本發(fā)明涉及油井采油技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種油管長度測量裝置及方法、以及油管拆裝系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

連續(xù)油管廣泛應(yīng)用于油井的修井、壓裂作業(yè)，為了工作需要通常需要獲知油管的長度，然而由于油井深達幾千米，油管在地層中的下放深度很難測量。

目前，一般有靜態(tài)測量和動態(tài)在線測量方式。靜態(tài)測量是通過丈量(有人工拉卷尺、紅外線激光測量)擺放在地面上的油管桿，進行人工或者計算機累加的方式實現(xiàn)。動態(tài)在線測量又分為接觸式或非接觸式方式測量，非接觸式測量逐漸發(fā)展成為趨勢，目前的測量方式主要有以下幾種：

1.光柵尺直接測量吊鉤上下距離，通過井口安裝壓力傳感器進行判斷；

2.激光紅外線直接測量吊鉤從頂端下移距離，通過井口安裝壓力傳感器進行判斷；

3.通過在吊繩上安裝摩擦輪測量吊繩的移動距離，得到吊鉤的下移距離，在井口安裝壓力傳感器進行判斷；

4.在油管上直接安裝兩個帶彈簧摩擦輪、一個固定壓輪，通過上下接近開關(guān)、壓輪上的回轉(zhuǎn)編碼器實現(xiàn)長度計算；

5.通過激光多普勒效應(yīng)，將激光直接射在油管外壁上，檢測油管移動距離和接箍位置，實現(xiàn)長度計算。

然而，由于井口附近發(fā)生偶然情況較多，井口經(jīng)常有油泥覆蓋，極易影響安裝在井口的測量器件的使用，導(dǎo)致無法測量或者測量不準確。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

基于此，有必要提供一種不受井口情況影響、測量準確的油管長度測量裝置。

還有必要提供一種油管拆裝系統(tǒng)。

還有必要提供一種油管長度測量方法。

一種油管長度測量裝置，包括用于檢測起升機構(gòu)的吊鉤承載力的拉力檢測件、用于檢測所述吊鉤移動距離的測長件及連接于所述拉力檢測件和所述測長件的控制器；其中，所述控制器用于根據(jù)所述拉力檢測件測得的拉力值判斷所述起升機構(gòu)是否吊載油管，并根據(jù)是否吊載油管的信息及所述測長件的測量值獲取油管的下放或上升深度。

本油管長度測量裝置利用拉力檢測件檢測的拉力值即可判斷起升機構(gòu)是否吊載油管，進而據(jù)此獲取油管的長度，十分方便，且油管長度測量裝置沒有任何部件安裝于井口或下降到油井內(nèi)，不受井口情況影響、且測量準確。

在其中一實施例中，所述拉力檢測件為拉力傳感器。

在其中一實施例中，所述測長件包括接近開關(guān)。

在其中一實施例中，所述油管長度測量裝置還包括人機交互裝置，所述人機交互裝置與所述控制器連接，用于人機交互。

在其中一實施例中，所述控制器還用于根據(jù)獲取的各油管的下放或上升深度計算得到整個連接在一起的多根油管的總下放或上升深度。

一種油管拆裝系統(tǒng)，包括起升機構(gòu)和上述油管長度測量裝置。

本油管拆裝系統(tǒng)利用拉力檢測件檢測的拉力值即可判斷起升機構(gòu)是否吊載油管，進而據(jù)此獲取油管的長度，十分方便，且油管長度測量裝置沒有任何部件安裝于井口或下降到油井內(nèi)，不受井口情況影響、且測量準確。

在其中一實施例中，所述起升機構(gòu)還包括機身和設(shè)于所述機身的卷揚機構(gòu)，所述卷揚機構(gòu)包括卷筒和纏繞于所述卷筒的鋼絲繩，所述吊鉤設(shè)于所述鋼絲繩，所述測長件用于檢測所述卷筒的旋轉(zhuǎn)信號以根據(jù)所述旋轉(zhuǎn)信號獲取所述鋼絲繩的收繩或出繩長度，進而得到所述吊鉤的移動距離。

在其中一實施例中，所述拉力檢測件設(shè)于所述起升機構(gòu)的所述鋼絲繩，用于獲取所述鋼絲繩承受的拉力從而獲得所述吊鉤的承載力。

一種油管長度測量方法，包括以下步驟：

油管掛接于起升機構(gòu)進行起吊，同時檢測所述起升機構(gòu)承載的油管施加的拉力；

根據(jù)檢測到的拉力變化情況判斷所述起升機構(gòu)是否吊載油管；

測量油管在起吊過程中油管移動的距離；

根據(jù)所述起升機構(gòu)是否吊載油管的信息及油管移動的距離獲取油管的下放或上升深度。

本油管長度測量方法檢測油管施加的拉力值即可判斷起升機構(gòu)是否吊載油管，進而據(jù)此獲取油管的長度，十分方便，且不需要安裝任何部件于井口或下降到油井內(nèi)，不受井口情況影響、且測量準確。

