非接触式激光智能油管(杆)长度测量仪的研制

针对目前油管(杆)长度测量仪器存在的测量精度问题,研制了非接触式激光智能油管(杆)长度测量仪。该测量仪采用先进的激光测距仪器,通过向目标发射和接收激光束,根据激光束传播的速度和时间计算所测距离,并自动记录油管的长度和根数。测量仪的准确度不受油管接头松紧程度的影响,测量精度可达0.5‰。由测量仪获取的油管长度数据,可通过计算机实现数据上报和历史数据查询等,提高了油田作业生产管理水平和油田作业的自动化程度。     

井口抽油杆和油管测长仪

抽油杆或油管在下入油井前的长度测量在目前均采用拉皮尺的方法，精度较差。为此，在综合了各种测长方法之后，寻找出几种简便易行、测量精度高的测长法。激光测长法在油管、抽油杆两端测量，利用可见激光，在一端发射，另一端平板反射，经收发调制，送入单片机处理后给出长度信号；磁涡流测长法不受环境干扰，精度高，在起、下油管或抽油杆时可在线直接测长；图像测长法则将摄像机对准油管、抽油杆，拍摄其长度图像，再经计算机对图像进行识别与分析，算出其长度。     

便携式智能测长仪的开发应用

为适应油田钻采井下作业的需要，开发了便携式智能测长仪。该仪器能自动收线快速测量油管、抽油杆、套管等管件长度，又能对所测长度数据进行分段优化组配管柱。仪器由一个特制光电编码器、一套自动收线测长机构、一个８９Ｃ５２单片机系统组成。能适应井下作业恶劣工况环境，测量快捷准确、配柱迅速、携带操作方便，在井下作业中不但使管柱测配精确，省工省时，而且还可间接的缩短井下作业时间和提高作业质量。     

抽油杆和油管井口自动测长仪

介绍了油田在抽油杆和油管下入油井之前长度的测量方法。过去采用的拉皮尺的方法,测量出的精度较差。通过实践,综合了各种测长的方法,提出了激光测长法,涡流测长法,图象测长法等三种方法。     

SKG油管自动测长方案与实践

论述了SKG油管自动测长方案的基本原理和可行性。介绍了SKG油管长度自动测长仪，经对3口井的累计测量，误差均小于全0．05％，达到使用要求。可在复杂的工况下实现油管自动测长。     

基于计算机视觉的油管螺纹非接触智能检测

针对传统接触式油管螺纹参数测量方法的缺点,开发了基于计算机视觉的油管螺纹非接触智能检测系统。在简述非接触智能检测测量原理和测量系统组成的基础上,详细介绍了利用非接触智能检测系统对油管螺纹参数进行测量的方法,其中包括图像的采集及预处理,图像的锐化,螺纹边缘轮廓的检测与提取,螺纹尺寸的测量计算与对比分析。     

油管长度智能计量仪的研制与试验

针对油管长度人工计量方法存在的计量精度差、工人劳动强度大、生产效率低等问题 ,研制了以单片微机为核心的油管长度智能计量仪。智能计量仪主要由传感器、有效计量鉴别器、分析计算系统和电源四部分组成。通过安装在滚筒前的传感器将钢丝绳的直线运动转化为摩擦轮的旋转运动 ,以光电转换装置将钢丝绳的线位移量转换为长度脉冲信号输送到单片机显示输出。鉴于油管下放过程的复杂性和特点 ,采用有效计量鉴别器作有效计量控制。模拟试验结果表明 ,这种油管长度计量仪测量原理可行 ,测量精度可达 1‰     

渤海油田分层注水井电缆永置智能测调关键技术

为了解决渤海油田常规分层注水中单井测调占用平台时间长、测调效率低,以及水平井和大斜度井适应性差等问题,研究了分层注水井电缆永置智能测调技术。将温度、压力、流量等测试单元集成于智能测调工作筒中,以电缆为传输电能和数据的介质,实现地面控制多口井、多层水嘴的连续开关,实时监测井下数据,形成了一套适用于海上油田的智能测调技术。38口井的应用实践表明,采用分层注水井电缆永置智能测调技术可大幅提高测调效率,缩短作业时间和减小作业空间,解决海上大斜度井、水平井测调难题。研究认为,该技术可为渤海油田经济、高效开发提供支持。      

