明曉峰

摘 要：綜合錄井錄取數(shù)據(jù)靠的是安裝在鉆機(jī)各處的傳感器和脫氣裝置，其中包括了密度傳感器、溫度傳感器、體積傳感器、電導(dǎo)率傳感器、硫化氫傳感器及鉆井液脫氣器等等。長期以來，綜合錄井安裝傳感器的方式很多，沒有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，一般就是把傳感器固定在需要采集相關(guān)參數(shù)的位置上就行。但是，隨著井控安全生產(chǎn)和現(xiàn)場標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)的要求越來越多、越來越細(xì)，綜合錄井安裝傳感器時(shí)受到的局限性也就越來越大，傳統(tǒng)安裝固定方式逐漸被淘汰，所以，亟待有一種符合現(xiàn)場標(biāo)準(zhǔn)化安裝條件的裝置。本文探討的就是“一種可調(diào)桿體固定架”的創(chuàng)新設(shè)計(jì)。

關(guān)鍵詞：傳感器;安裝;創(chuàng)新;設(shè)計(jì)

0引言

油氣勘探中，綜合錄井安裝傳感器，特別是安裝在循環(huán)罐上的幾個(gè)傳感器，如循環(huán)池體積傳感器、密度傳感器、溫度傳感器、電導(dǎo)率傳感器等基本上都是用三腳架固定，也有的直接用鐵絲固定、或用繩子捆綁。三腳架是平面三角支撐，需要焊接在循環(huán)罐壁上，然后在三腳架的固定端口上固定傳感器，但是，為了生產(chǎn)安全已經(jīng)不允許在循環(huán)罐壁上焊接非固有裝置，動(dòng)火作業(yè)會(huì)影響施工安全，也會(huì)對破壞鉆機(jī)本體的原貌和結(jié)構(gòu)性。用鐵絲固定更對安全工作形成威脅，因?yàn)殍F絲在震動(dòng)的過程中容易和鐵質(zhì)罐壁碰撞而產(chǎn)生火花，這在油氣勘探施工中，油氣是三高井施工中是絕對禁止的。用繩子固定無法達(dá)到牢固的要求，傳感器會(huì)隨意擺動(dòng)而影響到數(shù)據(jù)的采集錄取。同時(shí)，在循環(huán)罐上開孔的大小是有限制的，往往需要在一定受限空間開孔中安裝多只傳感器，而且需要有一定的間距，垂直安裝。在循環(huán)罐上安裝傳感器的地方也往往是添加配置和輸送鉆井液藥品的位置，在這種情況下，鉆井液藥品會(huì)粘附在傳感器枝干上，造成傳感器的銹蝕，影響傳感器及其支桿的使用壽命。在循環(huán)罐上的開孔中不止有傳感器，同時(shí)還要插入鉆井工程的一些鉆井液輸送管線等，所以，這些條件限制給傳感器的安裝增加了諸多方面的局限性。

1常規(guī)安裝架設(shè)方式中存在的問題

不同類型的傳感器需要不同的安裝方式，只有這樣才能滿足傳感器的檢測性能，上述幾種安裝方式普遍存在著共同的缺點(diǎn)：

（1）不能在有限的空間范圍內(nèi)盡可能多的安裝傳感器;

（2）傳感器貼罐壁安裝，無法避免鉆井液藥品的腐蝕，造成成本消耗;

（3）焊接方式安裝，在安全生產(chǎn)規(guī)章的要求下已不能繼續(xù)適用;

（4）鐵絲綁扎，直接對安全生產(chǎn)造成威脅;

（5）無規(guī)范適用的裝置安裝，直接影響了現(xiàn)場標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè);

（6）常規(guī)的三腳架安裝無法保證傳感器的垂向固定，搖擺程度大，影響了數(shù)據(jù)采集，降低了工作質(zhì)量;

（7）常規(guī)的軟線安裝綁扎方式，直接影響了相關(guān)作業(yè)方交叉作業(yè)。

鑒于此，需要對傳感器的安裝方式進(jìn)行創(chuàng)新改進(jìn)，設(shè)計(jì)一種綜合性的安裝架，能夠滿足不同類型傳感器的安裝需要。

2可調(diào)桿體固定架的創(chuàng)新設(shè)計(jì)

2.1硬件結(jié)構(gòu)