在其中一實施例中，根據(jù)獲取的各油管的下放或上升深度計算得到整個連接在一起的多根油管的總下放或上升深度。

附圖說明

圖1為本發(fā)明油管拆裝系統(tǒng)較佳實施方式的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為圖1所示油管拆裝系統(tǒng)的兩種不同狀態(tài)的示意圖；及

圖3為本發(fā)明油管長度測量方法的流程方框圖。

具體實施方式

為了便于理解本發(fā)明，下面將參照相關(guān)附圖對本發(fā)明進行更全面的描述。附圖中給出了本發(fā)明的較佳實施例。但是，本發(fā)明可以以許多不同的形式來實現(xiàn)，并不限于本文所描述的實施例。相反地，提供這些實施例的目的是使對本發(fā)明的公開內(nèi)容的理解更加透徹全面。

需要說明的是，當元件被稱為“固定于”另一個元件，它可以直接在另一個元件上或者也可以存在兩者之間的元件。當一個元件被認為是“連接”另一個元件，它可以是直接連接到另一個元件或者可能同時存在兩者之間的元件。

除非另有定義，本文所使用的所有的技術(shù)和科學(xué)術(shù)語與屬于本發(fā)明的技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員通常理解的含義相同。本文中在本發(fā)明的說明書中所使用的術(shù)語只是為了描述具體的實施例的目的，不是旨在于限制本發(fā)明。本文所使用的術(shù)語“及/或”包括一個或多個相關(guān)的所列項目的任意的和所有的組合。

請參閱圖1，本發(fā)明較佳實施例的油管拆裝系統(tǒng)包括起升機構(gòu)10和油管長度測量裝置。起升機構(gòu)10包括用于吊載油管A的吊鉤，油管長度測量裝置包括用于檢測吊鉤承載力的拉力檢測件20、用于檢測吊鉤移動距離的測長件30及連接于拉力檢測件20和測長件30的控制器50。其中，控制器50用于根據(jù)拉力檢測件20測得的拉力值判斷起升機構(gòu)10是否吊載油管A，并根據(jù)是否吊載油管A的信息及測長件30的測量值獲取油管A的下放或上升深度，即本發(fā)明所說的需要測量的“油管長度”。

本油管拆裝系統(tǒng)和油管長度測量裝置利用拉力檢測件20檢測的拉力值即可判斷起升機構(gòu)10是否吊載油管A，進而據(jù)此獲取油管A的長度，十分方便，且油管長度測量裝置沒有任何部件安裝于井口或下降到油井內(nèi)，不受井口情況影響、且測量準確。

本實施例中，控制器50用于根據(jù)拉力檢測件20測得的拉力值判斷起升機構(gòu)10是否吊載油管A具體為：控制器50用于在檢測到的拉力從0逐漸增加直至穩(wěn)定時，判斷起升機構(gòu)10開始吊載油管，控制器50用于在檢測到的拉力從一個穩(wěn)定值逐漸減小到0時，判斷起升機構(gòu)10開始卸載油管，由此判斷起升機構(gòu)10是否吊載油管A。

本實施例中，起升機構(gòu)10還包括機身100和設(shè)于機身100的卷揚機構(gòu)，卷揚機構(gòu)包括卷筒102和纏繞于卷筒102的鋼絲繩104，吊鉤設(shè)于鋼絲繩104。測長件30用于檢測卷筒102的旋轉(zhuǎn)信號以根據(jù)旋轉(zhuǎn)信號獲取鋼絲繩104的收繩或出繩長度，進而得到吊鉤的移動距離。具體地，測長件30包括設(shè)于機身100的接近開關(guān)，接近開關(guān)用于在卷筒102的轉(zhuǎn)動過程中根據(jù)卷筒102的轉(zhuǎn)動情況發(fā)出脈沖信號進而獲取上述旋轉(zhuǎn)信號?？刂破?0根據(jù)接近開關(guān)的脈沖信號可得到卷筒102轉(zhuǎn)過的圈數(shù)，再根據(jù)卷筒102的直徑即可計算出鋼絲繩104的收繩或出繩長度。