深水卧式采油树完井坐落管柱应用技术研究

针对国内外深水油气田开发广泛采用卧式采油树进行完井的特征,需要配套引入完井坐落管柱进行水下采油树油管挂的安装及锁定。在对深水完井坐落管柱系统适应性及重要性阐述后,介绍了深水完井电液控坐落管柱的设计准则,并重点对关键核心工具包括水下测试树、承留阀、储能模块、立管控制模块及油管挂送入工具的功能选型进行了分析总结,并结合南中国海深水完井作业实践,对坐落管柱现场应用期间水下BOP组内部配长的关键点进行了归纳阐述。研究结果可为今后深水完井设计及现场作业实践提供借鉴和参考。     

管柱力学分析和油管漏磁检测的综合运用及存在问题分析

YGJ-1油管现场无损检测装置是针对用加压、人工查看等常规油管检查方法的缺陷而开发生产的智能产品,该装置能对油管表面及内部的裂纹、孔洞、腐蚀坑及沟槽等缺陷进行计算机无损检测,它既可用于室内油管的检测,又可在油管起下作业的同时进行现场检测,并对检测结果进行自动存储和打印,为旧油管的分级使用或报废提供科学依据。经结合油管腐蚀、磨损老化等相关原理,统计分析现场漏磁油管检测情况,结合管柱力学分析软件运用,对检测效果和经济效益进行了评价,阐述了管柱力学分析和漏磁油管检测在油田作业的必要性和存在问题。     

油管柱长度智能计量的数学模型

针对渍管柱长度智能计量的设计方案,以欧拉公式为基础,依据起升系统中钢丝绳的受力特点及变形,推导出适用于油气管柱长度智能计量的数学模型,结果表明,只要记录到了油管柱提升的高度,油管柱下放的高度及下放油管柱结束时的加速度,即可计算出一个下放周期中所下油管柱长度,并能补偿变形对测量精度所造成的影响,室内试验与表明,应用该数学模型对油管柱进行度测量的精度可达1‰。     

光纤测温、毛细钢管测压系统在现场中的应用

光纤测温、毛细管测压技术是目前应用于油田测试领域较为先进的一门技术,该技术可实现任何形状复杂、环境恶劣的温度、压力等信息的在线检测和定位、阐述了光纤测温、毛细管测压系统的原理、组成及安装方式,介绍了辽河油田应用该系统在蒸汽辅助重力泄油(SAGD)试验站对生产井井下监测取得的良好效果,评价了该系统的优越性。该系统消除了传统方法所具有的"侵扰性",使以前高费用才能进行的检测或根本无法检测的完井结构的实时检测成为可能,从而获得传统监测手段无法获取的数据。     

试油井下管柱载荷测试器的研制及应用

为了验证试油井下管柱力学理论分析的准确性,创新研制了试油井下管柱载荷测试器。测试器由井下测试短节和地面参数预置、回放、处理系统两大部分组成。井下测试短节主要由内筒(应变筒)和外筒组成,与管柱连接在一起下井。根据材料力学和弹性力学理论,通过粘贴于内筒的轴向、环向、45°角应变片测出的应变信号可以导出轴向力、内压、扭矩等管柱载荷数值。应变信号经放大、A/D转化后存储于存储器中。试油结束,管柱与仪器出井后,回放、处理即可得到井下管柱载荷。制作的6只井下管柱载荷测试短节,下井进行了20井次现场测试,结果表明理论研究的计算结果与实测值的相对误差小于10%。     

