CN205778836U - 高压密闭测井井下仪器位置感应***和感应装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及高压密闭测井井下仪器位置感应***和感应装置，包括设置在密闭管设定位置处的透磁短节，设置在透磁短节外、且在距离该透磁短节的外壁设定距离处的干簧管，以及报警回路，干簧管用于当井下仪器到达设定位置时吸合，干簧管串设在报警回路中。干簧管能够检测井下仪器的位置，当到达设定位置时，干簧管吸合，报警回路导通，实现报警，通过这种方式能够较为准确地确定高压密闭测井施工中井下测试仪器在密闭管内的位置，避免出现因判断不出仪器位置而误关井的后果，进而避免了井下仪器因落井带来的损失。另外，该装置涉及到的设备较少，投入成本低，并且，使用方便，能够在高压密闭测井安全生产中能起到很好的作用。

Description

高压密闭测井井下仪器位置感应***和感应装置

技术领域

本实用新型涉及高压密闭测井井下仪器位置感应***和感应装置。

背景技术

在油田开发生产过程中，常用密闭测试方法对生产井进行测试，如图1所示，其为油、气、水井的一种井口管道装置(采油树)。由于这些井的井口都带有一定的压力(高压)，在测试时通常只能在井口上部加装密闭管(也叫防喷管)，依次如图2、3和4所示，让测试仪器(即井下仪器)在密闭管内顺利地进入到井内进行测试的。在测试完成后起出仪器时，仪器是否进入井口上部的密闭管内是很关键的问题，因为只有仪器进入密闭管内才能关闭测试阀门，不然测试仪器就会落井。

通常我们用深度显示和仪器碰撞密闭管顶部的防喷头声音来判断仪器是否进入防喷管内的。由于深度显示往往出现误差，比如深度轮打滑，或者电缆拉伸等原因会造成深度不准，无法判断测试仪器的准确位置。再者，由于井内有脏物(稠油和其它脏物聚集)，往往听不到仪器与密闭管碰撞的声音，或者有时听到的声音是井下仪器同中心阀门或测试阀门碰撞引起的，造成无法确定仪器是否真的进入密闭管内。如果仪器没进入密闭防喷管内，当关闭测试阀门时就会切断测试仪器的测试电缆，造成测试仪器落井的事故，如图5所示，带来较大的经济损失。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供高压密闭测井井下仪器位置感应***和感应装置，用以解决传统的方法无法确定测试仪器的准确位置的问题。

为实现上述目的，本实用新型的方案包括：一种高压密闭测井井下仪器位 置感应***，包括采油树，采油树上端设置有密闭管，还包括设置在密闭管设定位置处的透磁短节，设置在透磁短节外壁处的、用于当井下仪器到达设定位置时吸合的干簧管，设置在所述井下仪器上的磁铁，以及报警回路，所述干簧管串设在所述报警回路中。

所述报警回路上串设有一个无线发射模块，所述***还包括一个远端监测模块，所述远端监测模块包括一个状态指示模块和一个与所述无线发射模块对应设置的无线接收模块，所述无线接收模块连接所述状态指示模块。

所述状态指示模块为声光报警单元，所述远端监测模块为一条远端监测回路，该远端监测回路上串设有供电电源、所述无线接收模块和所述声光报警单元。

所述状态指示模块为一条状态指示回路，该状态指示回路上串设有供电电源、控制开关和声光报警单元，所述无线接收模块控制连接所述控制开关。

一种高压密闭测井井下仪器位置感应装置，包括干簧管以及报警回路，所述干簧管用于当井下仪器到达设定位置时吸合，所述干簧管串设在所述报警回路中。

所述感应装置还包括磁铁，所述磁铁设置在所述井下仪器上。

所述报警回路上串设有一个无线发射模块，所述***还包括一个远端监测模块，所述远端监测模块包括一个状态指示模块和一个与所述无线发射模块对应设置的无线接收模块，所述无线接收模块连接所述状态指示模块。

