一种修井作业井下管杆接箍检测定位装置的制作方法

1.本发明涉及一种石油行业修井作业井中的井下杆柱和井下管柱检测装置的辅助装置，具体为一种修井作业井下管杆接箍检测定位装置。


背景技术：

2.在自动化修井过程中，由于井内每根抽油杆或者每根油管的长度不一，下入油管或抽油杆时，接箍在井口上方，游车大钩可以直接定位；但是，起出油管或抽油杆时，由于油管或抽油杆的接箍在井内，司钻无法看到油管或抽油杆的接箍位置，则需要司钻根据现场经验预测油管或抽油杆的管杆接箍起出井口的时间，必须时刻紧盯井口，无法实现游车大钩的智能控制。不能实现游车大钩的智能控制已成为阻碍智能化修井发展的障碍。
3.在带压油水气井的修井作业施工过程中，起管杆的过程中，当接箍接近下至半封防喷器组时，一般设有两个半封防喷器，必须先行关闭上半封防喷器，而后打开下半封防喷器，让接箍先通过下半封防喷器、起至上半封防喷器与下半封防喷器之间，然后关闭下半封防喷器，打开上半封防喷器，做到管杆的带压起出。如果管杆接箍在施工过程中刮碰到防喷器内部的密封胶芯，会造成胶芯严重损坏，影响防喷器的使用寿命，甚至会造成井喷等严重事故；下入油管和抽油杆的过程亦然如上述。管杆接箍的准确定位同样阻碍着带压油水气井的修井作业施工的自动化、智能化发展。
4.所以准确的确定油管和杆油杆接箍的位置对于修井施工作业来说十分重要。
5.目前，检测管杆接箍位置的装置普遍为机械式、超声波式、电磁式样。其中机械式多为滚轮接触式，例如：专利号为201010234477.8的专利技术，基本原理是测算管杆接箍相对于本体的直径差，这种机械式管杆接箍检测装置对管杆接箍的对中要求比较高且结构复杂。而超声波、电磁式的检测管杆接箍位置的装置都需要通过大量的中间设备和仪器进行对比分析，才可以检测到接箍位置，而且检测的准确度受井内状况的影响较大。


