[發(fā)明專利]一種便攜式水力切割扭矩監(jiān)測儀

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710543415.7
• 申請日: 2017-07-05
• 公開（公告）號: CN107327295A
• 公開（公告）日: 2017-11-07
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 田繼宏;杜曉雷;牟小軍;陳永鋒;劉信雄;羅少鋒;唐鵬磊;楊毅;萬宏春;李偉
• 申請（專利權(quán)）人: 中國海洋石油總公司;中海油能源發(fā)展股份有限公司
• 主分類號: E21B47/002
• 分類號: E21B47/002;E21B47/12;E21B29/06
• 代理公司: 天津市北洋有限責(zé)任專利代理事務(wù)所12201
• 代理人: 程小艷

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于海洋石油開發(fā)過程中的修井技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種基于修井機(jī)大修井作業(yè)中的水力切割監(jiān)測系統(tǒng)，尤其涉及一種便攜式水力切割扭矩監(jiān)測儀，該系統(tǒng)可使切割過程實(shí)現(xiàn)可視化，為切割作業(yè)提供指導(dǎo)依據(jù)。

背景技術(shù)

切割打撈原井防砂管柱是石油工程大修井作業(yè)中常用的修井技術(shù)，在使用水力割刀切割作業(yè)過程中，扭矩曲線具有一定的特征，水力切割時(shí)，刀片在切割過程中與被切管壁是滑動(dòng)摩擦，割開瞬間是撕裂鐵皮動(dòng)作，扭矩會有一個(gè)瞬間的峰值或明顯的波動(dòng)，特別是在切割成功的瞬間，扭矩有波動(dòng)。市場售出的精確監(jiān)測扭矩變化的錄井設(shè)備體積龐大且費(fèi)用較高，且目前在修井機(jī)進(jìn)行的大修井作業(yè)都不配備錄井設(shè)備，而修井機(jī)自身的指針扭矩表由于靈敏度及表本身的阻尼作用等原因不能捕捉到切割成功的波動(dòng)，作業(yè)者在切割時(shí)也要關(guān)注其他參數(shù)，無法做到一直盯著扭矩表，也會錯(cuò)過扭矩波動(dòng)。通常我們?yōu)榱吮ＷC切割成功而增加很多不必要的切割或者判斷時(shí)間，同時(shí)也增加了切割過程風(fēng)險(xiǎn)。

目前國內(nèi)外大修井打撈作業(yè)時(shí)，水力切割仍是非常重要的一個(gè)手段，在切割防砂管柱時(shí)通常一趟鉆只能切割一次，而一般防砂管柱都分4層作業(yè)，作業(yè)至少需要切割3_～4次，按這種切割方式，如果需要切割三次，那么需要“下管柱(約6小時(shí))+切割(1_～2小時(shí))+起管柱(約6小時(shí))”，反復(fù)三次，耗費(fèi)大量時(shí)間，且如果切割沒成功的話還要花費(fèi)更多時(shí)間處理。這種切割方式比較費(fèi)時(shí)費(fèi)力，并且不能準(zhǔn)確判斷切割是否成功。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提出一種便攜式水力切割扭矩監(jiān)測儀，使切割過程實(shí)時(shí)觀察，實(shí)時(shí)準(zhǔn)確判斷切割情況，并且可以做到一次作業(yè)進(jìn)行多次不同位置切割，從而節(jié)約工期、降低成本，且減少作業(yè)風(fēng)險(xiǎn)。

本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案如下：一種便攜式水力切割扭矩監(jiān)測儀，包括目標(biāo)傳感器和集成于儀器接線面板上的模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊、核心控制模塊、顯示模塊、系統(tǒng)電源模塊、時(shí)鐘芯片計(jì)時(shí)模塊和外部操作模塊；所述核心控制模塊包括模數(shù)供電電路、時(shí)鐘電路、復(fù)位電路、串口驅(qū)動(dòng)和調(diào)試模式接口；所述目標(biāo)傳感器為扭矩傳感器，所述扭矩傳感器設(shè)置在平臺修井機(jī)轉(zhuǎn)盤上，所述扭矩傳感器由信號輸入線連接至所述模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊；所述模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊接收所述目標(biāo)傳感器信號，轉(zhuǎn)換并輸出信號至所述核心控制模塊，所述核心控制模塊輸出扭矩變化結(jié)果至所述顯示模塊，所述系統(tǒng)電源模塊外接電源，所述時(shí)鐘芯片計(jì)時(shí)模塊為所述核心控制模塊提供時(shí)間軸，將記錄的扭矩?cái)?shù)據(jù)對應(yīng)到相應(yīng)的時(shí)間軸上，所述外部操作模塊用于操作核心控制模塊數(shù)據(jù)處理方式。

所述顯示模塊由液晶顯示、狀態(tài)指示燈和蜂鳴器組合構(gòu)成。

所述外部操作模塊為鍵盤。

所述系統(tǒng)電壓模塊采用175V_～240V交流電源供電。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：

1、本發(fā)明解決了現(xiàn)有技術(shù)修井機(jī)的扭矩表的扭矩監(jiān)測精度較低，不能精確判斷切割過程中扭矩變化情況，而市場售出的精確監(jiān)測扭矩變化的錄井設(shè)備體積龐大且費(fèi)用較高，修井作業(yè)中經(jīng)常不配備錄井設(shè)備；本發(fā)明集成于儀器面板上，體積小、便于攜帶、費(fèi)用低，實(shí)現(xiàn)了大修井中水力切割的可視化，通過監(jiān)測系統(tǒng)細(xì)致精確的記錄水力切割過程的扭矩參數(shù)，通過對這些數(shù)據(jù)存儲、回放、分析準(zhǔn)確判斷水力切割過程及切割成功的時(shí)刻，從而能夠采取相應(yīng)的措施，進(jìn)行下一切割點(diǎn)的切割，這樣能夠極大限度的節(jié)省割刀刀片和切割時(shí)間，一次性完成所有切割作業(yè)。

2、本發(fā)明為便攜式水力切割扭矩監(jiān)測儀，使切割過程實(shí)時(shí)觀察，準(zhǔn)確判斷實(shí)時(shí)切割情況，并且可以做到一次作業(yè)進(jìn)行多次不同位置切割，從而節(jié)約工期降低成本，并減少作業(yè)風(fēng)險(xiǎn)。

附圖說明

圖1是本發(fā)明儀器組成框圖。

圖2是電源接線端子示意圖：

a、正視圖；b、剖視圖；c、剝線示意圖。

圖3是儀器信號輸出線與電腦連接示意圖。

圖4是切割過程扭矩變化曲線圖。

附圖標(biāo)記：

1-目標(biāo)傳感器，2-模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊，3-核心控制模塊，4-系統(tǒng)電源模塊，5-時(shí)鐘芯片計(jì)時(shí)模塊，6-顯示模塊，7-鍵盤，8-相線端子L，9-接地端子，10-零線端子N，11-螺釘，12-殼體，13-電源線，14-銅芯

31-模數(shù)供電電路，32-時(shí)鐘電路，33-復(fù)位電路，34-串口驅(qū)動(dòng)，35-調(diào)試模式接口(BDM)

61-液晶顯示、62-狀態(tài)指示燈、63-蜂鳴器。

具體實(shí)施方式