用于连续油管缺陷的标定设备及其标定方法技术

本发明专利技术公开了用于连续油管缺陷的标定设备及其标定方法，包括同轴且等径的第一管体、第二管体，所述第一管体与第二管体之间具有间隙；还包括位于所述间隙处的料罐、与所述料罐固定连接的喷涂装置，所述喷涂装置的喷涂方向朝向第一管体或第二管体的轴线方向；还包括用于驱动所述喷涂装置沿第一管体或第二管体周向转动的旋转机构。本发明专利技术提供用于连续油管缺陷的标定设备及其标定方法，以解决现有技术中连续油管在线检测后的标定难题，实现在满足连续在线作业下自动标定的同时，避免对在线检测的干扰、且有利于后续返厂进行复核的目的。且有利于后续返厂进行复核的目的。且有利于后续返厂进行复核的目的。

【技术实现步骤摘要】
用于连续油管缺陷的标定设备及其标定方法


[0001]本专利技术涉及连续油管作业领域，具体涉及用于连续油管缺陷的标定设备及其标定方法。

技术介绍

[0002]连续油管作业装置在石油天然气领域被誉为井下作业的“万能作业设备”，连续油管作为装置中的核心部件，是一种用低碳合金钢制作而成的管材，其凭借挠性好、成本低、效率高等优点，在修井、测井和井下作业等方面都得到了广泛运用。连续油管失效是该技术所面临的主要技术问题之一，因此对连续油管的使用寿命进行评估，并及时有效的发现缺陷是极其重要的。基于此，现有技术中国外油田服务商已研发了连续油管的在线检测设备，用于对刚从井内提出连续油管进行连续的探伤检测，其检测原理主要是通过磁化装置和阵列式霍尔传感器的配合，通过待检测连续油管的轴向移动来带动三组编码轮转动，来对连续油管的缺陷位置以及壁厚、漏磁等情况进行检测。当检测设备检测出某段连续油管有缺陷时，作业现场的现有做法是停机，人为用记号笔进行标记，显然此种做法会导致作业效率低下，不利于油田开发者的降本增效。
[0003]此外，也有现有技术提出了通过磁化技术对缺陷部位进行磁性标定的技术方案，但是这种方案在实际运用时，会与在线检测设备相互干扰，主要表现在：在线检测设备一般采用漏磁检测方式，其在检测过程中本就会对连续油管施加磁场，此磁场会对后续的缺陷位置的加磁造成干扰，容易导致连续油管整体带磁，在返回车间校正时磁背景较强、会干扰对加磁缺陷位置的识别，且又无法人工对磁场强度进行肉眼复核；若加磁标定设备与在线检测设备距离较近，磁场之间相互干扰容易导致井口磁场紊乱，严重时甚至干扰正常的检测作业，而若设置加磁标定设备与在线检测设备距离较远，又需占用大量现场场地空间，陆地上的小型采油站场与海上采油平台均没有足够的场地条件。

