【技術實現步驟摘要】
本專利技術屬于連續油管缺陷檢測領域，具體涉及一種適用于多尺寸連續油管應力畸變在線檢測裝置。
技術介紹
1、連續油管?(coiled?tubing，簡稱?ct)?是由許多條上百米的柔性管，通過對焊或斜焊工藝焊接而成的幾百米至幾千米長的無接頭連續管。具有管徑小、撓性好、成本低、效率高、節省作業時間、減少地層傷害等優點，目前廣泛應用于油氣田修井、鉆井、完井、測井、采油、集輸和增產等作業。受高壓、頻繁彎-直、軸向拉伸等復雜載荷的聯合作用，連續油管易產生早期的微觀疲勞塑性變形，形成應力畸變區域，隨著塑性變形不斷累積，最終導致連續油管突發性失效。因此，通過對應力畸變區域的準確檢測和識別，在疲勞破壞早期發現連續油管失效風險，為連續油管剩余壽命預測和使用決策提供支撐，對于進一步提高連續油管剩余壽命預測準確性，保障連續油管作業安全，減少使用維護成本具有重要意義。
2、目前，國內外尚缺乏一種適用于多尺寸連續油管應力畸變的在線檢測裝置。現有的檢測方法多依賴于人工巡檢或停機檢測，存在檢測效率低、準確性差、對生產影響大等問題。此外，一些國外公司雖然提供了連續油管在線檢測服務，但服務價格昂貴，且設備不對外出售，難以滿足國內市場的實際需求。
技術實現思路
1、基于上述
技術介紹
存在的問題，本專利技術提出了一種適用于多尺寸連續油管應力畸變在線檢測裝置，解決了現有的連續油管應力畸變檢測方法多依賴于人工巡檢或停機檢測，存在檢測效率低、準確性差、對生產影響大等問題。
2、本專利技術的實施例是這樣實
3、本專利技術實施例提供了一種適用于多尺寸連續油管應力畸變在線檢測裝置，其包括箱體和數據采集分析模塊，所述箱體寬度方向的兩側側面分別設置有供待檢測連續油管通過的油管進口和油管出口；箱體內沿所述油管進口和油管出口連線的長度方向依次設置有與所述數據采集分析模塊電性連接的速度位移檢測裝置、磁信號檢測裝置和壁厚橢圓度檢測裝置；
4、所述速度位移檢測裝置用于對待檢測連續油管檢測其運動速度與位移并將檢測出的運動速度與位移傳遞至數據采集分析模塊；
5、所述磁信號檢測裝置包括磁化模塊和檢測模塊，所述檢測模塊包括呈圓環筒狀結構的探頭安裝筒，所述探頭安裝筒的內部供待檢測連續油管通過，探頭安裝筒上設置有多個與數據采集分析模塊電性連接的磁信號檢測探頭；所述檢測模塊包括兩塊設置于探頭安裝筒軸向兩側的高均勻度通電磁芯，兩塊所述高均勻度通電磁芯分別位于待檢測連續油管徑向方向的兩側；
6、所述壁厚橢圓度檢測裝置用于對待檢測連續油管檢測其橢圓度和壁厚并將檢測出的運動速度與位移傳遞至數據采集分析模塊。
7、本專利技術中的適用于多尺寸連續油管應力畸變在線檢測裝置基本原理為：在需要對待檢測連續油管進行應力畸變檢測時，首先將待檢測連續油管的一端穿過油管進口進入到速度位移檢測裝置、磁信號檢測裝置和壁厚橢圓度檢測裝置，其中速度位移檢測裝置對待檢測連續油管的運動速度與位移進行檢測，磁信號檢測裝置對待檢測連續油管的應力畸變區域進行準確在線檢測和識別，壁厚橢圓度檢測裝置對待檢測連續油管的橢圓度和壁厚進行檢測，使得使用者最直觀的了解連續油管的性能狀態，為分析連續油管的失效和報廢提供科學依據，保障連續油管作業安全，減少使用維護成本，解決了現有的連續油管應力畸變檢測方法多依賴于人工巡檢或停機檢測，存在檢測效率低、準確性差、對生產影響大等問題。
8、作為上述實施例的可選方案，所述探頭安裝筒上環向貫穿設置有多個安裝槽，每個所述安裝槽的長度方向均朝向探頭安裝筒的徑向方向，每個安裝槽的尾端均設置有一塊蓋板，安裝槽的頭端設置有限位凸臺；
