[实用新型]一种油套管上扣扭矩精确测控装置

说明书

技术领域

本实用新型属于石油套管扣扭测控技术领域，具体涉及一种油/套管上扣扭矩精确测控装置。 

背景技术

石油管包括油井管和油气输送管两大类，套管属于油井管中的一种。服役时，套管由油井专用螺纹连接成数千米长的套管柱下入钻成的井眼中，用于防止地层流体流动及地层挤毁套管柱构成了井下油气层与地面的通道，控制原油和天然气的流动。套管不属一般的冶金产品，而是在无缝管、棒材或板材的基础上经过深加工的特殊冶金产品，包括压力加工、焊接、机加工、热处理、表面处理等工艺，实际上已属于机械产品范畴。为满足使用要求，除对化学成分、冶金质量、力学性能、残余应力等有严格要求外，对制成品的外径、内径、壁厚、圆度、直度及螺纹参数、密封性能和结构完整性都有很严格的要求。 

传统的各类套管的上扣扭矩基本凭作业工人的经验，用眼睛观察螺纹是否上完，用手摸螺纹表面温度判断上扣质量是否合格，这种传统的上扣质量很不精确，也不好控制，目前，世界上大多数国家均采用API美国石油学会标准作为本国套管标准。套管柱在不同井段要长时间承受拉伸、压缩、弯曲、内压、外压和热循环等复合应力的作用，螺纹连接部位是最薄弱的环节。套管的失效事故，多数发生在螺纹连接处。因此套管螺纹的上扣质量成为了重中之重的关注目标，螺纹的上扣质量决定了套管的寿命，套管的寿命直接决定了油井寿命，油井的寿命又决定了油田寿命。 

发明内容

为了克服上述现有技术的不足，本实用新型的目的在于提供了一种油/套管上扣扭矩精确测控装置，本实用新型稳定可靠、体积轻巧、携带方便、安装拆卸简便，不需要对作业现场设备进行任何改动，具有上扣扭矩测控准确、操作自动化、工作效率高的特点。 

为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：一种油套管上扣扭矩精确测控装置，包括有一主控单元，主控单元上设有采集板卡，采集板卡的信号输入端与放大器的信号输出端相连，放大器的信号输入端与力传感器的信号输出端相连；采集板卡的信号输入端与滤波、整形器的信号输出端相连，滤波、整形器的信号输入端与圈数传感器的信号输出端连接；采集板卡的信号输出端与电磁阀单元的信号输入端相连；采集板卡的信号输出端与报警器单元的信号输入端相连；采集板卡的信号输出端与数据转换模块的信号输入端相连，数据转换模块的信号输出端与上位计算机相连，主控单元上还设有电源。 

本实用新型的采集板卡，放大器，滤波、整形器组成主控单元；力传感器、圈数传感器、电磁阀单元和报警器单元组成执行单元；执行单元可用连接电缆与主控单元连接使用。 

本实用新型由于采用计算机测量及控制原理，采用高精度传感器由主控单元采集信号，通过模数转换为实际扭矩值反馈给上位机，上位机将数据转变为实时扭矩曲线。当数值达到预先设定好的扭矩后，上位机向主控单元发出指令，由主控单元控制电磁阀切断液压大钳油路，并触发报警器提醒大钳操作人员停止操作。系统自动保存当前工作数据，开始等待记录下一数据。所以具有稳定可靠、体积轻巧、携带方便、安装拆卸简便，不需要对作业现场设备进行任何改动，具有上扣扭矩测控准确、操作自动化、工作效率高的特点。 

附图说明

附图为本实用新型的结构示意图。 

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的结构原理和工作原理作进一步详细说明。 

参见附图，一种油套管上扣扭矩精确测控装置，包括有一主控单元1，主控单元1上设有采集板卡2，采集板卡2的信号输入端与放大器3的信号输出端相连，放大器3的信号输入端与力传感器4的信号输出端相连；采集板卡2的信号输入端与滤波、整形器5的信号输出端相连，滤波、整形器5的信号输入端与圈数传感器6的信号输出端连接；采集板卡2的信号输出端与电磁阀单元7的信号输入端相连，电磁阀单元7的作用在于控制断油；采集板卡2的信号输出端与报警器单元8的信号输入端相连，报警器单元8为高分贝报警装置，不必但心由于现场噪声大而听不到报警器；采集板卡2的信号输出端与数据转换模块9的信号输入端相连，数据转换模块9的信号输出端与上位计算机10相连，上位计算机可以用于远程控制，上位计算机10还连接有打印机，主控单元1上还设有电源11。本实用新型的采集板卡2、放大器3、滤波、整形器5组成主控单元1；力传感器4、圈数传感器6、电磁阀单元7和报警器单元8组成执行单元；执行单元可用连接电缆与主控单元1连接使用。 

本实用新型的工作原理是： 

当钻井现场钻完井起过钻杆后，进入下套管准备阶段阶段，这时将套管液压钳悬吊在井口旁，力传感器一头连接在套管钳尾端，另一头连接钳尾绳，在液压大钳上连接好圈数传感器，力传感器、圈数传感器由主控单元控制采集信号，所采集的信号通过模数转换为实际扭矩值反馈给上位计算机，上位计算机将数据转变为实时扭矩曲线，当数值达到预先设定好的扭矩后，并向电磁阀单 元发出操作指令，由主控单元控制电磁阀切断液压大钳油路，并触发报警器提醒大钳操作人员停止操作。系统自动保存当前工作数据，开始等待记录下一数据；如果发现上扣扭矩不为零，可转动调零旋钮直到显示零为止。