油管长度在线连续测量仪的研制与应用

根据油田井下作业的实际需要，研制了一种油管长度在线连续测量仪。该测量仪由工业计算机PLC、文本显示器、旋转光电编码器、油管井口扶正器、检测开始／结束传感器、24V直流稳压电源等组成。现场应用表明，成功解决了现场油管测量存在的精度低、劳动强度大、生产效率低下等问题，具有技术先进、性能稳定、可操作性强、携带方便等优点，推广应用前景广阔。     

油套管螺纹关键参数的三坐标测量方法

螺纹参数的精确测量对油套管接头的设计开发和加工制造有重要作用。为了对螺纹关键参数进行精确测量,研发了油套管螺纹中径和螺距的测量方法。建立了测量空间坐标系,在每个螺纹牙侧面进行两处采点测量,给出了测点的直线方程,结合直线间距离算法,得到了螺纹中径线与螺纹牙的交点,利用最小二乘法对交点数据进行拟合,建立了交点与螺纹中径线的几何关系及其数学模型,推导出了中径和螺距的计算公式。以油管螺纹接头为例进行了螺纹中径及螺距的测量试验和应用,并将测量值和实际值进行了对比。对比结果表明,各螺纹牙中径和螺距测量精度高,误差不超过1%。该三坐标测量方法的提出为未知理论螺距和牙型角的螺纹测量提供了新方法。     

油管螺纹激光淬火工艺的应用研究

利用激光淬火工艺对油管螺纹进行淬火,经处理后的材料表面呈超细化组织结构,表面硬度340 HV,淬硬层深:牙项0.5～1.1mm、牙底0.2～0.4mm,可解决油管粘扣问题。激光热处理系统由高功率CO_2激光器、功率计、光闸、导光系统、反射镜、聚焦镜及旋转工作台等组成。试验表明,激光淬火工艺生产效率能满足生产线的要求,各项技术指标均达到API标准要求。     

油管排放装置传递机构优化设计

对油管排放装置传递机构的特点、运动形式和受力状况进行了分析，并通过优化设计得到了该机构主要结构的最优尺寸解，从而满足了油管在传递过程中必须始终保持平动和稳定，同时机构的能耗应最小的设计要求。设计分析表明：1．平行四边形机构可以用于油管传递机构，结构尺寸优化是设计的关键。2．机构中各杆件的长度对传动性能的影响不同，曲柄影响最大，连杆影响最小。3．零件的尺寸精度对机构的受力状态影响较大，最好成对加工。4．在抓放油管时应避开杆件重合位置，以减少冲击。     

石油管材用激光测距仪数据报表生成技术

传统的石油专用管材长度测量主要依靠人工用皮尺来测量 ,采用人工记录费时、费力并且容易出错。而采用激光测距仪可以快速测量管材的长度 ,精度高并能自动存储记录 ,工作可靠。介绍了手持式激光测距仪的工作原理、通讯机制、PC计算机串口编程原理以及Excel表格自动生成的一种方法。这种手持式激光测距仪可实现测量数据的自动传输及根据相应数据报表格式自动生成石油专用管材测量数据报表 ,现已在大庆油田应用     

海上作业防爆型油管钳监控系统

鉴于海上油气勘探开发对油管钳防爆的要求越来越高,中国海洋石油技术服务公司研制了防爆型油管钳监控系统。该系统主要由计算机、传感器、电缆、高压油管线和电磁溢流阀等组成,既具有监测功能,又具有控制功能,而且取得了中国船级社的防爆合格证书。简单叙述了系统原理,介绍了系统的防爆特性。在系统的研制和试验过程中,解决了控制系统的防爆、系统的可靠性和系统的轻便性等3个技术难题。该系统在辽东湾区某油田进行下油管作业试验,取得了良好的效果。     

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文章介绍一种能够连续自动测定微量油水混合流动时分相流量的方法。通过特制的连续测量接内流体的电阻变化，结合电子天平、计算机数据采集系统和相应的计算程序，实现油水分相流量的连续自动测量。自动化程度高，测量精确，采集数据量大，是进行相对渗透率试验（稳态、非态、两相、三相）和岩心流动试验的有用工具。