本發(fā)明涉及一種管柱接箍識別方法，尤其涉及一種氣井帶壓作業(yè)管柱接箍識別方法。

背景技術(shù)：

氣井帶壓作業(yè)技術(shù)是一種在氣井井口帶壓情況下，采用帶壓作業(yè)裝備完成管柱在井筒內(nèi)的起下作業(yè)，從而實施增產(chǎn)措施的井下作業(yè)技術(shù)。在帶壓起下管柱過程中，管柱接箍部分起下作業(yè)是關(guān)鍵步驟。中高壓氣井帶壓作業(yè)通常采用上、下閘板防噴器構(gòu)建的動密封系統(tǒng)進行井口密封，當起下管柱接箍時，操作人員需首先判斷管柱接箍，然后按照工藝流程控制相應(yīng)上、下閘板防噴器開閉，使管柱接箍部分順利通過井口動密封系統(tǒng)，實現(xiàn)整串管柱的起下作業(yè)。如操作人員不能準確識別管柱接箍，極易在帶壓起下管柱作業(yè)時使閘板防噴器卡住管柱接箍，造成管柱脫落等復雜井下事故的發(fā)生。

目前，面市的機械式油管接箍探測裝置均采用機械彈簧式結(jié)構(gòu)，如公開號為CN100999993，公開日為2007年7月18日的中國專利文獻公開了一種油水井修井作業(yè)的機械式帶壓作業(yè)管柱接箍探測裝置，由殼體、探測部件、探測滾輪、滾輪心軸、探測柱塞、壓縮彈簧、調(diào)節(jié)活塞、絲堵、探測部件殼體、限位環(huán)、位移傳遞桿、位移傳遞導向塊、傳感器導向座、傳感器支架、接近位移傳感器、連接螺釘、密封圈、保護罩和螺栓、螺母組成，殼體內(nèi)左右兩側(cè)對稱地各設(shè)置一組由探測部件殼體、探測滾輪、滾輪心軸、限位環(huán)、探測柱塞、壓縮彈簧、調(diào)節(jié)活塞、絲堵組合構(gòu)成的探測部件，殼體外設(shè)有與之相連接的位移傳遞桿、位移傳遞導向塊、傳感器導向座、傳感器支架和接近位移傳感器，傳感器部分外側(cè)設(shè)有保護罩，探測部件通過螺栓、螺母與殼體連接固定為一體，傳感器導向座和支架用螺釘與探測部件殼體相連接。該裝置結(jié)構(gòu)緊湊，操作方便，利用它可以提高油水井帶壓作業(yè)效率。這類機械式接箍識別裝置主要針對油水井帶壓作業(yè)設(shè)計，由于管柱在起下作業(yè)時常擺動，接箍識別的誤判率較高，使用壽命較短，現(xiàn)場實際應(yīng)用較少，操作人員一般仍根據(jù)經(jīng)驗進行判斷。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)存在的上述問題，提供一種氣井帶壓作業(yè)管柱接箍識別方法。本發(fā)明具有較高可靠性和穩(wěn)定性的、能夠滿足氣井帶壓作業(yè)現(xiàn)場工況的管柱接箍識別裝置，指導氣井帶壓作業(yè)施工作業(yè)，降低作業(yè)風險，提高作業(yè)效率。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：

一種氣井帶壓作業(yè)管柱接箍識別方法，其特征在于：通過測量管柱外表面三個分布點的位置信息，實時計算出起下管柱的直徑，當管柱接箍經(jīng)過時，計算的管柱直徑值呈現(xiàn)出明顯階躍響應(yīng)，從而識別出管柱接箍。

所述方法具體包括如下步驟：

a、距離測量：測量管柱外表面四點的直線距離a，b，c，d；

b、數(shù)據(jù)篩選：從測量的四點距離數(shù)據(jù)中篩選出任意有效的三點距離數(shù)據(jù)；

d、外徑計算：建立坐標系，根據(jù)步驟b篩選出的三點距離數(shù)據(jù)計算管柱外徑R；

d、接箍判別：當計算的管柱外徑R大于某設(shè)定閾值時，判別出管柱接箍。

所述方法涉及到的識別裝置包括測試短節(jié)、距離傳感器和控制裝置，測試短節(jié)呈空心圓柱狀，距離傳感器為至少三個，至少三個距離傳感器沿測試短節(jié)徑向均勻分布，控制裝置包括數(shù)據(jù)采集器和控制器，數(shù)據(jù)采集器一端與距離傳感器連接，另一端與控制器連接，距離傳感器用于測量通過測試短節(jié)的管柱位置信息，數(shù)據(jù)采集器采集距離傳感器測量的管柱位置信息并發(fā)送到控制器，控制器根據(jù)管柱位置信息識別管柱接箍。

所述距離傳感器為四個，對稱分布固定在測試短節(jié)上。

所述測試短節(jié)在同一圓周上對稱分布設(shè)置有四個安裝通孔，距離傳感器固定設(shè)置在安裝通孔中。

所述測試短節(jié)的兩端均為法蘭盤結(jié)構(gòu)。

所述控制裝置還包括電源和報警指示燈，電源分別與數(shù)據(jù)采集器和控制器連接，報警指示燈與控制器連接。

所述數(shù)據(jù)采集器、電源、控制器設(shè)置在防爆控制箱內(nèi)。

所述距離傳感器在測量通過測試短節(jié)的管柱位置信息時，管柱與測試短節(jié)內(nèi)壁不接觸。

采用本發(fā)明的優(yōu)點在于：

1、本發(fā)明具有較高可靠性和穩(wěn)定性，能夠滿足氣井帶壓作業(yè)現(xiàn)場工況的管柱接箍識別裝置，能夠指導氣井帶壓作業(yè)施工作業(yè)，降低作業(yè)風險，提高作業(yè)效率。

