[發明專利]一種密閉井口接箍檢測裝置

有效

• 申請號: 201711127765.1
• 申請日: 2017-11-15
• 公開（公告）號: CN107882550B
• 公開（公告）日: 2021-06-11
• 發明（設計）人: 林豪杰;王鑫;邢海平;王愷;鮑傳祿;李守哲;丁文桂;曹文亮
• 申請（專利權）人: 煙臺杰瑞石油裝備技術有限公司
• 主分類號: E21B47/092
• 分類號: E21B47/092
• 代理公司: 煙臺炳誠專利代理事務所(普通合伙) 37258
• 代理人: 李慧

本發明屬于石油裝備領域，具體用于高壓油井的接箍檢測時所使用的一種密閉井口接箍檢測裝置。其特征是：高壓短節的加工制造滿足油氣田相關標準規范，并在本體結構上增加了勵磁線圈槽、檢測線圈槽以及傳感器安裝孔，本體可在20000psi的作業壓力中可靠工作。線圈總成由勵磁線圈和檢測線圈組成，產生定量磁場。傳感器總成由包含多路磁敏感陣列，可以提取同位置的不同方向磁場信號，濾除干擾信號后作為接箍判斷的標準信號，標準信號經與檢測線圈的速度分量和起機時該信號的初始校準值修正后，將信號中的波動特征與接箍模型對比，擬合數據與模型的幅值相位關系，對比得出接箍的相似度進而確定接箍位置，檢測過程中不以檢測線圈的感應電動勢作為檢測途徑，而通過磁敏感陣列檢測空間磁場變化的方式檢測油管接箍。

技術領域

本發明屬于石油裝備領域，具體用于高壓油井的接箍檢測時所使用的一種密閉井口接箍檢測裝置。

背景技術

帶壓作業是指在井口有壓力的情況下，進行起下油管的一種先進作業方式。它能夠有效保護地層壓力，降低作業成本，保護環境。在起、下油管的過程中，需要兩組防噴器交替密封油管接箍的上部和下部井筒環空，通過對倒的方式將油管接箍有序起出或下放到井筒中。

當油管接箍處于防噴器下部的封閉井筒內時，操作人員無法從外部獲知油管接箍的具體位置，如果在油管接箍通過防噴器時，未能及時打開防噴器閘板或膠芯，油管接箍將會直接碰撞防噴器閘板或膠芯，造成密封失效，防噴器損壞，嚴重時將導致井噴事故。因此，在帶壓作業過程中，需要一種能夠準確檢測油管接箍在井筒中具體位置的裝置。裝置輸出必要的報警信號或控制信號，使閘板防噴器按起、下油管的順序打開或關閉閘板密封副，使油管接箍安全通過井口，避免井口和井下作業事故的發生。在核心環節提升帶壓作業的智能化、自動化程度，提高帶壓作業的效率。

本發明設計了一種基于磁場的縱橫向漏磁檢測的接箍檢測設備。該設備適應任何井筒壓力的工作場合，不受井筒內部高壓的限制。可在作業現場實時檢測油管的接箍位置情況，及時輸出控制信號和聲光報警信號。

發明內容

本發明的目的是在起、下油管過程中，實時檢測油管接箍位置。通過特定磁場檢測方法和計算方式，準確建模分析油管接箍并確定位置信息。為現場操作人員和自動化控制系統提供可靠的信號源，以達到保障作業安全，提高作業率，保證作業安全目的。

本發明由高壓短節、線圈總成、傳感器總成、護罩和控制箱支架、聲光報警總成、電源總成組成，其特征是：高壓短節的加工制造滿足油氣田相關標準規范，并在本體結構上增加了勵磁線圈槽、檢測線圈槽以及傳感器安裝孔，本體可在20000psi的作業壓力中可靠工作。

本發明線圈總成由勵磁線圈和檢測線圈組成。勵磁線圈通過環形槽結構均勻纏繞在高壓短節上，檢測線圈采用多組線圈結合的方式，由特殊結構固定在勵磁線圈內側。勵磁線圈通過恒流源供電，產生定量磁場。當油管接箍通過檢測裝置時，將在檢測線圈內部產生感應電動勢。計算中以感應電動勢的幅值作為參考值獲取油管的速度分量，提取信號的時間分量作為接箍檢測的觸發信號和輔助判斷依據。

本發明傳感器總成由四組探靴構成，每組包含探靴外殼、磁敏感陣列，探靴固定在高壓短節上，每端兩組，共四組。探靴內集成多路磁敏感陣列，磁敏感陣列中集成的多路傳感器可以提取同位置的不同方向磁場信號，濾除干擾信號后作為接箍判斷的標準信號。標準信號經與檢測線圈的速度分量和起機時該信號的初始校準值修正后，將信號中的波動特征與接箍模型對比，擬合數據與模型的幅值相位關系，對比得出接箍的相似度進而確定接箍位置。檢測過程中不以檢測線圈的感應電動勢作為檢測途徑，而通過磁敏感陣列檢測空間磁場變化的方式檢測油管接箍。

本發明產生積極的效果