所述状态指示模块为声光报警单元，所述远端监测模块为一条远端监测回路，该远端监测回路上串设有供电电源、所述无线接收模块和所述声光报警单元。

所述状态指示模块为一条状态指示回路，该状态指示回路上串设有供电电源、控制开关和声光报警单元，所述无线接收模块控制连接所述控制开关。

所述感应装置还包括一个用于设置在密闭管上设定位置处的透磁短节，所 述干簧管设置在所述透磁短节外、且在距离该透磁短节的外壁设定距离处。

由于有些井下测试仪器上本身就带有永久磁性的磁定位装置，该磁定位装置实质上为一个永磁磁铁，所以，可以利用该磁定位装置的永久磁性来确定该测试仪器的位置。而本实用新型提供的井下仪器位置感应***和感应装置就是利用上述原理。当井下仪器到达一定位置时，干簧管由于磁力线的作用而吸合，报警回路导通，实现报警，通过这种方式能够较为准确地确定高压密闭测井施工中井下测试仪器在密闭管内的位置，避免出现因判断不出仪器位置而误关井的后果，进而避免了井下仪器因落井带来的损失。另外，该装置涉及到的设备较少，投入成本低，并且，使用方便，能够在高压密闭测井安全生产中能起到很好的作用。

附图说明

图1是现有的井口管道装置(采油树)结构示意图；

图2是密闭管的结构示意图；

图3是井口管道装置与密闭管的结合示意图；

图4是井口管道装置、密闭管和井下测试仪器之间的结构关系示意图；

图5是当测井电缆断裂造成测试仪器坠入井下的示意图；

图6是加装位置感应装置的测井装置的结构示意图；

图7是位置感应装置第一个实施例整体结构示意图；

图8是位置感应装置第一个实施例的电路结构示意图；

图9是测井装置远观简图；

图10是位置感应装置第二个实施例整体结构示意图；

图11是位置感应装置第二个实施例的电路结构示意图一；

图12是位置感应装置第二个实施例的电路结构示意图二；

其中，图7、8、10、11、12中，1为透磁短节，2为井下仪器中的永磁体，3为干簧管；

图1、2、3、4、5、6、9中，4为CCL中心，5位CR晶体，6为测试阀门，7为中心阀门，8为防喷头，9为密闭管，10为防喷器，11为磁定位，12为无磁短节，13为无线发射感应器，14为无线发射模块，15为采油树，16为井筒，17为测井车,18为已被测试阀门切断或因收电缆速度过快，仪器到顶部时崩断的电缆。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型做进一步详细的说明。

如图6所示，井下测试仪器(也称为井下仪器)由密闭管下放到井下。该高压密闭测井的井下测试仪器自身带有一支叫磁定位仪(ccL)的仪器，磁定位仪器有个磁缸(永磁体)的磁性较大，它的磁力线能够穿透较远的距离。井下测试仪器在一般情况下均具有磁定位仪器，但是，也可能会有一些特殊的井下测试仪器，其本身没有携带有具有磁性的定位仪器，这时本实用新型提供的位置感应装置中就还包括一个带有磁性的模块，比如磁铁，在进行定位时，就需要在该测试仪器上专门安装该磁铁，比如永磁体或者其他的带有磁性的东西以充当磁定位仪。

如图6所示，为了保证井下测试仪器的磁力线能够有效地穿过该密闭管，在密闭管与井口管道装置之间设置有一个透磁短节，该透磁短节的一端与密闭管接通，该透磁短节的另一端与井口管道装置接通。当井下测试仪器经过该透磁短节时，磁定位仪产生的磁力线能够有效地穿过该透磁短节而传到管道的外边。

本实用新型提供的一种用于检测该井下测试仪器的位置感应装置，如图7所示，该装置整体上包括两部分，分别是干簧管和检测模块，检测模块采样连接该干簧管。干簧管是已有的设备，所以，关于其具体结构以及工作原理在此不做详细说明。该干簧管设置在透磁短节的外边、且距离该透磁短节的外壁设定距离处，该设定距离根据实际情况进行选择，但是必须是能够有效检测磁力 线的距离，如果距离太远，就无法有效检测磁力线。所以，只要能够有效检测磁力线，即干簧管只要能够根据磁力线而做出导通或者关断的动作，干簧管与透磁短节之间的距离不做硬性要求。

