一种油管接箍探测装置及变径管柱探测装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种油管接箍探测装置及变径管柱探测装置，其包括：静平台，能固定在井口，静平台具有供轴向移动的管柱穿过的第一通孔；动平台，能移动地设于静平台上且具有供管柱穿过的第二通孔，动平台能相对于静平台沿与管柱的径向平面平行的第一平面移动；探测器，能移动地安装在动平台上并与管柱的外壁接触，探测器和动平台能在管柱发生径向偏移时随管柱沿第一平面移动并保持相对静止，管柱的油管接箍在经过探测器时使探测器相对于动平台移动并触发探测器。本发明专利技术的探测准确率高，可满足带压作业和修井作业自动化的需求。压作业和修井作业自动化的需求。压作业和修井作业自动化的需求。

【技术实现步骤摘要】
一种油管接箍探测装置及变径管柱探测装置


[0001]本专利技术涉及油田带压作业
，尤其是一种油管接箍探测装置及变径管柱探测装置。

技术介绍

[0002]随着带压作业技术的持续推广，低压带压作业技术逐渐成熟，并已由特种作业转变为常规作业，其中起下管柱是最主要的作业工序，该工序重复性高、占工时，然而，带压作业始终是高压力条件下的施工作业，作业手的精神始终处于高度紧张状态，于是为降低操作手的劳动强度，自动化带压作业的需求被提出。在常规修井作业中也存在同样的情形，并且随着作业工的老龄化，新鲜血液补充不及时，作业的年工作量大等原因，对自动化修井作业的需求更为迫切。在此背景下，提供准确的油管接箍位置就成为实现起下管柱自动化的关键步骤。
[0003]现有的油管接箍探测装置存在的问题是：由于实际工况下管柱的振动、蜡垢油污等杂质的干扰，油管接箍探测装置的准确率无法得到保证，现场应用效果不好。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的是提供一种油管接箍探测装置及变径管柱探测装置，以解决现有油管接箍探测装置存在的准确率低的问题。
[0005]为达到上述目的，本专利技术提出一种油管接箍探测装置，用于在起下管柱时探测到达井口的油管接箍，其包括：静平台，能固定在井口，所述静平台具有供轴向移动的管柱穿过的第一通孔；动平台，能移动地设于所述静平台上且具有供所述管柱穿过的第二通孔，所述动平台能相对于所述静平台沿与所述管柱的径向平面平行的第一平面移动；探测器，能移动地安装在所述动平台上并与所述管柱的外壁接触，所述探测器和所述动平台能在所述管柱发生径向偏移时随所述管柱沿所述第一平面移动并保持相对静止，所述管柱的油管接箍在经过所述探测器时使所述探测器相对于所述动平台移动并触发所述探测器。
[0006]本专利技术还提出一种变径管柱探测装置，用于在起下管柱时探测管柱的变径部分，其包括：静平台，能固定在井口，所述静平台具有供轴向移动的管柱穿过的第一通孔；动平台，能移动地设于所述静平台上且具有供所述管柱穿过的第二通孔，所述动平台能相对于所述静平台沿与所述管柱的径向平面平行的第一平面移动；探测器，能移动地安装在所述动平台上并与所述管柱的外壁接触，所述探测器和所述动平台能在所述管柱发生径向偏移时随所述管柱沿所述第一平面移动并保持相对静止，所述管柱的变径部分在经过所述探测器时使所述探测器相对于所述动平台移动并触发所述探测器。
[0007]本专利技术的油管接箍探测装置及变径管柱探测装置的特点和优点是：
[0008]1、本专利技术的油管接箍探测装置，动平台能相对于静平台移动，探测器能相对于动平台移动，当油管接箍接替油管经过探测器时，由于油管接箍的直径大于油管的直径，油管接箍会驱使探测器相对于动平台沿管柱的径向向外移动并触发探测器，当管柱发生径向偏
移但没有油管接箍经过探测器时，动平台带动探测器随着管柱沿第一平面移动，以使探测器相对于动平台保持静止状态，防止因管柱偏移而触发探测器，提高探测准确率，可满足带压作业和修井作业自动化的需求；
[0009]2、本专利技术的油管接箍探测装置，通过使探测机构的中心轴线始终保持与管柱的中心轴线重合，实现探测机构自动调心，无论管柱如何径向偏移，油管接箍的到来，即管柱径向尺寸的变化，始终如实的被各个探头探测到，排除了管柱偏移、振动带来的外界环境干扰，仅需测量油管外表面到油管接箍外表面之间环形面的径向变化量，使得测量参数单一化，从而大幅提高接箍探测的准确率；