9、每個安裝槽內均滑動設置有一個探頭架，每個所述探頭架的尾端設置有一個與所述限位凸臺接觸的限位塊，探頭架的尾端與所述蓋板之間設置有第一圓柱彈簧；探頭架的頭端穿過安裝槽且位于探頭安裝筒的內部，探頭架的頭端安裝有一個所述磁信號檢測探頭和一個頂絲鋼珠；所述頂絲鋼珠的外輪廓與待檢測連續油管外壁接觸，磁信號檢測探頭與待檢測連續油管外壁之間設置有間距。探頭架滑動設置在安裝槽內，不僅可以適應不同外徑的待檢測連續油管，而且由于第一圓柱彈簧的設置，使得探頭架的頭端上的頂絲鋼柱可以始終與待檢測連續油管的外壁接觸，且磁信號檢測探頭與待檢測連續油管外壁之間設置有間距，使磁信號檢測探頭與待測連續油管在安全的前提下保持緊湊的距離使檢測結果更加精準。限位凸臺與限位塊，可以限制探頭架朝向探頭安裝筒移動的最大位移，避免探頭架滑出安裝槽。同時磁信號檢測探頭設置在探頭架的頭端且位于探頭安裝筒的內部，可以使磁信號檢測探頭免除油污、油泥等外界因素的干擾。蓋板的設置，可以將整個探頭架固定在安裝槽內且蓋板可以選用信號屏蔽材料制作，起到屏蔽信號的作用，避免磁信號檢測探頭遭受外界因素的干擾影響檢測準確度。
10、作為上述實施例的可選方案，所述探頭安裝筒上環向貫穿設置有18個所述安裝槽，18個安裝槽平均分為3組，3組安裝槽沿探頭安裝筒的長度方向間隔均勻布置；每組中的6個安裝槽以探頭安裝筒的軸線為中心環向均勻布置；相鄰兩組安裝槽的相位差為20°。上述設置，使得磁信號檢測探頭在探頭安裝筒上交錯式分布，可以完全覆蓋不同管徑的待檢測連續油管表面，磁信號檢測探頭覆蓋面完整檢測效果準確。
11、作為上述實施例的可選方案，所述速度位移檢測裝置包括兩個對稱間隔設置的安裝臺，兩個所述安裝臺設置于所述箱體內且靠近所述油管進口；待檢測連續油管位于兩個安裝臺之間；
12、每個安裝臺內均滑動連接有滑柱，所述滑柱的尾端與安裝臺之間設置有第二圓柱彈簧，滑柱的頭端設置有u型塊，所述u型塊內通過轉軸轉動設置有用于與待檢測連續油管外壁接觸的測速輪，測速輪與轉軸固定連接；
13、滑柱與安裝臺滑動連接，可以調整兩個測速輪之間的間距以適配不同管徑的檢測連續油管。
14、每個安裝臺的一側均設置有安裝支架，所述安裝支架上設置有滑槽和與所述數據采集分析模塊電性連接的編碼器，所述編碼器上設置有與所述滑槽滑動配合的滑板，編碼器的輸入軸通過連接軸與所述轉軸固定連接；編碼器的滑動方向與所述滑柱的滑動方向同向。
15、在速度位移檢測裝置對待檢測連續油管進行運動速度與位移檢測時，待檢測連續油管位于兩個安裝臺之間，第二圓柱彈簧推動滑柱朝向待檢測連續油管方向移動直至u型塊上的測速輪與待檢測連續油管外壁接觸，而運動的待檢測連續油管帶動測速輪轉動，而轉動的測速輪又通過轉軸和連接軸帶動編碼器轉，編碼器獲取待檢測連續油管的運動速度與位移。同時編碼器可以通過滑板在安裝支架滑動，使得編碼器跟隨測速輪在豎直方向上位移。
16、作為上述實施例的可選方案，所述壁厚橢圓度檢測裝置包括設置于所述箱體內且靠近所述油管口的探頭座，所述探頭座內設置有供待檢測連續油管通過的通道，探頭座上設置有多個與所述數據采集分析模塊電性連接的電磁超聲測厚探頭和激光輪廓探頭。
17、作為上述實施例的可選方案，所述探頭座為橫截面為正六邊形的中空柱狀結構，探頭座的本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.一種適用于多尺寸連續油管應力畸變在線檢測裝置，其特征在于，包括箱體和數據采集分析模塊，所述箱體寬度方向的兩側側面分別設置有供待檢測連續油管通過的油管進口和油管出口；箱體內沿所述油管進口和油管出口連線的長度方向依次設置有與所述數據采集分析模塊電性連接的速度位移檢測裝置、磁信號檢測裝置和壁厚橢圓度檢測裝置；
2.根據權利要求1所述的適用于多尺寸連續油管應力畸變在線檢測裝置，其特征在于，所述探頭安裝筒上環向貫穿設置有多個安裝槽，每個所述安裝槽的長度方向均朝向探頭安裝筒的徑向方向，每個安裝槽的尾端均設置有一塊蓋板，安裝槽的頭端設置有限位凸臺；
