一種連續(xù)油管井下載荷測試工具的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于油氣田開發(fā)連續(xù)油管作業(yè)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種連續(xù)油管井下載荷測試工具。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，連續(xù)油管的應(yīng)用范圍越來越廣，包括壓裂、修井、鉆磨等多個領(lǐng)域，連續(xù)油管的使用，使施工效率大大提高。但是，連續(xù)油管井下作業(yè)時受力非常復(fù)雜，目前施工管串的力學(xué)設(shè)計多來源于理論計算，由于井下作業(yè)管串復(fù)雜，井眼軌跡不一，現(xiàn)場由于管串力學(xué)性能不足，常發(fā)生井下事故。連續(xù)油管作業(yè)的安全性和可靠性是操作者普遍關(guān)心的主要問題，在作業(yè)過程中連續(xù)油管的失穩(wěn)彎曲、過高的外壓引起的擠毀、過高的內(nèi)壓引起的破裂等會影響其安全性和可靠性。
[0003]因此，為防止在作業(yè)過程中可能發(fā)生的事故，需要開發(fā)一種工具，能有效檢測連續(xù)油管井下載荷，對管串力學(xué)性能進(jìn)行存儲記錄，分析管柱受力變化，記錄起下鉆、壓裂、鉆磨、修井等作業(yè)的管串力學(xué)狀態(tài)，為壓裂等施工設(shè)計提供參考，將會極大地提高井下管串力學(xué)行為認(rèn)識水平，提高工具設(shè)計水平。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是提供一種連續(xù)油管井下載荷測試工具，解決現(xiàn)有的連續(xù)油管作業(yè)時管柱受力情況實(shí)時檢測困難的問題。
[0005]為此，本發(fā)明提供了一種連續(xù)油管井下載荷測試工具，包括內(nèi)筒和固定套設(shè)在內(nèi)筒外表面的外護(hù)筒，內(nèi)筒的上端是上接頭，內(nèi)筒的下端螺紋連接有張力扭矩傳感器，外護(hù)筒的下端與張力扭矩傳感器之間設(shè)有密封圈；
所述內(nèi)筒和外護(hù)筒之間設(shè)有電源模塊、存儲器、溫度傳感器，內(nèi)筒的內(nèi)筒壁上設(shè)有壓力傳感器，張力扭矩傳感器、溫度傳感器、壓力傳感器、存儲器分別與電源模塊連接，張力扭矩傳感器、溫度傳感器、壓力傳感器分別與存儲器連接。
[0006]所述電源模塊位于設(shè)置在內(nèi)筒和外護(hù)筒之間的電池倉內(nèi)，存儲器和溫度傳感器均位于電池倉下方的第一腔室內(nèi)，壓力傳感器位于設(shè)在內(nèi)筒的內(nèi)筒壁上的第二腔室內(nèi)。
[0007]所述電源模塊由多節(jié)電池并聯(lián)組成。
[0008]所述的第一腔室內(nèi)設(shè)有用于固定溫度傳感器的溫度傳感器固定座，第二腔室內(nèi)設(shè)有用于固定壓力傳感器的壓力傳感器壓環(huán)。
[0009]所述第二腔室的下方設(shè)有第三腔室，第三腔室內(nèi)設(shè)有與存儲器連接的五芯插頭。
[0010]所述的張力扭矩傳感器包括本體，本體上設(shè)有縮徑部，縮徑部上貼有張力應(yīng)變片組、扭矩應(yīng)變片組，張力應(yīng)變片組位于扭矩應(yīng)變片組上部，所述的張力應(yīng)變片組由四個沿縮徑部的周向均勻分布在縮徑部上的張力應(yīng)變片組成，且四個張力應(yīng)變片首尾相連組成一個惠斯通電橋；