技术实现思路

[0004]本专利技术提供用于连续油管缺陷的标定设备及其标定方法，以解决现有技术中连续油管在线检测后的标定难题，实现在满足连续在线作业下自动标定的同时，避免对在线检测的干扰、且有利于后续返厂进行复核的目的。
[0005]本专利技术通过下述技术方案实现：用于连续油管缺陷的标定设备，包括同轴且等径的第一管体、第二管体，所述第一管体与第二管体之间具有间隙；还包括位于所述间隙处的料罐、与所述料罐固定连接的喷涂装置，所述喷涂装置的喷涂方向朝向第一管体或第二管体的轴线方向；还包括用于驱动所述喷涂装置沿第一管体或第二管体周向转动的旋转机构。
[0006]针对现有技术中连续油管检测后需要停机标定缺陷位置，以及使用磁性标定时会与在线检测设备发生干扰的问题，本专利技术提出一种用于连续油管缺陷的标定设备，本设备的第一管体与第二管体同轴且等径，因此第一管体与第二管体在端面相互正对，第一管体
与第二管体之间的区域为间隙，该间隙为本申请的标定工位，喷涂装置位于该处且喷涂方向朝内，由旋转机构驱动喷涂装置绕该间隙进行周向转动，其转动方向等同于沿第一管体或第二管体的周向。本申请具体工作时，在连续油管修井/井口/测井等作业完成后，通过滚筒绞车等现有设备将连续油管匀速回收出井，使连续油管经过缺陷检测装置，记录缺陷位置；然后使连续油管穿过第二管体、抵达第二管体与第一管体之间的间隙处，由于连续油管是匀速出井的，因此其上检测出来的缺陷位置抵达所述间隙处的耗时是固定的，当缺陷位置穿出第二管体时，即可启动旋转机构驱动喷涂装置做周向转动、同时启动所述喷涂装置进行喷涂标记，此过程中连续油管继续直线匀速前进，而喷涂装置绕其外部做周向旋转，所以能够在连续油管的缺陷段及其前后段的表面喷涂上螺旋状的标记，实现对在线检测出的连续油管缺陷段的实时标定效果；其中料罐用于为喷涂装置提供喷涂原料，该原料可以是漆料、涂料等现有的喷涂原料。本申请相较于现有技术而言至少具有如下优势：（1）相较于传统的人工标定方式而言，无需停机作业，实现了连续作业、连续检测下的在线标定，显著提高了作业效率，有利于油田开发者的降本增效；（2）摒弃了加磁标定的技术手段，避免了对在线检测设备的磁场干扰，同时克服了返回车间校正时，连续油管上具有背景磁场而导致的缺陷位置识别误差甚至误判等问题；（3）由于摒弃了加磁标定的技术手段，因此对标定设备与检测设备之间的间距不再有要求，因此无需占用大量场地空间，能够适用于陆地上的小型采油站场与海上采油平台；（4）本申请能够在连续油管的缺陷段表面喷涂上螺旋状的标记，螺旋状的标记在各方位均能够被明显的观察到，可以在自动在线标记的前提下，克服连续油管卷成筒后移动至厂房重新放出时，因视线方位而导致的对标记漏判的情况；并且由于本申请所形成的螺旋状标记在轴向上具有一定的长度，因此相对人工标记的小范围记号而言，还能够明显扩大标记范围，无论后续进行人工复核或基于图像识别技术的自动复核，均能够显著降低对标记的漏判率，有利于充分保证后续对连续油管缺陷部位的修复处理。（5）本申请将喷涂标记的位置设置在第一管体和第二管体之间的间隙位置，有利于现场作业人员肉眼确认是否标记成功，若标定设备出现故障能够被立即发现，因此还克服了磁性标定技术难以现场确认是否成功标记、在设备故障时无法及时发现的问题。综上，本申请同时克服了现有技术中对连续油管缺陷部位人工标定和磁性标定的诸多不足，实现了在满足连续在线作业下自动标定的同时，避免对在线检测的干扰、且有利于后续返厂进行人工复核的目的。当然，旋转机构对喷涂装置的驱动可采用任意本领域内、实现相同技术效果的现有驱动手段实现。
[0007]特别说明的是，本申请中两个管体的等径，是指内外径均相同。
[0008]进一步的，所述旋转机构包括转动套设在第一管体面向第二管体一端的第一锥齿轮、转动套设在第二管体面向第一管体一端的第二锥齿轮、与所述第一锥齿轮相啮合的第三锥齿轮、与所述第二锥齿轮相啮合的第四锥齿轮、用于联动第三锥齿轮和第四锥齿轮的同步装置、用于驱动第三锥齿轮或第四锥齿轮转动的第一电机、固定连接在第一锥齿轮和第二锥齿轮之间的安装板；所述料罐和喷涂装置均连接在安装板上。