[0010]3、本专利技术的油管接箍探测装置和变径管柱探测装置，通过降低动平台的自由度，只允许动平台沿第一平面内平移而无法转动，消除了管柱转动对动平台和探测器带来的不利影响，排除管柱转动对探测器带来的外界环境干扰；
[0011]4、本专利技术的变径管柱探测装置不仅能探测油管接箍，还能探测管柱的其它变径部分，应用范围广。
附图说明
[0012]以下附图仅旨在于对本专利技术做示意性说明和解释，并不限定本专利技术的范围。其中：
[0013]图1是本专利技术的油管接箍探测装置的一实施例的示意图；
[0014]图2是图1中的动平台和探测器随着径向偏移的油管移动到偏心位置的示意图；
[0015]图3是图2中的探测器探测到油管接箍到达的示意图；
[0016]图4是本专利技术的油管接箍探测装置的一实施例的结构示意图；
[0017]图5是图4中沿A-A线的剖视图；
[0018]图6是本专利技术中探头、安装架和传感器的组装示意图；
[0019]图7是图6中安装架的内部结构示意图；
[0020]图8是本专利技术中套筒组件和第二弹簧的组装示意图。
[0021]主要元件标号说明：
[0022]1、静平台；11、第一上平台；12、第一下平台；
[0023]2、动平台；21、第二上平台；22、第二下平台；
[0024]3、探测器；31、探头；32、安装架；321、外套筒；3211、内凸台；322、滑套；
[0025]3221、外凸台；323、定位筒；324、内套筒；325、活塞腔；326、活塞；
[0026]3261、插孔；327、支座；328、探头支撑件；
[0027]33、非接触磁致伸缩传感器；331、主体结构；332、感应轴；333、活动磁块；
[0028]34、转轴；35、轴承；
[0029]4、第一弹簧；5、第二弹簧；
[0030]6、防转机构；61、第一连杆；62、第二连杆；63、第三连杆；
[0031]64、第四连杆；65、第五连杆；
[0032]7、套筒组件；71、外筒体；72、内筒体；73、第一连接轴；74、第二连接轴；
[0033]100、油管；200、油管接箍。
具体实施方式
[0034]为了对本专利技术的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图说明本专利技术的具体实施方式。其中，形容词性或副词性修饰语“上”和“下”、“顶”和“底”、“内”和“外”的使用仅是为了便于多组术语之间的相对参考，且并非描述对经修饰术语的任何特定的方向限制。另外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量，由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本专利技术的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
[0035]如图1、图2、图3所示，本专利技术提供一种油管接箍探测装置，其安装在井口，用于在起下管柱时探测到达井口的油管接箍，具体是，管柱包括多根油管100和连接油管100的油管接箍200，油管接箍200的直径大于油管100的直径；油管接箍探测装置包括能固定在井口的静平台1、能移动地设于静平台1上的动平台2、以及能移动地安装在动平台2上的探测器3，静平台1是整个装置的基础，静平台1具有供轴向移动的管柱穿过的第一通孔，动平台2具有供轴向移动的管柱穿过的第二通孔，动平台2能相对于静平台1沿着与管柱的径向平面平行的第本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种油管接箍探测装置，用于在起下管柱时探测到达井口的油管接箍，其特征在于，所述油管接箍探测装置包括：静平台，能固定在井口，所述静平台具有供轴向移动的管柱穿过的第一通孔；动平台，能移动地设于所述静平台上且具有供所述管柱穿过的第二通孔，所述动平台能相对于所述静平台沿与所述管柱的径向平面平行的第一平面移动；探测器，能移动地安装在所述动平台上并与所述管柱的外壁接触，所述探测器和所述动平台能在所述管柱发生径向偏移时随所述管柱沿所述第一平面移动并保持相对静止，所述管柱的油管接箍在经过所述探测器时使所述探测器相对于所述动平台移动并触发所述探测器。