所述的扭矩應(yīng)變片組由四個沿縮徑部的周向均勻分布在縮徑部上的扭矩應(yīng)變片組成，且四個扭矩應(yīng)變片組成一個惠斯通電橋。
[0011]所述的張力扭矩傳感器和外護(hù)筒之間設(shè)有防扭銷鍵。
[0012]所述的外護(hù)筒和內(nèi)筒之間通過防轉(zhuǎn)螺釘連接。
[0013]所述的存儲器采用閃存存儲器。
[0014]本發(fā)明的有益效果:本發(fā)明提供的這種連續(xù)油管井下載荷測試工具，一次下井能夠測量連續(xù)油管張力、扭矩、溫度、壓力4個參數(shù)，能有效檢測連續(xù)油管井下載荷，對管串力學(xué)性能進(jìn)行存儲記錄，分析管柱受力變化，記錄起下鉆、壓裂、鉆磨、修井等作業(yè)的管串力學(xué)狀態(tài)，為壓裂等施工設(shè)計提供參考，極大地提高了井下管串力學(xué)行為認(rèn)識水平，同時也提高了工具設(shè)計水平。
[0015]以下將結(jié)合附圖對本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)說明。
【附圖說明】
[0016]圖1是連續(xù)油管井下載荷測試工具的剖視圖。
[0017]圖2是連續(xù)油管井下載荷測試工具的工作框圖。
[0018]圖3是張力扭矩傳感器的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0019]附圖標(biāo)記說明:1、上接頭；2、外護(hù)筒；3、溫度傳感器固定座；4、壓力傳感器壓環(huán)；
5、五芯插頭；6、防扭銷鍵；7、張力扭矩傳感器；8、壓力傳感器；9、密封圈；10、內(nèi)筒；11、存儲器；12、溫度傳感器；13、電源模塊；14、電池倉；15、第一腔室；16、第二腔室；17、第三腔室；18、張力應(yīng)變片；19、扭矩應(yīng)變片；20、本體；21、縮徑部。
【具體實(shí)施方式】
[0020]以下將結(jié)合附圖進(jìn)一步對該連續(xù)油管井下載荷測試工具作詳細(xì)的說明。
[0021]實(shí)施例1:
如圖1和圖2所示，本發(fā)明提供了一種連續(xù)油管井下載荷測試工具，包括內(nèi)筒10和固定套設(shè)在內(nèi)筒10外表面的外護(hù)筒2，內(nèi)筒10的上端是上接頭1，內(nèi)筒10的下端螺紋連接有張力扭矩傳感器7，外護(hù)筒2的下端與張力扭矩傳感器7之間設(shè)有密封圈9 ;所述內(nèi)筒10和外護(hù)筒2之間設(shè)有電源模塊13、存儲器11、溫度傳感器12，內(nèi)筒10的內(nèi)筒壁上設(shè)有壓力傳感器8，張力扭矩傳感器7、溫度傳感器12、壓力傳感器8、存儲器11分別與電源模塊13連接，張力扭矩傳感器7、溫度傳感器12、壓力傳感器8分別與存儲器11連接。
[0022]具體的，在連續(xù)油管壓裂、鉆磨、修井作業(yè)時，檢查電源模塊13的電量，并設(shè)置好采樣間隔時間，將該連續(xù)油管井下載荷測試工具連接到需要測試的部位，即上接頭I和張力扭矩傳感器7分別與需測試的管段螺紋連接，溫度傳感器12、壓力傳感器8、張力扭矩傳感器7分別測量連續(xù)油管在井下作業(yè)時的溫度、壓力、張力、扭矩等參數(shù)，并將檢測到的數(shù)據(jù)傳輸給存儲器11，由存儲器11進(jìn)行數(shù)據(jù)存儲記錄，測量完成后，起出管柱，取出該連續(xù)油管井下載荷測試工具，取出存儲器11，讀取存儲器11內(nèi)采集的數(shù)據(jù)，并分析連續(xù)油管井下載荷變化情況，為后續(xù)的管柱選型、優(yōu)化提供依據(jù)，完成后，對該連續(xù)油管井下載荷測試工具進(jìn)行清潔、維護(hù)保養(yǎng)。