当井下测试仪器经过该透磁短节时，即磁定位仪经过该透磁短节时，干簧管受到磁力的作用而导通，检测模块根据干簧管的动作得到井下测试仪器的位置，实现井下测试仪器的位置感应检测。该检测模块可以是一个具体的控制电路；也可以是一个控制器，比如单片机等控制芯片，根据接收到的干簧管的状态变化对仪器的位置进行判定。

以下以该检测模块为一个具体的控制电路为例进行说明。

该控制电路为一个报警回路，该报警回路上串设有供电电源和干簧管，用于当干簧管吸合时进行报警。而且，在本实施例中，该报警回路上还串设有一个报警指示模块，如图8所示，该报警指示模块可以为一个指示灯或者蜂鸣器。当干簧管导通时，报警指示模块得电，做出相应的指示，提醒工作人员井下测试仪器的位置。

另外，通常情况下，每个测井均配套有一个测井车，该测井车用于下放和绞收井下检测仪器，如图9所示。并且，该测井车能够起到远端监测作用，车内的绞车工的工作是下放和绞收井下检测仪器，所以其需要实时获知该井下测试仪器的位置。另外，由于测井车与测井井口之间相距一定距离，一般为30m，所以上述报警指示模块产生的指示信号可能无法使测井车内的控制人员获知。

为了使信号能够被测井车中的绞车工获知，有以下两种处理方式，第一种：将上述报警指示模块设置在测井车中，并设置较长的连接线路，使上述报警回路贯穿干簧管和该设置在测井车中的报警指示模块，这样测井车中的绞车工就能够通过报警指示模块实时获知井下仪器的位置；第二种：在上述报警回路上还串设一个无线发射模块，相应地，在测井车内还有一个远端监测模块，该远端监测模块包括一个无线接收模块和一个状态指示模块，如图10所示。该无 线接收模块与上述无线发射模块对应，无线接收模块与状态指示模块连接。当井下仪器到达密闭管内时，干簧管导通，报警指示模块做出相应的指示，现场施工人员获知井下仪器的位置；同时，无线发射模块得电，将相应的信号输出给无线接收模块，无线接收模块接收到相应信号，并由状态指示模块进行相应的指示，比如：声光报警等，车内的绞车工获知井下仪器已到达密闭管内时，就停止继续绞收该井下仪器，防止测试电缆内拉断而造成井下仪器落井的后果。

同样地，该状态指示模块可以是一个控制芯片，在无线接收模块接收到相应的信号后，该控制芯片经过处理后输出相应的控制信号，进行声光报警；或者，该远端监测模块整体上还可以是一个具体的电路，以下给出两种该电路的具体实施方式：

第一种：如图11所示，该远端监测回路上串设有供电电源、无线接收模块和声光报警单元。无线接收模块根据接收到的信号导通或者关断，声光报警单元实现状态的指示。这时，该无线接收模块相当于一个控制开关，根据接收到的信号相应地导通或者关断。

第二种：如图12所示，该远端监测线路包括无线接收模块和状态指示回路，该状态指示回路上串设有供电电源、控制开关和声光报警单元，无线接收模块控制连接该控制开关。无线接收模块根据接收到的信号控制该控制开关导通或者关断，实现状态的指示。这时，该无线接收模块不但具有信号接收的功能，还具有根据接收到的信号输出相应的控制信号的功能。

无线发射模块串接在电路中，无线发射模块进行以下设置：只要得电就发出相应信号。在干簧管断开时，无线发射模块不耗电，信号也就无法发出；当干簧管导通时，无线发射模块得电，信号会发出。所以，这种设置方式能够有效降低无线发射模块的功耗。