3.根據權利要求2所述的適用于多尺寸連續油管應力畸變在線檢測裝置，其特征在于，所述探頭安裝筒上環向貫穿設置有18個所述安裝槽，18個安裝槽平均分為3組，3組安裝槽沿探頭安裝筒的長度方向間隔均勻布置；每組中的6個安裝槽以探頭安裝筒的軸線為中心環向均勻布置；相鄰兩組安裝槽的相位差為20°。
4.根據權利要求1所述的適用于多尺寸連續油管應力畸變在線檢測裝置，其特征在于，所述速度位移檢測裝置包括兩個對稱間隔設置的安裝
5.根據權利要求1所述的適用于多尺寸連續油管應力畸變在線檢測裝置，其特征在于，所述壁厚橢圓度檢測裝置包括設置于所述箱體內且靠近所述油管口的探頭座，所述探頭座內設置有供待檢測連續油管通過的通道，探頭座上設置有多個與所述數據采集分析模塊電性連接的電磁超聲測厚探頭和激光輪廓探頭。
6.根據權利要求5所述的適用于多尺寸連續油管應力畸變在線檢測裝置，其特征在于，所述探頭座為橫截面為正六邊形的中空柱狀結構，探頭座的每面側壁上均貫穿設置有一個所述電磁超聲測厚探頭和一個所述激光輪廓探頭，每個電磁超聲測厚探頭和激光輪廓探頭的探測端均位于探頭座的內部。
7.根據權利要求1~6任一所述的適用于多尺寸連續油管應力畸變在線檢測裝置，其特征在于，所述箱體內設置有制冷裝置，所述制冷裝置包括多個圍繞兩塊所述高均勻度通電磁芯布置的風扇。
8.根據權利要求1~6任一所述的適用于多尺寸連續油管應力畸變在線檢測裝置，其特征在于，所述箱體包括上箱體和下箱體，所述上箱體和下箱體的一側通過鉸鏈鉸接，上箱體的頂部設置有提手；上箱體和下箱體的兩側側面上分別設置有所述油管進口和油管出口。
9.根據權利要求1所述的適用于多尺寸連續油管應力畸變在線檢測裝置，其特征在于，所述箱體上設置有與所述數據采集分析模塊電性連接的顯示模塊。
10.根據權利要求1所述的適用于多尺寸連續油管應力畸變在線檢測裝置，其特征在于，所述箱體的四周側壁上設置有多個散熱孔。
...【技術特征摘要】
1.一種適用于多尺寸連續油管應力畸變在線檢測裝置，其特征在于，包括箱體和數據采集分析模塊，所述箱體寬度方向的兩側側面分別設置有供待檢測連續油管通過的油管進口和油管出口；箱體內沿所述油管進口和油管出口連線的長度方向依次設置有與所述數據采集分析模塊電性連接的速度位移檢測裝置、磁信號檢測裝置和壁厚橢圓度檢測裝置；
2.根據權利要求1所述的適用于多尺寸連續油管應力畸變在線檢測裝置，其特征在于，所述探頭安裝筒上環向貫穿設置有多個安裝槽，每個所述安裝槽的長度方向均朝向探頭安裝筒的徑向方向，每個安裝槽的尾端均設置有一塊蓋板，安裝槽的頭端設置有限位凸臺；
3.根據權利要求2所述的適用于多尺寸連續油管應力畸變在線檢測裝置，其特征在于，所述探頭安裝筒上環向貫穿設置有18個所述安裝槽，18個安裝槽平均分為3組，3組安裝槽沿探頭安裝筒的長度方向間隔均勻布置；每組中的6個安裝槽以探頭安裝筒的軸線為中心環向均勻布置；相鄰兩組安裝槽的相位差為20°。
4.根據權利要求1所述的適用于多尺寸連續油管應力畸變在線檢測裝置，其特征在于，所述速度位移檢測裝置包括兩個對稱間隔設置的安裝臺，兩個所述安裝臺設置于所述箱體內且靠近所述油管進口；待檢測連續油管位于兩個安裝臺之間；
5.根據權利要求1所述的適用于多尺寸連續油管應力畸變在線檢測裝置，其特征在于，所述壁厚...
【專利技術屬性】
技術研發人員：羅旭，唐瑋，姜文博，肖秋涵，羅豪，李禹，
申請(專利權)人：成都理工大學，
類型：發明
國別省市：
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