專利名稱：井下管柱受力監(jiān)測(cè)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及油田采油技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種油井井下的油管受力狀態(tài)監(jiān)測(cè)用專用裝置，是一種井下管柱受力監(jiān)測(cè)裝置。
背景技術(shù)：
目前，油田的生產(chǎn)開發(fā)、各種措施作業(yè)離不開井下管柱。井下管柱是地面和井下聯(lián)系的通道。在現(xiàn)場(chǎng)，工作人員最為關(guān)心的是管柱的安全性和封隔器的密封性能。井下管柱受力情況非常復(fù)雜，影響管柱在井眼中力學(xué)行為的因素較多，特別是在高壓、深井中，油氣產(chǎn)量、壓力、溫度等參數(shù)的變化范圍很大，井況復(fù)雜。如果管柱一封隔器系統(tǒng)隨溫度、壓力變化而受力過大，可能導(dǎo)致管柱拉斷和封隔器失封，嚴(yán)重甚至造成無法起出。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是提供一種井下管柱受力監(jiān)測(cè)裝置，能監(jiān)測(cè)井下管柱所受軸向拉壓力、井下流體壓力及溫度。本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是井下管柱受力監(jiān)測(cè)裝置，包括中心管、外筒、下密封圈、上密封圈、密封壓蓋、第一壓力和溫度傳感器、拉壓應(yīng)變片和第二壓力和溫度傳感器，中心管為圓柱體形，有中心孔；中心管的兩端分別外螺紋，其特征在于在中心管的外壁上有電池槽，電池槽為長(zhǎng)方形，電池槽內(nèi)固定有蓄電池；在電池槽的下部并在中心管的外壁上有電路主板槽和傳感器槽，在電路主板槽內(nèi)固定有電路主板，在電路主板槽的內(nèi)壁上還粘貼有拉壓應(yīng)變片，在傳感器槽內(nèi)固定有第二壓力和溫度傳感器，第二壓力和溫度傳感器檢測(cè)油管內(nèi)的壓力和溫度。在中心管的外壁上螺紋固定有外筒，外筒在電路主板槽、電池槽和傳感器槽的外部，外筒的下端與中心管之間有下密封圈；外筒的上端與中心管之間有上密封圈；在中心管上端外壁上鉆有橫向孔，橫向孔的內(nèi)端有一個(gè)與電池槽上端聯(lián)通的縱向孔；在橫向孔內(nèi)固定有第一壓力和溫度傳感器，在橫向孔的外端螺紋固定有密封壓蓋。第一壓力和溫度傳感器檢測(cè)套管內(nèi)的壓力和溫度。所述的電路主板、第一壓力和溫度傳感器、拉壓應(yīng)變片、第二壓力和溫度傳感器和蓄電池之間連接有導(dǎo)線。該裝置由井下管柱受力監(jiān)測(cè)短節(jié)和地面部分組成。地面部分由微機(jī)和軟件、R232接口電路組成。井下管柱受力監(jiān)測(cè)短節(jié)電子部分由油壓、套壓傳感器(集成溫度和壓力)、拉壓應(yīng)變片、信號(hào)轉(zhuǎn)換電路、存儲(chǔ)器(保存數(shù)據(jù))及CPU組成，安裝在一個(gè)特制的短節(jié)內(nèi)。井下管柱受力監(jiān)測(cè)短節(jié)是標(biāo)準(zhǔn)27/8UPTBG油管扣，實(shí)現(xiàn)與井下作業(yè)油管連接。作業(yè)完成后，井下管柱受力短節(jié)提出地面，利用RS232接口電路實(shí)現(xiàn)上位機(jī)軟件與測(cè)試短節(jié)內(nèi)部CPU通訊，數(shù)據(jù)經(jīng)過處理后，可以直觀的反映管柱井下受力的真實(shí)情況，繪制受力情況和數(shù)據(jù)顯示。本實(shí)用新型的有益效果本實(shí)用新型井下管柱受力監(jiān)測(cè)裝置，能夠?qū)崿F(xiàn)井下管柱受溫度、拉壓力參數(shù)的采集與存儲(chǔ)，并完成地面回放。為管柱力學(xué)提供準(zhǔn)確數(shù)據(jù)，對(duì)施工中管柱及封隔器的受力變形規(guī)律進(jìn)行深入研究，可以更好的掌握和了解封隔器的使用性能。
圖I是本實(shí)用新型井下管柱受力監(jiān)測(cè)裝置結(jié)構(gòu)剖面示意圖。圖2是圖I的A-A剖面示意圖。圖3是圖I的B-B剖面示意圖。圖中，I-中心管，2-外筒，3-下密封圈，4-電路主板槽，5-電池槽，6-上密封圈，7-密封壓蓋，8-第一壓力和溫度傳感器，9-拉壓應(yīng)變片，10-第二壓力和溫度傳感器。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例I :以一個(gè)井下管柱受力監(jiān)測(cè)裝置為例，對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)說明。參閱圖I。