CN202745860U - 井下管柱受力监测装置 - Google Patents

Abstract

井下管柱受力监测装置，应用于油田油井井下的油管受力状态监测。特征：在中心管的外壁上有电池槽，电池槽内固定有蓄电池；在电池槽的下部并在中心管的外壁上有电路主板槽和传感器槽，在电路主板槽内固定有电路主板，在电路主板槽的内壁上还粘贴有拉压应变片，在传感器槽内固定有第二压力和温度传感器。在中心管的外壁上螺纹固定有外筒，外筒在电路主板槽、电池槽和传感器槽的外部；在中心管上端外壁上钻有横向孔，横向孔的内端有一个与电池槽上端联通的纵向孔；在横向孔内固定有第一压力和温度传感器，在横向孔的外端螺纹固定有密封压盖。效果是：能实现井下管柱受温度、拉压力参数的采集与存储，并完成地面回放。

Description

井下管柱受力监测装置

技术领域

本实用新型涉及油田采油技术领域，特别涉及一种油井井下的油管受力状态监测用专用装置，是一种井下管柱受力监测装置。

背景技术

目前，油田的生产开发、各种措施作业离不开井下管柱。井下管柱是地面和井下联系的通道。在现场，工作人员最为关心的是管柱的安全性和封隔器的密封性能。井下管柱受力情况非常复杂，影响管柱在井眼中力学行为的因素较多，特别是在高压、深井中，油气产量、压力、温度等参数的变化范围很大，井况复杂。如果管柱－封隔器***随温度、压力变化而受力过大，可能导致管柱拉断和封隔器失封，严重甚至造成无法起出。

实用新型内容

本实用新型的目的是：提供一种井下管柱受力监测装置，能监测井下管柱所受轴向拉压力、井下流体压力及温度。

本实用新型采用的技术方案是：井下管柱受力监测装置，包括中心管、外筒、下密封圈、上密封圈、密封压盖、第一压力和温度传感器、拉压应变片和第二压力和温度传感器，中心管为圆柱体形，有中心孔；中心管的两端分别外螺纹，其特征在于：在中心管的外壁上有电池槽，电池槽为长方形，电池槽内固定有蓄电池；在电池槽的下部并在中心管的外壁上有电路主板槽和传感器槽，在电路主板槽内固定有电路主板，在电路主板槽的内壁上还粘贴有拉压应变片，在传感器槽内固定有第二压力和温度传感器，第二压力和温度传感器检测油管内的压力和温度。在中心管的外壁上螺纹固定有外筒，外筒在电路主板槽、电池槽和传感器槽的外部，外筒的下端与中心管之间有下密封圈；外筒的上端与中心管之间有上密封圈；在中心管上端外壁上钻有横向孔，横向孔的内端有一个与电池槽上端联通的纵向孔；在横向孔内固定有第一压力和温度传感器，在横向孔的外端螺纹固定有密封压盖。第一压力和温度传感器检测套管内的压力和温度。

所述的电路主板、第一压力和温度传感器、拉压应变片、第二压力和温度传感器和蓄电池之间连接有导线。

该装置由井下管柱受力监测短节和地面部分组成。地面部分由微机和软件、R232接口电路组成。井下管柱受力监测短节电子部分由油压、套压传感器(集成温度和压力)、拉压应变片、信号转换电路、存储器（保存数据）及CPU组成，安装在一个特制的短节内。井下管柱受力监测短节是标准27/8UPTBG油管扣，实现与井下作业油管连接。作业完成后，井下管柱受力短节提出地面，利用RS232接口电路实现上位机软件与测试短节内部CPU通讯，数据经过处理后,可以直观的反映管柱井下受力的真实情况,绘制受力情况和数据显示。

本实用新型的有益效果：本实用新型井下管柱受力监测装置，能够实现井下管柱受温度、拉压力参数的采集与存储，并完成地面回放。为管柱力学提供准确数据，对施工中管柱及封隔器的受力变形规律进行深入研究，可以更好的掌握和了解封隔器的使用性能。