技术实现要素：

6.本发明的目的是提供一种修井作业井下管杆接箍检测定位装置，克服上述背景技术存在的检测结构复杂、中间使用设备多、可靠性差的问题，为智能化修井提供可靠的管杆接箍的通过指令。
7.本发明的技术方案是通过以下方式实现的：
8.一种修井作业井下管杆接箍检测定位装置设有壳体和弹性体，缠绕了缠绕丝的弹性体安装在壳体内，缠绕丝的自由端从壳体的壳壁中穿出并从安装在位移传导安装机构内的密封件和复位弹簧中穿过后与位移输出端连接。
9.所述弹性体的整体形状呈工字型、中部设有缠绕丝卡槽，该缠绕丝卡槽的深度和宽度与缠绕丝的外形和缠绕匝数相符。
10.所述缠绕丝卡槽下方的弹性体的本体中设有带压平衡孔，所述带压平衡孔的数量设定在1－30个之间。
11.所述缠绕丝卡槽下方的弹性体的本体中不设带压平衡孔。
12.所述位移传导安装机构设有密封连接盒和弹簧安装套筒，密封连接盒与弹簧安装套筒螺纹连接或插接，密封连接盒中装有密封件，复位弹簧和位移输出端安装在弹簧安装套筒内，缠绕丝的自由端从密封连接盒的密封件和弹簧安装套筒中的复位弹簧穿过后与位移输出端连接。
13.所述壳体整体呈工字型、两端是法兰盘，所述两端法兰盘中设有螺栓孔，在所述壳体的壳壁中设有一个缠绕丝穿过孔或一个密封连接盒穿过孔，亦或者在所述壳体的壳壁中设有二个缠绕丝穿过孔或二个密封连接盒穿过孔。
14.所述密封连接盒的根部能够穿入壳体的密封连接盒穿过孔后、在壳体的外部与壳体焊接；所述密封连接盒的根部能够直接与壳体的缠绕丝穿过孔的外部位置焊接。
15.所述位移输出端6设有检测装置接头和挡圈，在所述的挡圈中设有缠绕丝通过孔，挡圈的外径小于弹簧安装套筒的内径，检测装置接头的外径又大于挡圈中缠绕丝通过孔的内径，缠绕丝的自由端穿过挡圈与位移输出端中的检测装置接头连接，检测装置接头通过线缆与智能化修井系统中的管杆接箍位移检测装置连接。
16.所述缠绕丝设有二个自由端或者设有一个自由端，缠绕丝设有一个自由端与位移输出端中的检测装置接头连接时，所述缠绕丝的另一端是固定端，该固定端固定在固定耳板中，固定耳板与壳体的内壁焊接。
17.所述缠绕丝的固定端能够从固定耳板中绕回后绑定或者固定在固定耳板中的固定螺栓中。
18.所述弹性体被缠绕丝缠绕后的内径小于管杆接箍的外径；缠绕丝在弹性体中的缠绕匝数设定在1匝－30匝之间。
19.所述井下管杆接箍检测定位装置安装在作业井的井口四通以上位置。
20.与现有技术相比，本发明的显著使用效果是：本发明在常规修井作业中使用，安装在井口四通以上的位置，当管杆接箍从被缠绕丝缠绕后的弹性体中通过时，将弹性体被勒紧的内腔涨开，拉动了缠绕丝、使其回缩，缠绕丝为与智能化修井系统中连接的管杆接箍位移检测装置提供了准确的管杆接箍的通过信息。只要有了缠绕丝的回缩量，通过智能化修井系统程序的处理，就能实现游车大钩的智能控制，大幅减轻了操作人员的劳动强度。本发明使用在带压油水气井的修井作业施工过程中，可以根据管杆接箍的通过信息自主控制防喷器的开关，保护了安装在井口的设备和装置，避免了管杆接箍强行起下带来的不良后果和经济损失。
21.本发明设计合理、结构简单、制造成本低廉，提供的管杆接箍的通过信息准确率高，为智能化修井提供了行之有效的管杆接箍的定位装置，解决了长期以来困扰着智能化修井的难题，具有显著的使用效果并能够取得显著的经济效益和社会效益。
附图说明
22.附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。
23.在附图中：
24.图1是本发明主视图的剖面图。
25.图2是图1俯视图的剖面图。
26.图3是图2中位移传导安装机构的局部放大图。
27.图4是本发明中缠绕丝实施例二的结构示意图。
28.图5是位移传导安装机构与壳体的焊接实施例二的结构示意图。
[0029]1‑
壳体、2
‑
弹性体、3
‑
缠绕丝、4
‑
位移传导安装机构、5
‑
复位弹簧、6
‑
位移输出端、7管杆接箍、8
‑
固定耳板、4
‑1‑
密封连接盒本体、4
‑2‑
密封件、4
‑3‑
弹簧安装套筒。
具体实施方式
[0030]
附图仅为参考与说明之用，并非用以限制本发明的保护范围。下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，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他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0031]
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
[0032]
参见图1到图5，一种修井作业井下管杆接箍检测定位装置，设有壳体1和弹性体2，缠绕了缠绕丝3的弹性体2安装在壳体1内，缠绕丝3的自由端从壳体1的壳壁中穿出并从安装在位移传导安装机构4内的密封件4
‑
2和复位弹簧5中穿过后与位移输出端6连接。让起出或下入井下的管杆接箍7从本发明缠绕了缠绕丝3的弹性体2中通过，当管杆接箍7从弹性体2中通过时，位移输出端6能够由缠绕丝3带动着在位移传导安装机构4中移动，使管杆接箍位移检测装置实时接收到管杆接箍检测定位装置的接箍位置检测指令。
