[发明专利]机械式油管接箍探测装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于油田油气井的控制装置，特别是一种适用于带压作业的机械式油管接箍探测装置。

背景技术

带压作业是指高压油水井在不压井、不放喷情况下，对油管进行起、下的一种特殊作业方式。采用带压作业，既可保护油气层免受污染、提高采收率，又能避免放喷对地面的污染，符合HSE要求。带压作业的主要装置是环形防喷器或闸板防喷器，它在液压力的控制下发生变形，从而抱紧井内的油管，实现对井口的密封。由于油管的接箍直径大于管径，强行通过防喷器时，会对环形胶芯造成摩擦撕扯，使胶芯使用寿命缩短，增加生产成本，降低工作效率。油管接箍探测装置的作用在于，当油管接箍接近防喷器时，发出报警或控制信号，使防喷器快速、适时打开，以保证油管接箍的顺利通过。

目前使用的油管接箍探测装置通常为电磁感应式，由于受外部工频电源的瞬时不稳定性、以及工作现场的油污和金属材质等因素的影响，因而探测误差较大，可靠性较低，并且此类电磁感应式油管接箍探测装置在使用中还需十分注意防爆的安全问题。中国专利200710010043.8公开了一种机械式带压作业管柱接箍探测装置，由壳体、探测部件和接近位移传感器组成；在壳体的左右两侧对称地各设置一组由探测部件壳体、探测滚轮、滚轮心轴、限位环、探测柱塞、压缩弹簧、调节活塞、丝堵组合构成的探测部件，壳体外设有与之相连接的位移传递杆、位移传递导向块、传感器导向座、传感器支架和接近位移传感器，传感器部分外侧设有保护罩，探测部件通过螺栓、螺母与壳体连接固定为一体，传感器导向座和支架用螺钉与探测部件壳体相连接；探测部件壳休、探测柱塞、调节活塞上分别设有密封圈。工作时，油管接箍的上下运动，驱动探测滚轮带动探测柱塞沿向移动，通过位移传递杆、位移传递导向块和接近位移传感器输出探测信号，实现声光报警，从而为防喷器在压力平衡控制下打开密封副让油管接箍顺利通过提供一个控制信号。该专利虽名称为机械式，但其最终仍然是通过接近位移传感器发出一个控制信号而实现的，并且左右对称式结构，对于油管偏离井口中心时，仍然存在探测误差。

发明内容

为克服现有技术的不足之处，本发明提供一种结构合理、探测结果准确、操作方便、工作效率高的机械式油管接箍探测装置。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：包括本体和探测机构；

所述本体为上下两端均带有法兰的圆筒形，在本体内设有两组呈上下设置的探测机构；

所述的探测机构由三个探测部件构成，三个探测部件沿本体的周向均匀分布；

所述的探测部件包含探测滚轮、节流轴、节流轴复位弹簧、顶杆、顶杆复位弹簧、缸体和换向阀；探测滚轮活动地装于水平设置的节流轴内端，节流轴的外端置于缸体内，并且在节流轴的外端与缸体的底部之间设有节流轴复位弹簧，节流轴的中心沿其轴向开设有节流孔；顶杆的内端置于缸体内，顶杆的外端与换向阀相连接；并且在缸体底部两侧的顶杆上设有内限位凸台和外限位凸台，在内限位凸台与缸体底部之间设有顶杆复位弹簧。

上述节流轴复位弹簧套置在顶杆复位弹簧外。

工作时，首先将本发明安装于井装置的上、下环形防喷器之间，井内带压力的液体通过节流轴上的节流孔到缸体内，缸体内的节流轴复位弹簧和节流轴、顶杆复位弹簧和顶杆都处于平衡状态，探测滚轮与油管外表面相接触；然后将上、下两组的探测机构中的换向阀各自按组并联，再分别与上、下环形防喷器的液压系统相通联。以油管在本体中向上运动为例，当油管接箍触碰到下一组探测机构的探测滚轮时，探测滚轮克服节流轴复位弹簧的弹力而带动节流轴向外侧运动，致使节流轴在缸体内的体积变大，同时由于节流轴中节流孔的节流作用，缸体内的压力会暂时升高，打破顶杆复位弹簧和顶杆的平衡，顶杆向外运动作用于换向阀，换向阀则驱动下环形防喷器打开，使油管接箍顺利通过；当油管接箍通过下一组探测机构的探测滚轮后，换向阀在顶杆复位弹簧及节流轴复位弹簧的作用下而复位，则下环形防喷器复位关闭；当油管继续上行其油管接箍触碰到上一组探测机构的探测滚轮时，则工作原理同上述。由于本发明采用了两组探测机构，每组探测机构中包含有三个探测部件，三个探测滚轮呈均匀地分布在本体的周向上，因此即使油管在井口中偏离中心，也能保证探测的结果的准确性。

本发明的有益效果在于：其结构合理，操作方便，探测结果准确，实现了井口装置中防喷器的自动控制，大大的提高了带压作业的工作效率。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为图1的A-A剖视图

图3为图2的B-B剖视图。