附图说明

图1是本实用新型井下管柱受力监测装置结构剖面示意图。

图2是图1的A-A剖面示意图。

图3是图1的B-B剖面示意图。

图中，1-中心管，2-外筒，3-下密封圈，4-电路主板槽，5-电池槽，6-上密封圈，7-密封压盖，8-第一压力和温度传感器，9-拉压应变片，10-第二压力和温度传感器。

具体实施方式

实施例1：以一个井下管柱受力监测装置为例，对本实用新型作进一步详细说明。

参阅图1。本实用新型井下管柱受力监测装置，包括中心管1、外筒2、下密封圈3、上密封圈6、密封压盖7、第一压力和温度传感器8、拉压应变片9和第二压力和温度传感器10。

中心管1为圆柱体形，有中心孔；中心管1的两端分别API标准油管外螺纹。能连接在油管管柱上。在中心管1的外壁上有一个电池槽5，电池槽5为长方形，电池槽5内固定有蓄电池。在电池槽5的下部并在中心管1的外壁上有电路主板槽4和传感器槽。电路主板槽4内固定有电路主板，在电路主板槽4的内壁上还粘贴有拉压应变片9，两个拉压应变片9之间90度粘贴。参阅图3。在传感器槽内固定有第二压力和温度传感器10，第二压力和温度传感器10检测油管内的压力和温度。参阅图1。在中心管1的外壁上螺纹固定有外筒2，外筒2在电路主板槽4、电池槽5和传感器槽的外部，外筒2的下端与中心管1之间有下密封圈3；外筒2的上端与中心管1之间有上密封圈6。参阅图2。在中心管1上端外壁上钻有横向孔，横向孔的内端有一个与电池槽5上端联通的纵向孔；在横向孔内固定有第一压力和温度传感器8，在横向孔的外端螺纹固定有密封压盖7。

所述的电路主板、第一压力和温度传感器8、拉压应变片9、第二压力和温度传感器10和蓄电池之间连接有导线。

油管压力传感器和套管压力传感器采用进口硅宝石传感器，精度高，稳定性好，漂移少。温度传感器采用进口PT1000精密铂电阻。

下井前，先对井下管柱受力监测短节进行格式化后编程，设置采样的间隔及工作时间，确认编程无误后，接通电源，密封通讯口，将井下管柱受力监测装置下入井内，各种传感器采集信号，经过调理电路放大及A/D转换，存储到存储器中。待作业完成后，井下管柱受力监测短节提出地面，利用RS232接口电路实现上位机软件与存储器通讯，把短节里面的数据回放到计算机上，在计算机上可以查看数据，绘制曲线，打印报表等。

Claims (1)

1.一种井下管柱受力监测装置，包括中心管(1)、外筒(2)、下密封圈(3)、上密封圈(6)、密封压盖(7)、第一压力和温度传感器(8)、拉压应变片(9)和第二压力和温度传感器(10)，中心管(1)为圆柱体形，有中心孔；中心管(1)的两端分别外螺纹，其特征在于：在中心管(1)的外壁上有电池槽(5)，电池槽(5)为长方形，电池槽(5)内固定有蓄电池；在电池槽(5)的下部并在中心管(1)的外壁上有电路主板槽(4)和传感器槽，在电路主板槽(4)内固定有电路主板，在电路主板槽(4)的内壁上还粘贴有拉压应变片(9)，在传感器槽内固定有第二压力和温度传感器(10)，在中心管(1)的外壁上螺纹固定有外筒(2)，外筒(2)在电路主板槽(4)、电池槽(5)和传感器槽的外部，外筒(2)的下端与中心管(1)之间有下密封圈(3)；外筒(2)的上端与中心管(1)之间有上密封圈(6)；在中心管(1)上端外壁上钻有横向孔，横向孔的内端有一个与电池槽(5)上端联通的纵向孔；在横向孔内固定有第一压力和温度传感器(8)，在横向孔的外端螺纹固定有密封压盖(7)；所述的电路主板、第一压力和温度传感器(8)、拉压应变片(9)、第二压力和温度传感器(10)和蓄电池之间连接有导线。 

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