2.如权利要求1所述的油管接箍探测装置，其特征在于，所述管柱包括油管和与所述油管连接的油管接箍，所述油管接箍的半径大于所述油管的半径，所述探测器包括具有可变内径的探测机构和传感器，所述探测机构围绕所述管柱设置并与所述管柱的外周壁接触，当所述油管经过所述探测机构时，所述探测机构与所述油管的外周壁接触，所述探测机构和所述动平台保持相对静止，且所述探测器的内径与所述油管的直径相等，当所述油管接箍接替所述油管经过所述探测机构时，所述探测机构沿所述管柱的径向向外扩张至与所述油管接箍的外周壁接触，且所述探测机构的内径增大到与所述油管接箍的直径相等，所述传感器在检测到所述探测机构的内径等于所述油管接箍的直径时发出接箍到达信号。3.如权利要求2所述的油管接箍探测装置，其特征在于，所述探测机构的中心轴线垂直于所述第一平面，所述探测机构的中心轴线与所述管柱的中心轴线重合，所述探测机构由围绕所述探测机构的中心轴线呈环形间隔排列的至少三个探头围成，各所述探头能相对于所述动平台沿所述管柱的径向移动，各所述探头通过沿所述管柱的径向移动使所述探测机构的内径增大或减小，所述动平台和所述探测器在所述管柱发生径向偏移时随所述管柱沿所述第一平面移动，以使所述探头件的中心轴线始终保持与所述管柱的中心轴线重合。4.如权利要求3所述的油管接箍探测装置，其特征在于，所述传感器为位移传感器，所述位移传感器通过检测所述探头相对于所述动平台沿所述管柱的径向移动的距离确定所述探测机构的内径变化量，所述位移传感器在检测到所述探头沿所述管柱的径向向外移动的距离等于所述油管接箍的半径与所述油管的半径的差值时发出接箍到达信号。5.如权利要求4所述的油管接箍探测装置，其特征在于，所述探测器包括用于检测其中一个所述探头的移动距离的一个位移传感器，或所述探测器包括用于分别检测各所述探头的移动距离的多个位移传感器。6.如权利要求3所述的油管接箍探测装置，其特征在于，各所述探头分别通过第一弹簧能移动地与所述动平台连接，各所述探头在所述第一弹簧的弹力推动下保持与所述管柱的外壁接触，所述探头在相对于所述动平台沿所述管柱的径向移动时驱动所述第一弹簧发生弹性变形。7.如权利要求6所述的油管接箍探测装置，其特征在于，所述探测器还包括对应各所述探头设置的多个安装架，所述安装架包括与所述动平台固定连接的外套筒和能轴向滑动地设于所述外套筒内侧的滑套，所述第一弹簧套在所述滑套外侧且位于所述外套筒内侧，所述第一弹簧的两端分别顶抵所述滑套和所述外套筒，所述滑套与所述探头连接，当所述油管接箍接替所述油管经过所述探头时，所述探头相对于所述动平台沿所述管柱的径向向外
移动，同时所述滑套在所述探头的带动下沿所述外套筒的轴向滑动并压缩所述第一弹簧，直至所述探头与所述油管接箍的外周壁接触。8.如权利要求7所述的油管接箍探测装置，其特征在于，所述外套筒内固定有内套筒，所述第一弹簧和所述滑套的另一端均套在所述内套筒外，所述内套筒内形成有活塞腔，所述活塞腔内设有活塞，所述活塞的一端伸出所述活塞腔并与所述探头连接；所述传感器为非接触磁致伸缩传感器，所述非接触磁致伸缩传感器具有位于所述外套筒外部的主体结构、伸入所述活塞腔内的感应轴、以及固定在所述活塞上的活动磁块，所述活塞内沿轴向设有插孔，所述活动磁块嵌设于所述插孔的孔壁中，所述感应轴伸入所述插孔内，所述感应轴与所述磁块和所述插孔的孔壁间隙配合。9.如权利要求8所述的油管接箍探测装置，其特征在于，所述探头呈滚轮状，所述探头的中心轴线处穿设有一转轴，所述探头通过轴承与所述转轴连接，所述转轴平行于所述第一平面且垂直于所述管柱的中心轴线，当所述管柱轴向移动时，所述探头绕所述转轴旋转并与所述管柱的外壁滚动接触，所述安装架还包括探头支撑件，所述探头支撑件的一端与所述滑套和所述活塞固定连接，所述探头支撑件的另一端与所述转轴固定连接。10.如权利要求6所述的油管接箍探测装置，其特征在于，所述动平台和所述静平台之间通过多个呈环形等间隔排列的第二弹簧连接，所述动平台在所述静平台上具有初始位置，当所述管柱在径向方向上处于初始状态时，所述动平台在多个所述第二弹簧的弹力作用下保持在所述初始位置，所述第二弹簧的刚度...

【专利技术属性】
技术研发人员：明尔扬，
申请(专利权)人：中国石油天然气股份有限公司，
类型：发明
国别省市：