本實(shí)用新型井下管柱受力監(jiān)測(cè)裝置，包括中心管I、外筒2、下密封圈3、上密封圈6、密封壓蓋7、第一壓力和溫度傳感器8、拉壓應(yīng)變片9和第二壓力和溫度傳感器10。中心管I為圓柱體形，有中心孔；中心管I的兩端分別API標(biāo)準(zhǔn)油管外螺紋。能連接在油管管柱上。在中心管I的外壁上有一個(gè)電池槽5，電池槽5為長(zhǎng)方形，電池槽5內(nèi)固定有蓄電池。在電池槽5的下部并在中心管I的外壁上有電路主板槽4和傳感器槽。電路主板槽4內(nèi)固定有電路主板，在電路主板槽4的內(nèi)壁上還粘貼有拉壓應(yīng)變片9，兩個(gè)拉壓應(yīng)變片9之間90度粘貼。參閱圖3。在傳感器槽內(nèi)固定有第二壓力和溫度傳感器10，第二壓力和溫度傳感器10檢測(cè)油管內(nèi)的壓力和溫度。參閱圖I。在中心管I的外壁上螺紋固定有外筒2，外筒2在電路主板槽4、電池槽5和傳感器槽的外部，外筒2的下端與中心管I之間有下密封圈3;外筒2的上端與中心管I之間有上密封圈6。參閱圖2。在中心管I上端外壁上鉆有橫向孔，橫向孔的內(nèi)端有一個(gè)與電池槽5上端聯(lián)通的縱向孔；在橫向孔內(nèi)固定有第一壓力和溫度傳感器8，在橫向孔的外端螺紋固定有密封壓蓋7。所述的電路主板、第一壓力和溫度傳感器8、拉壓應(yīng)變片9、第二壓力和溫度傳感器10和蓄電池之間連接有導(dǎo)線。油管壓力傳感器和套管壓力傳感器采用進(jìn)口硅寶石傳感器，精度高，穩(wěn)定性好，漂移少。溫度傳感器采用進(jìn)口 PTlOOO精密鉬電阻。下井前，先對(duì)井下管柱受力監(jiān)測(cè)短節(jié)進(jìn)行格式化后編程，設(shè)置采樣的間隔及工作時(shí)間，確認(rèn)編程無誤后，接通電源，密封通訊口，將井下管柱受力監(jiān)測(cè)裝置下入井內(nèi)，各種傳感器采集信號(hào)，經(jīng)過調(diào)理電路放大及A/D轉(zhuǎn)換，存儲(chǔ)到存儲(chǔ)器中。待作業(yè)完成后，井下管柱受力監(jiān)測(cè)短節(jié)提出地面，利用RS232接口電路實(shí)現(xiàn)上位機(jī)軟件與存儲(chǔ)器通訊，把短節(jié)里面的數(shù)據(jù)回放到計(jì)算機(jī)上，在計(jì)算機(jī)上可以查看數(shù)據(jù)，繪制曲線，打印報(bào)表等。
權(quán)利要求1.一種井下管柱受力監(jiān)測(cè)裝置，包括中心管(I)、外筒(2)、下密封圈(3)、上密封圈(6)、密封壓蓋(7)、第一壓力和溫度傳感器(8)、拉壓應(yīng)變片(9)和第二壓力和溫度傳感器(10)，中心管(I)為圓柱體形，有中心孔；中心管(I)的兩端分別外螺紋，其特征在于在中心管(I)的外壁上有電池槽(5),電池槽(5)為長(zhǎng)方形，電池槽(5)內(nèi)固定有蓄電池；在電池槽(5)的下部并在中心管(I)的外壁上有電路主板槽⑷和傳感器槽,在電路主板槽⑷內(nèi)固定有電路主板，在電路主板槽(4)的內(nèi)壁上還粘貼有拉壓應(yīng)變片(9)，在傳感器槽內(nèi)固定有第二壓力和溫度傳感器(10)，在中心管(I)的外壁上螺紋固定有外筒(2)，外筒(2)在電路主板槽(4)、電池槽(5)和傳感器槽的外部，外筒(2)的下端與中心管⑴之間有下密封圈⑶；外筒⑵的上端與中心管⑴之間有上密封圈(6);在中心管⑴上端外壁上鉆有橫向孔，橫向孔的內(nèi)端有一個(gè)與電池槽(5)上端聯(lián)通的縱向孔；在橫向孔內(nèi)固定有第一壓力和溫度傳感器(8)，在橫向孔的外端螺紋固定有密封壓蓋(7);所述的電路主板、第一壓力和溫度傳感器(8)、拉壓應(yīng)變片(9)、第二壓力和溫度傳感器(10)和蓄電池之間連接有導(dǎo)線。
專利摘要井下管柱受力監(jiān)測(cè)裝置，應(yīng)用于油田油井井下的油管受力狀態(tài)監(jiān)測(cè)。特征在中心管的外壁上有電池槽，電池槽內(nèi)固定有蓄電池；在電池槽的下部并在中心管的外壁上有電路主板槽和傳感器槽，在電路主板槽內(nèi)固定有電路主板，在電路主板槽的內(nèi)壁上還粘貼有拉壓應(yīng)變片，在傳感器槽內(nèi)固定有第二壓力和溫度傳感器。在中心管的外壁上螺紋固定有外筒，外筒在電路主板槽、電池槽和傳感器槽的外部；在中心管上端外壁上鉆有橫向孔，橫向孔的內(nèi)端有一個(gè)與電池槽上端聯(lián)通的縱向孔；在橫向孔內(nèi)固定有第一壓力和溫度傳感器，在橫向孔的外端螺紋固定有密封壓蓋。效果是能實(shí)現(xiàn)井下管柱受溫度、拉壓力參數(shù)的采集與存儲(chǔ)，并完成地面回放。
文檔編號(hào)E21B47/007GK202745860SQ20122032091
公開日2013年2月20日 申請(qǐng)日期2012年7月4日 優(yōu)先權(quán)日2012年7月4日
發(fā)明者韓俊偉, 曾路平, 張勇, 張明 申請(qǐng)人:中國(guó)石油天然氣股份有限公司