2、本發(fā)明具有結(jié)構(gòu)簡單，操作容易，顯示直觀，使用故障率低，使用壽命長等優(yōu)點，在多種尺寸管柱的氣井帶壓作業(yè)中均能適用，具有十分廣闊的應(yīng)用前景。

3、本發(fā)明距離傳感器可以采用激光距離傳感器，可透過透明視窗測量到管柱外表面四點的直線距離。

4、本發(fā)明中，所述距離傳感器為四個，對稱分布固定在測試短節(jié)上，傳感器采用冗余設(shè)計，在一組傳感器損壞情況下裝置仍能正常工作。

5、采用本發(fā)明后，對于管柱擺動造成管柱不居中的情況仍能正常工作，適用范圍廣，能夠識別多種尺寸管柱接箍。

6、與機械式探測裝置相比，電氣式裝置具有更高的穩(wěn)定性和使用壽命, 安裝和拆卸方便快捷。

附圖說明

圖1為本發(fā)明識別原理圖

圖2為本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意圖

圖3為本發(fā)明測試短節(jié)剖面結(jié)構(gòu)示意圖

圖中標記為：1、測試短節(jié)，2、距離傳感器，3、數(shù)據(jù)采集器，4、控制器，5、電源，6、報警指示燈。

具體實施方式

實施例1

一種氣井帶壓作業(yè)管柱接箍識別方法，包括：通過測量管柱外表面三個分布點的位置信息，實時計算出起下管柱的直徑，當管柱接箍經(jīng)過時，計算的管柱直徑值呈現(xiàn)出明顯階躍響應(yīng)，從而識別出管柱接箍。

所述方法具體包括如下步驟：

a、距離測量：測量管柱外表面四點的直線距離a，b，c，d；

b、數(shù)據(jù)篩選：從測量的四點距離數(shù)據(jù)中篩選出任意有效的三點距離數(shù)據(jù)；

d、外徑計算：建立坐標系，根據(jù)步驟b篩選出的三點距離數(shù)據(jù)計算管柱外徑R；

d、接箍判別：當計算的管柱外徑R大于某設(shè)定閾值時，判別出管柱接箍。

所述方法涉及到的識別裝置包括測試短節(jié)1、距離傳感器2和控制裝置，測試短節(jié)1呈空心圓柱狀，距離傳感器2為至少三個，至少三個距離傳感器沿測試短節(jié)徑向均勻分布，控制裝置包括數(shù)據(jù)采集器3和控制器4，數(shù)據(jù)采集器3一端與距離傳感器2連接，另一端與控制器4連接，距離傳感器2用于測量通過測試短節(jié)1的管柱位置信息，數(shù)據(jù)采集器3采集距離傳感器2測量的管柱位置信息并發(fā)送到控制器4，控制器4根據(jù)管柱位置信息識別管柱接箍。

本實施例的優(yōu)選實施方式為，所述距離傳感器2為四個，對稱分布固定在測試短節(jié)1上。

進一步地，所述測試短節(jié)1在同一圓周上對稱分布設(shè)置有四個安裝通孔，距離傳感器2固定設(shè)置在安裝通孔中。

本實施例的又一優(yōu)選實施方式為，所述測試短節(jié)1的兩端均為法蘭盤結(jié)構(gòu)。

本實施例的又一優(yōu)選實施方式為，所述控制裝置還包括電源5和報警指示燈6，電源5分別與數(shù)據(jù)采集器3和控制器4連接，報警指示燈6與控制器4連接。

本實施例的又一優(yōu)選實施方式為，所述數(shù)據(jù)采集器3、電源5、控制器4設(shè)置在防爆控制箱內(nèi)。

本實施例中，所述距離傳感器在測量通過測試短節(jié)的管柱位置信息時，管柱與測試短節(jié)內(nèi)壁不接觸。

距離傳感器測量到管柱外表面四點的直線距離，通過其中三點距離數(shù)據(jù)即可識別出管柱接箍，另外一點備用。本發(fā)明涉及裝置所采用的計算方法為現(xiàn)有技術(shù)，在此不做說明。

實施例2

參照說明書附圖1—3，識別裝置其主要由測試短節(jié)1、距離傳感器2、控制裝置等部分組成。

測試短節(jié)1采用雙面法蘭設(shè)計，可以與井口閘板防噴器或轉(zhuǎn)換四通直接連接安裝；距離傳感器2安裝在測試短節(jié)上的安裝孔內(nèi)，安裝采用透明材質(zhì)制作的視窗密封內(nèi)部壓力，距離傳感器2可透過透明視窗測量到管柱外表面四點的直線距離；控制裝置主要由數(shù)據(jù)采集器3、電源5、控制器4和報警指示燈6組成，其中數(shù)據(jù)采集器3、電源5、控制器4安裝在防爆控制箱內(nèi)，達到現(xiàn)場使用的防爆要求；電源5為電氣元件供電，數(shù)據(jù)采集器3實時采集距離傳感器2測量的距離數(shù)據(jù)，控制器4對采集的距離數(shù)據(jù)實時處理，計算管柱直徑。當管柱接箍經(jīng)過時，計算的管柱直徑值呈現(xiàn)出明顯階躍響應(yīng)，從而識別出管柱接箍，控制器將驅(qū)動報警指示燈工作，報警提示管柱接箍到來。