更具體地，測長件30還包括與卷筒102同軸設(shè)置的多齒飛輪，接近開關(guān)對應(yīng)多齒飛輪而設(shè)。多齒飛輪有n個齒，每相鄰兩個齒之間的夾角為360/n°，當接近開關(guān)先后發(fā)出兩個脈沖信號，說明卷筒102轉(zhuǎn)過了360/n°，依次類推。更具體地，接近開關(guān)的數(shù)量為兩個，這樣可以分辨卷筒102的轉(zhuǎn)動方向。

本實施例中，拉力檢測件20設(shè)于起升機構(gòu)10的鋼絲繩104，獲取鋼絲繩104承受的拉力即可獲得吊鉤的承載力。如圖2所示，當油管A需要下管時，在第一狀態(tài)下，吊鉤處于較高的位置，油管A位于油井上方，油管A的端部掛在吊鉤上，這時，將油管A與下方的另一根油管B連接，此時下方的油管B坐在井口卡瓦處，卷揚機構(gòu)不受力，這時控制器50可判斷油管A處于開始準備下降的狀態(tài)；連接好后卷揚機構(gòu)工作，將油管A與下方的另一油管連接，吊鉤的承載力從0逐漸增大直到穩(wěn)定，拉力檢測件20測得的拉力對應(yīng)從0逐漸增大到一個穩(wěn)定的值；接著吊鉤逐漸下降，下降到第二狀態(tài)時，吊鉤的承載力從穩(wěn)定逐漸減小直到0，拉力檢測件20測得的拉力對應(yīng)從一個穩(wěn)定值逐漸減小到0，油管A坐在井口卡瓦處，這時控制器50可判斷油管A已下降到位；同時，這個時間內(nèi)，測長件30測得吊鉤的移動距離L，這個距離L即油管A的下放或上升深度?？梢岳斫猓鸸軙r原理相同。具體地，鋼絲繩104一端設(shè)于駕駛室前端，然后繞設(shè)于起重臂頂端的輪子并與吊鉤連接，然后繞設(shè)到卷筒102上。

具體地，拉力檢測件20可為拉力傳感器。

本實施例中，控制器50還用于根據(jù)獲取的各油管的下放或上升深度計算得到整個連接在一起的多根油管的總下放或上升深度。需要說明的是，由于相鄰兩個油管之間需要連接一定距離，也就是油管的總的下放或上升深度并不等于所有油管的總長度，如果直接將各油管長度相加存在誤差，而且由于連接時容易存在誤差，即使根據(jù)經(jīng)驗減掉連接的長度，也會存在誤差。本發(fā)明直接測量各油管的下放或上升深度，不存在上述誤差，測量更準確。

本實施例中，油管長度測量裝置還包括人機交互裝置70，人機交互裝置70與控制器50連接，用于顯示油管長度或者人工進行補償輸入等人機交互。

本發(fā)明還提供一種可利用上述油管長度測量裝置測量油管長度的油管長度測量方法，包括以下步驟：

S12：油管A掛接于起升機構(gòu)10進行起吊，同時檢測起升機構(gòu)10承載的油管A施加的拉力；

S14：根據(jù)檢測到的拉力變化情況判斷起升機構(gòu)10是否吊載油管A；

S16：測量油管A在起吊過程中油管A移動的距離；

S18：根據(jù)起升機構(gòu)10是否吊載油管A的信息及油管A移動的距離獲取油管A的下放或上升深度。

本油管長度測量方法檢測油管施加的拉力值即可判斷起升機構(gòu)10是否吊載油管，進而據(jù)此獲取油管A的長度，十分方便，且不需要安裝任何部件于井口或下降到油井內(nèi)，不受井口情況影響、且測量準確。

具體地，步驟S14具體為：當檢測到的拉力從0逐漸增加直至穩(wěn)定時，起升機構(gòu)10開始吊載油管，當檢測到的拉力從一個穩(wěn)定值逐漸減小到0時，起升機構(gòu)10開始卸載油管，由此判斷起升機構(gòu)10是否吊載油管A。

本實施例中，油管長度測量方法還包括步驟：

S20：根據(jù)獲取的各油管的下放或上升深度計算得到整個連接在一起的多根油管A的總下放或上升深度。

以上所述實施例僅表達了本發(fā)明的幾種實施方式，其描述較為具體和詳細，但并不能因此而理解為對本發(fā)明專利范圍的限制。應(yīng)當指出的是，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進，這些都屬于本發(fā)明的保護范圍。因此，本發(fā)明專利的保護范圍應(yīng)以所附權(quán)利要求為準。