高温车载不压井修井机防喷检测系统研究

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针对稠油、超稠油油藏的开采,辽河油田进行了关于蒸汽驱高温不压井作业技术的研究。不压井作业需要对油井进行保压密封,其中环形防喷器以胶芯“抱紧”油管的方式密封油套管之间的环形空间,但是由于管柱与接箍的外径不同,当接箍上提到达防喷器的位置时如果接箍强行通过环形防喷器会对胶芯造成刮伤,从而缩短胶芯的使用寿命,甚至使环形防喷器丧失密封功能。对此本文设计采用两个环形防喷器通过交替打开与关闭的方式让过接箍,这样既保证胶芯不被损坏,又保证了井口的密封。于是,对油管接箍的检测成为不压井作业的关键环节。本文采用电磁感应原理实现了对油管接箍的检测,并以电流交流传感器、数据采集卡和上位机组成硬件系统,以VB为工具编制软件控制系统共同组建了接箍检测的自动控制系统。首先,对接箍检测原理的理论进行了分析,确定了接箍检测方案的可靠性。其次,通过电磁场有限元分析软件对接箍检测装置进行仿真,获得了检测装置的各个物理参数对检测效果的影响规律,包括检测线圈所用骨架的高度、内径以及绕制检测线圈的铜线的线径、匝数。避免了因盲目绕制检测线圈造成的资源浪费。根据仿真结果并结合不压井作业的实际工况选择了恰当的参数,按照选定参数绕制检测线圈并进行了模拟试验,试验的数据表明有限元仿真结论是可信的、接箍检测方案可行。最后,详细论述了接箍检测的监测系统,采用交流电压传感器、数据采集卡、上位机组成信号检测与控制系统,数据采集卡采集传感器的模拟量输出信号,然后进行A/D转换后传送给上位机,通过分析采集信号的变化规律,本文采用算术平均滤波法和基于信号点之间斜率的信号处理方法,最大限度的排除了干扰因素对检测效果的影响,并使用Visual Basic语言结合研华ActiveDAQ Pro控件编制上位机应用程序,实现了对油管接箍的实时监测与自动控制。
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