工方案将数据采集程序下载到单片机主控电路9中，然后将受力测试仪短接连接在被测管柱上，受力测试仪随同注水管柱下入井内。
[0046]步骤4，注水井管柱受力测试装置正常工作。注水井管柱受力测试装置正常工作时，注水管柱所受轴向载荷由应变电桥6进行测量，应变电桥6输出微弱电压信号经过信号放大和滤波电路7进行调理输出为标准电压信号，单片机主控电路9控制模数转换电路8对标准电压信号进行采集获取注水管柱轴向载荷数据，并进行存储。
[0047]步骤5，注水井管柱受力测试装置起出。注水管柱起出后，通过地面数据读取装置12读取显示储存在注水井管柱受力测试装置中的测量数据。
[0048]本实用新型所采用的注水井管柱受力测试方法，主要针对的是注水管柱用的受力测试装置，该装置的优点在于根据轴向拉压力应变测试原理，将应变片沿内筒I的表面环向和轴向方向布置，这样可以尽量减小侧向力和偏心载荷对测试结果的影响。
[0049]另一方面，该测试装置利用应变片4测定受拉力后内筒2上的拉力，大大提高了对注水管柱受力测试的可靠性和精度。该装置还具有强的密封性，并能有效地克服了井筒内地下液体、复杂施工工艺和注水对测试元件的影响。
[0050]本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分步骤可以通过硬件来完成，也可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。
[0051]以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，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。
【主权项】
1.一种注水井管柱受力测试装置，其特征在于，包括:内筒、外筒和管接头，所述内筒与所述外筒两端密封，所述内筒与外筒的环空区域设置有密封电气舱，内筒与管接头之间通过螺纹连接和O型密封圈形成环形密封空腔； 所述密封电气舱内设置有至少一个用于测量所述内筒应力变化的应变片以及数据采集电路，所述应变片粘附在环形密封空腔上方范围内的密封电气舱内筒壁面上，以隔绝注水、试压过程中管柱内流体产生的内压对应变片测量的影响，保证应变片对注水管柱轴向应力的准确测量。
2.根据权利要求1所述的注水井管柱受力测试装置，其特征在于， 在所述内筒的中部周向每间隔90°均匀粘附4组所述应变片； 每一组所述应变片包括相邻设置的一枚水平应变片与一枚垂直应变片，所述水平应变片的长度方向与所述内筒的长度方向平行，所述垂直应变片的长度方向与所述内筒的长度方向垂直。
3.根据权利要求2所述的注水井管柱受力测试装置，其特征在于，4组所述应变片构成应变电桥； 所述数据采集电路包括信号放大和滤波电路、模数转换电路、主控电路以及数据存储电路； 所述应变电桥与所述信号放大和滤波电路电连接，所述信号放大和滤波电路还与所述模数转换电路电连接，所述模数转换电路还与所述主控电路电连接，所述主控电路还与所述存储电路电连接。
4.根据权利要求1所述的注水井管柱受力测试装置，其特征在于，所述密封电气舱内还设置有用于向所述数据采集电路供电的电池。
5.根据权利要求1所述的注水井管柱受力测试装置，其特征在于，所述注水井管柱受力测试装置还包括用于读取并显示存储在所述数据采集电路中的测量数据的数据读取装置。
【专利摘要】本实用新型公开了一种注水井管柱受力测试装置，属于采油工程技术领域。注水井管柱受力测试装置包括：内筒、外筒和管接头，所述内筒与所述外筒两端密封，所述内筒与所述外筒的环空区域设置有密封电气舱；所述内筒与管接头之间通过螺纹连接和O型密封圈形成环形密封空腔；所述密封电气舱内设置有至少一个用于测量所述内筒长度变化的应变片以及数据采集电路，所述应变片粘附在所述内筒上。采用这样一种结构的注水井管柱受力测试装置能够有效提高大斜度井在注水过程中对管柱轴向受力测试的可靠性和精度。
【IPC分类】E21B47-017, E21B47-26, E21B47-007
【公开号】CN204457739
【申请号】CN201420833317
【发明人】肖国华, 耿海涛, 张建忠, 宋显民, 王金忠, 胡慧莉
【申请人】中国石油天然气股份有限公司
【公开日】2015年7月8日
【申请日】2014年12月24日