另外，作为一个具体实施例，透磁短节设置在密闭管与井口管道装置之间， 在绞收井下仪器时，只要干簧管导通，就表明仪器已到井口，正在进入密闭管内，所以，通过干簧管，该位置感应装置能够及时提醒现场施工人员和车内的绞车工井下仪器的位置，保证了绞收的安全。

上述实施例中，为了保证磁力线有效地穿过管道，在密闭管与井口管道装置之间设置有一个透磁短节，用于透磁，当然，作为其他的实施例，如果密闭管本身就是能够透过磁力线的管道，那么，就无需设置透磁短节，干簧管直接设置在密闭管管壁外的设定为位置处。

上述实施例中，设置远端监测模块是为了方便远处的工作人员实时获知井下检测仪器的位置，如果该测井没有远端工作人员，只有处于测井附近的工作人员，那么，就无需设置远端监测模块。

以上给出了具体的实施方式，但本实用新型不局限于所描述的实施方式。本实用新型的基本思路在于上述基本方案，对本领域普通技术人员而言，根据本实用新型的教导，设计出各种变形的模型、公式、参数并不需要花费创造性劳动。在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下对实施方式进行的变化、修改、替换和变型仍落入本实用新型的保护范围内。

Claims (10)

1.一种高压密闭测井井下仪器位置感应***，包括采油树，采油树上端设置有密闭管，其特征在于，还包括设置在密闭管设定位置处的透磁短节，设置在透磁短节外壁处的、用于当井下仪器到达设定位置时吸合的干簧管，设置在所述井下仪器上的磁铁，以及报警回路，所述干簧管串设在所述报警回路中。

2.根据权利要求1所述的高压密闭测井井下仪器位置感应***，其特征在于，所述报警回路上串设有一个无线发射模块，所述***还包括一个远端监测模块，所述远端监测模块包括一个状态指示模块和一个与所述无线发射模块对应设置的无线接收模块，所述无线接收模块连接所述状态指示模块。

3.根据权利要求2所述的高压密闭测井井下仪器位置感应***，其特征在于，所述状态指示模块为声光报警单元，所述远端监测模块为一条远端监测回路，该远端监测回路上串设有供电电源、所述无线接收模块和所述声光报警单元。

4.根据权利要求2所述的高压密闭测井井下仪器位置感应***，其特征在于，所述状态指示模块为一条状态指示回路，该状态指示回路上串设有供电电源、控制开关和声光报警单元，所述无线接收模块控制连接所述控制开关。

5.一种高压密闭测井井下仪器位置感应装置，其特征在于，包括干簧管以及报警回路，所述干簧管用于当井下仪器到达设定位置时吸合，所述干簧管串设在所述报警回路中。

6.根据权利要求5所述的高压密闭测井井下仪器位置感应装置，其特征在于，所述感应装置还包括磁铁，所述磁铁设置在所述井下仪器上。

7.根据权利要求5或6所述的高压密闭测井井下仪器位置感应装置，其特征在于，所述报警回路上串设有一个无线发射模块，所述感应装置还包括一个远端监测模块，所述远端监测模块包括一个状态指示模块和一个与所述无线 发射模块对应设置的无线接收模块，所述无线接收模块连接所述状态指示模块。

8.根据权利要求7所述的高压密闭测井井下仪器位置感应装置，其特征在于，所述状态指示模块为声光报警单元，所述远端监测模块为一条远端监测回路，该远端监测回路上串设有供电电源、所述无线接收模块和所述声光报警单元。

9.根据权利要求7所述的高压密闭测井井下仪器位置感应装置，其特征在于，所述状态指示模块为一条状态指示回路，该状态指示回路上串设有供电电源、控制开关和声光报警单元，所述无线接收模块控制连接所述控制开关。

10.根据权利要求5或6所述的高压密闭测井井下仪器位置感应装置，其特征在于，所述感应装置还包括一个用于设置在密闭管上设定位置处的透磁短节，所述干簧管设置在所述透磁短节外、且在距离该透磁短节的外壁设定距离处。