带压作业修井机油管管箍检测技术研究.pdfVIP

学兔兔 第4期 (总第161期) 机 械 工 程 与 自动 化 No．4 2010年 8月 MECHAN1CAL ENGINEERING 8L AUTOMAT10N Aug． 文章编号：1672—6413(201o)04—0128—03 带压作业修井机油管管箍检测技术研究 段振云，于成辉，于光平 (沈阳工业大学 机械工程学院，辽宁 沈阳 11087O) 摘要：传统的压井和放喷作业不利于油气资源的可持续发展，这就需要用全新的方式去对待井下作业，带压作 业修井机能较好地满足这一要求。环形防喷器是实现带压作业隔离井内高温高压的关键部件，当提升或下入管 柱，管箍通过环形防喷器时，要对管箍进行检测。对油管管箍检测技术进行了理论分析和实验验证。此技术可 以延长环形防喷器胶芯的工作寿命，节约成本，提高了带压作业的安全性和可靠性。 关键词：带压作业；管箍检测；涡流检测 中图分类号：TE931 ．2 文献标识码：A 0 引言 量)转换为线圈的自感系数L或互感系数 的变化， 传统的钻井、修井工艺常常要压井或放喷降压作 并通过测量电路将L或M的变化转换为电压或电流 业。压井会造成产层污染甚至堵塞，使油井产量下降， 的变化，从而将非电量转换成电信号输出，实现对非 特别是对水平井和天然气井的产量影响尤为严重，不 电量的测量。 利于油气资源的可持续发展，这就需要用全新的方式 根据工作原理的不同，电感式传感器可分为变磁 来对待井下作业，尽量设法保持地层压力，带压作业 阻式(自感式)、变压器式和涡流式(互感式)。把被测的 修井机能较好地满足这一要求。 非电量变化转换为线圈互感量变化的传感器称为互感 为了防止井喷，环形防喷器是带压作业中隔离井 式传感器。它是根据变压器的基本原理制成的，且次 内高温高压的关键部件。在提升或下入管柱的过程中， 级绕组都用差动形式连接，故称差动变压器式传感器。 环形防喷器的胶芯处于闭合状态。当有管箍通过时，为 差动变压器结构形式有变隙式、变面积式和螺线 了避免损坏胶芯，环形防喷器的胶芯要张开。当其中 管式等，但它们的工作原理基本一样，都是基于线圈 的一个环形防喷器的胶芯张开，另一个环形防喷器的 互感量的变化来进行测量的。实际应用最多的是螺线 胶芯要闭合，两个胶芯的张开和闭合通过程序进行控 管式差动变压器，它可以测量1 mm～100 mm范围内 制。在提升或下入管柱的过程中，总有一个胶芯处于 的机械位移，并具有测量精度高、灵敏度高、结构简 闭合状态，从而实现了带压作业。要想实现对环形防 单、性能可靠等优点。 喷器胶芯张开、闭合的控制，就要求对管箍进行检测， 电涡流式传感器的工作原理是利用电涡流效应， 因此管箍检测技术的研究对于实现带压作业十分重 当成块的金属置于变化的磁场中或者在磁场中运动 要。 时，金属体内都要产生感应电动势形成电流，这种电 在差动变压器检测技术和涡流检测技术的基础 流在金属体内是自己闭合的，称为涡流，这种现象就 上，本文提出用一个激励线圈激磁和两个检测线圈采 是电涡流效应。电涡流式传感器最大的特点是能对位 用差动连接的方法进行管箍检测。 移、厚度、表面温度、速度、应力、