[0009]本方案对旋转机构提出至少一种实施方式的限定，由于第一管体与第二管体端部正对，因此本方案中第一锥齿轮与第二锥齿轮也相互正对，第三锥齿轮、第四锥齿轮分别与第一锥齿轮、第二锥齿轮进行啮合。为了保证第一锥齿轮和第二锥齿轮的同步转动，还通过同步装置实现第三锥齿轮与第四锥齿轮的同步动作。安装板固定在第一锥齿轮和第二锥齿
轮之间，因此当第一电机驱动第三锥齿轮/第四锥齿轮转动时，第四锥齿轮/第三锥齿轮同步转动，使得第一锥齿轮、第二锥齿轮分别绕第一管体、第二管体进行同步转动，从而带动安装板同步转动，即可带动安装板上的料罐和喷涂装置做周向运动。本方案保证了在不干扰连续油管正常收卷的前提下，在连续油管表面进行螺旋状标记的喷涂，整个旋转机构完全外露，十分便于作业现场的检修维护。
[0010]进一步的，所述第一电机通过第一机架固定在第一管体或第二管体外壁；所述第一锥齿轮、第二锥齿轮的轴线均与第一管体、第二管体同轴；所述第三锥齿轮和第四锥齿轮的轴线平行；所述同步装置为同步链或同步带。其中第一机架用于保证本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.用于连续油管缺陷的标定设备，其特征在于，包括同轴且等径的第一管体（1）、第二管体（2），所述第一管体（1）与第二管体（2）之间具有间隙；还包括位于所述间隙处的料罐（3）、与所述料罐（3）固定连接的喷涂装置（4），所述喷涂装置（4）的喷涂方向朝向第一管体（1）或第二管体（2）的轴线方向；还包括用于驱动所述喷涂装置（4）沿第一管体（1）或第二管体（2）周向转动的旋转机构。2.根据权利要求1所述的用于连续油管缺陷的标定设备，其特征在于，所述旋转机构包括转动套设在第一管体（1）面向第二管体（2）一端的第一锥齿轮（5）、转动套设在第二管体（2）面向第一管体（1）一端的第二锥齿轮（6）、与所述第一锥齿轮（5）相啮合的第三锥齿轮（7）、与所述第二锥齿轮（6）相啮合的第四锥齿轮（8）、用于联动第三锥齿轮（7）和第四锥齿轮（8）的同步装置、用于驱动第三锥齿轮（7）或第四锥齿轮（8）转动的第一电机（9）、固定连接在第一锥齿轮（5）和第二锥齿轮（6）之间的安装板（10）；所述料罐（3）和喷涂装置（4）均连接在安装板（10）上。3.根据权利要求2所述的用于连续油管缺陷的标定设备，其特征在于，所述第一电机（9）通过第一机架（11）固定在第一管体（1）或第二管体（2）外壁；所述第一锥齿轮（5）、第二锥齿轮（6）的轴线均与第一管体（1）、第二管体（2）同轴；所述第三锥齿轮（7）和第四锥齿轮（8）的轴线平行；所述同步装置为同步链或同步带。4.根据权利要求2所述的用于连续油管缺陷的标定设备，其特征在于，还包括固定连接在第一锥齿轮（5）和第二锥齿轮（6）之间的挡板（12），所述挡板（12）位于安装板（10）的相对侧；且挡板（12）和安装板（10）均呈凹面向内的弧形。5.根据权利要求1所述的用于连续油管缺陷的标定设备，其特征在于，所述旋转机构包括固定套设在第一管体（1）面向第二管体（2）一端的第一环形齿条（13）、固定套设在第二管体（2）面向第一管体（1）一端的第二环形齿条（14）、环形均布在第一环形齿条（13）和第二环形齿条（14）之间的若干连杆（15）、啮合在第一环形齿条（13）上的第一齿轮（16）、啮合在第二环形齿条（14）上的第二齿轮（17），所述第一齿轮（16）、第二齿轮（17）均与转轴（18）固定连接，所述转轴（18）与第二电机（19）的输出端连接，还包括固定套设在第一管体（1）或第二管体（2）外的套环（20），所述套环（20）上开设与第一管体（1）或第二管体（2）同轴的环槽（21），所述第二电机（19）滑动配合在环槽（21）内；还包括套设在转轴（18）外的轴承（22），所述轴承（22）外壁与第二电机（19）的外壁之间通过第二机架（23）固定连接；所述料罐（3）和喷涂装置（4）均连接在轴承（22）上。6.根据权利要求1所述的用于连续油管缺陷的标定设备，其特征在于，还包括位于第二管体（2）远离第一管体（1）所在方向一端的第三管体（24），所述第三管体（24）与第二管体（2）同轴且等径，第三管体（24）与第二管体（2）之间夹设...

【专利技术属性】
技术研发人员：崔美玉，胡子木，杨国龙，康传哲，
申请(专利权)人：西南石油大学，
类型：发明
国别省市：