[0023]需要特別說明的是，為了在內(nèi)筒10和外護(hù)筒2之間有足夠的空間放置電源模塊13、溫度傳感器12、壓力傳感器8、存儲器11，該連續(xù)油管井下載荷測試工具需要作適當(dāng)?shù)钠?。另外，上接頭I選用2-3/8〃 PAC連續(xù)油管扣，可以與連續(xù)油管連接，外護(hù)筒2為TCll鈦合金，有強(qiáng)度高、耐蝕性好、耐熱性高等特點(diǎn)；溫度傳感器12使用高精度PTlOOO鉑電阻測量，溫度測量范圍為-40?150°C，測量誤差為±1°C ;;壓力傳感器8壓力測量范圍為O?lOOMpa，精度為0.5% ;張力測量范圍為_60?60t，測量誤差為〈1% ;扭矩測量范圍為-2000?3000N.M，測量誤差為〈1%。且該連續(xù)油管井下載荷測試工具的整體長度不超過1000mm,外護(hù)筒2的外徑為89mm,內(nèi)徑不小于44mm，工具本體承壓105Mpa，最高耐溫150°C。
[0024]本發(fā)明提供的這種連續(xù)油管井下載荷測試工具，一次下井能夠測量連續(xù)油管張力、扭矩、溫度、壓力4個參數(shù)，能有效檢測連續(xù)油管井下載荷，對管串力學(xué)性能進(jìn)行存儲記錄，分析管柱受力變化，記錄起下鉆、壓裂、鉆磨、修井等作業(yè)的管串力學(xué)狀態(tài)，為壓裂等施工設(shè)計提供參考，極大地提高了井下管串力學(xué)行為認(rèn)識水平，同時也提高了工具設(shè)計水平。
[0025]實(shí)施例2:
本發(fā)明提供了一種連續(xù)油管井下載荷測試工具，包括內(nèi)筒10和固定套設(shè)在內(nèi)筒10外表面的外護(hù)筒2，內(nèi)筒10的上端是上接頭1，內(nèi)筒10的下端螺紋連接有張力扭矩傳感器7，外護(hù)筒2的下端與張力扭矩傳感器7之間設(shè)有密封圈9 ;所述內(nèi)筒10和外護(hù)筒2之間設(shè)有電源模塊13、存儲器11、溫度傳感器12，內(nèi)筒10的內(nèi)筒壁上設(shè)有壓力傳感器8，張力扭矩傳感器7、溫度傳感器12、壓力傳感器8、存儲器11分別與電源模塊13連接，張力扭矩傳感器7、溫度傳感器12、壓力傳感器8分別與存儲器11連接。
[0026]為了防止作業(yè)過程中電源模塊13、存儲器11、溫度傳感器12、壓力傳感器8受到損害，所述電源模塊13位于設(shè)置在內(nèi)筒10和外護(hù)筒2之間的電池倉14內(nèi)，存儲器11和溫度傳感器12均位于電池倉14下方的第一腔室15內(nèi)，壓力傳感器8位于設(shè)在內(nèi)筒10的內(nèi)筒壁上的第二腔室16內(nèi)。
[0027]具體的，在連續(xù)油管壓裂、鉆磨、修井作業(yè)時，檢查電源模塊13的電量，并設(shè)置好采樣間隔時間，將該連續(xù)油管井下載荷測試工具連接到需要測試的部位，即上接頭I和張力扭矩傳感器7分別與需測試的管段螺紋連接，溫度傳感器12、壓力傳感器8、張力扭矩傳感器7分別測量連續(xù)油管在井下作業(yè)時的溫度、壓力、張力、扭矩等參數(shù)，并將檢測到的數(shù)據(jù)傳輸給存儲器11，由存儲器11進(jìn)行數(shù)據(jù)存儲記錄，測量完成后，起出管柱，取出該連續(xù)油管井下載荷測試工具，取出存儲器11，讀取存儲器11內(nèi)采集的數(shù)據(jù)，