[0033]
在上述实施例一的基础上，本发明还有以下实施例：
[0034]
所述弹性体2的整体形状呈工字型、中部设有缠绕丝卡槽，该缠绕丝卡槽的深度和宽度与缠绕丝3的外形和缠绕匝数相符。
[0035]
所述缠绕丝卡槽下方的弹性体2的本体中设有带压平衡孔，所述带压平衡孔的数量设定在1－30个之间，设有带压平衡孔的弹性体2能够用于油水井的带压修井作业，带压平衡孔可以平衡井内压力，同时也能够用于油水井的小修作业。
[0036]
所述缠绕丝卡槽下方的弹性体2的本体中不设带压平衡孔，不设带压平衡孔的弹性体2仅能用于油水井的小修作业。
[0037]
所述位移传导安装机构4设有密封连接盒4
‑
1和弹簧安装套筒4
‑
3，密封连接盒4
‑
1与弹簧安装套筒4
‑
3螺纹连接或插接，密封连接盒4
‑
1中装有密封件4
‑
2，复位弹簧5和位移输出端6安装在弹簧安装套筒4
‑
3内，缠绕丝3的自由端从密封连接盒4
‑
1的密封件4
‑
2和弹簧安装套筒4
‑
3中的复位弹簧5穿过后与位移输出端6连接。
[0038]
所述壳体1整体呈工字型、两端是法兰盘，所述两端法兰盘中设有螺栓孔，在所述壳体1的壳壁中设有一个缠绕丝穿过孔或一个密封连接盒穿过孔，亦或者在所述壳体1的壳壁中设有二个缠绕丝穿过孔或二个密封连接盒穿过孔。
[0039]
所述密封连接盒4
‑
1的根部能够穿入壳体1的密封连接盒穿过孔后、在壳体1的外部与壳体1焊接；所述密封连接盒4
‑
1的根部能够直接与壳体1的缠绕丝穿过孔的外部位置焊接，见图5。
[0040]
所述位移输出端6设有检测装置接头和挡圈，在所述的挡圈中设有缠绕丝通过孔，挡圈的外径小于弹簧安装套筒4
‑
3的内径，检测装置接头的外径又大于挡圈中缠绕丝通过孔的内径，缠绕丝3的自由端穿过挡圈与位移输出端6中的检测装置接头连接，检测装置接头通过线缆与智能化修井系统中的管杆接箍位移检测装置连接。位移输出端6能够由缠绕丝3带动着在弹簧安装套筒4
‑
3中移动并能让智能化修井系统中的管杆接箍位移检测装置实时接收到井内管杆接箍的通过信号。
[0041]
缠绕丝3在弹性体2中的缠绕方式有两种，一种是缠绕丝3设有两个自由端，分别从壳体1的两个缠绕丝穿出孔或密封连接盒穿过孔中的密封连接盒4
‑
1穿出；一种是缠绕丝3设有一个自由端，仅从壳体1的一个缠绕丝穿出孔或密封连接盒穿过孔中的密封连接盒4
‑
1穿出；相应地，壳体1也能够是只设有一个缠绕丝穿出孔或密封连接盒穿过孔，也能够是设有两个缠绕丝穿出孔或密封连接盒穿过孔。
[0042]
所述缠绕丝3设有二个自由端。
[0043]
以下是缠绕丝3的实施例二，缠绕丝3设有一个自由端，缠绕丝3设有一个自由端与位移输出端6中的检测装置接头连接时，所述缠绕丝3的另一端是固定端，该固定端固定在固定耳板8中，固定耳板8与壳体1的内壁焊接。
[0044]
所述缠绕丝3的固定端能够从固定耳板8中绕回后绑定或者固定在固定耳板8中的固定螺栓中。
[0045]
所述弹性体2被缠绕丝3缠绕后的内径小于管杆接箍7的外径；缠绕丝3在弹性体2中的缠绕匝数设定在1匝－30匝之间，缠绕匝数与复位弹簧5输出的回缩量呈线性关系，也就是说，缠绕丝3的缠绕匝数越多，复位弹簧5的回缩量越大；弹性体2能够由聚氨酯橡胶、丁腈橡胶、硅橡胶、氟橡胶、三元乙丙橡胶、氯丁橡胶、丁基橡胶、丙烯酸酯橡胶、天然橡胶、高分子材料等弹性材料制做，缠绕丝3能够由钢丝、铁丝、铝丝、铜丝、毛细管、钢丝绳、尼龙线、碳纤线、pe线等材料制做。
[0046]
所述井下管杆接箍检测定位装置能够安装在作业井的井口四通以上位置。若将本装置用于小修作业井，可以直接与井口四通的上法兰或者任意防喷器的上法兰连接，只需连接一个本发明装置；若是将本装置用于带压作业井，可以在井口上方的防喷器组中安装两个本发明装置，一个本发明装置安装在防喷器组中的底部半封防喷器的下方；另一个本发明装置安装在防喷器组中的任意两个半封防喷器之间，共计安装2个本发明装置。
[0047]
缠绕丝3在弹性体2缠绕丝卡槽中缠绕后的自由端穿过壳体1后通过位移传导安装机构4中的复位弹簧5和位移输出端6与智能化修井系统中的管杆接箍位移检测装置连接。当管杆接箍7通过弹性体2时引发弹性体2的扩张形变、致使缠绕丝3发生拉伸，缠绕丝3自由端带动复位弹簧5一起在位移传导安装机构4内发生轴线方向上的位移回缩，管杆接箍7通过弹性体2后，由于复位弹簧5的作用，缠绕丝3再次随着弹性体2扩张形变的逐渐消失而逐渐回归至初始状态。
[0048]
上面叙述的实施例仅仅为典型实施例，但本发明不仅限于这些实施例，本领域的技术人员可以在不偏离本发明的精神和启示下做出修改。尽管参照前述实施例对本发明进
行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的创造精神和创造理念之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。因此，保护范围不仅限于上文的说明。