可調(diào)桿體固定架的材質(zhì)優(yōu)選不銹鋼，主要由以下幾部分組成：卡座、主撐、副撐、橫撐、撐座、撐桿及卡環(huán)等。

（1）卡座。卡座是固定主撐、副撐、橫撐、撐座、垂向卡板及撐桿的主承受點(diǎn)，主要由：① 固定卡板和游動(dòng)卡板。固定卡板和游動(dòng)卡板是卡座的縮徑承力板，固定卡板不動(dòng)、游動(dòng)卡板游動(dòng)，都為長方體機(jī)構(gòu)。固定卡板的前端兩翼各附帶延展翼（延翼），以附帶提供固定卡板的支撐穩(wěn)定性;② 垂向卡板。垂向卡板為固定卡板和游動(dòng)卡板提供垂向移動(dòng)支撐，垂向卡板內(nèi)開槽為游動(dòng)滑道，為游動(dòng)卡板的移動(dòng)創(chuàng)造上下移動(dòng)空間，其中，游動(dòng)卡板通過連接板和滑塊連接，在扭動(dòng)六角絲帽的過程中，在六角絲帽的作用下實(shí)現(xiàn)開合縮進(jìn)，以改變游動(dòng)卡板和固定卡板之間的縮進(jìn)/開合距離;③ 擋板。在六角絲帽擰動(dòng)螺絲的前端，即在游動(dòng)卡板和固定卡板的板面上開設(shè)板槽，板槽用于插接固定擋板，固定擋板用于防止對于絲桿的破壞，絲桿在固定卡板內(nèi)不貫穿。游動(dòng)卡板上的擋板開槽貫穿，固定卡板上的板槽開槽不貫穿，六角絲帽繞進(jìn)的擰絲桿為游動(dòng)卡板和固定卡板的縮進(jìn)開合提供運(yùn)行空間距離。旋進(jìn)六角絲帽則縮進(jìn)游動(dòng)卡板和固定卡板的距離，旋出六角絲帽則開合游動(dòng)卡板和固定卡板的距離;④ 套管。游動(dòng)卡板和垂向卡板的上面各焊接一個(gè)用于固定旋接主撐的套管，套管有內(nèi)套絲。游動(dòng)卡板上的套管近延展翼，垂向卡板上的套絲位于卡板居中位置，以實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定性。游動(dòng)卡板和固定卡板的開合實(shí)現(xiàn)了適應(yīng)不同安裝條件的厚度，開合/縮進(jìn)調(diào)整滿足不同厚度安裝臺面的要求;

（2）主撐。主撐是支撐桿體的主要受力垂向線，實(shí)心桿狀，和卡座上的套管旋絲連接套進(jìn)套出，實(shí)現(xiàn)連接固定的作用。主撐上有背帽控制角度，搖把輔助人為轉(zhuǎn)動(dòng)，各個(gè)背帽實(shí)現(xiàn)主撐轉(zhuǎn)動(dòng)/停止定位作用，同時(shí)，為橫撐的固定定位;

（3）副撐。副撐是輔助主撐的垂向支撐而提供輔助三點(diǎn)支撐作用的，實(shí)心桿狀，副撐在橫撐的作用下實(shí)現(xiàn)橫向距離的調(diào)整，同時(shí)，在背帽的作用下定位鎖定。其中，搖把起到人為扭力的作用，背帽進(jìn)行鎖定定位。橫撐內(nèi)套旋進(jìn)旋出絲桿，絲桿的旋進(jìn)和旋出為副撐和主撐力的調(diào)整提供支點(diǎn)支撐;

（4）橫撐。橫撐，實(shí)心桿狀，橫撐上有背帽，背帽鎖定橫撐在角度上的調(diào)整和變化;

（5）撐座。撐座設(shè)計(jì)為六角盤作為六角撐板，居中設(shè)計(jì)座碗。座碗為套進(jìn)實(shí)心球體，球體的大半部坐落在座碗內(nèi)，碗座內(nèi)挖空為旋轉(zhuǎn)球體提供運(yùn)行空間。碗座內(nèi)的球體頂面連接副撐底端，焊接固定;

（6）撐桿。撐桿為梯形板體，撐桿在背帽的限制下圍繞主撐呈全周徑可旋轉(zhuǎn)，同時(shí)，背帽的調(diào)整為撐桿的高度調(diào)整提供空間。撐桿上有固定傳感器的卡環(huán);

（7）卡環(huán)?？ōh(huán)是環(huán)形卡座，內(nèi)旋絲結(jié)構(gòu)。卡環(huán)為對接半圓型結(jié)構(gòu)，通過對折軸實(shí)現(xiàn)開合，轉(zhuǎn)軸焊接在本體基座中，鎖鼻起抬開合固定，內(nèi)六方絲帽旋緊固定。如果對應(yīng)不同桿徑的支桿，則可在支桿內(nèi)附墊膠圈，以實(shí)現(xiàn)適應(yīng)桿體直徑而變徑的需要。

2.2性能和優(yōu)點(diǎn)

按照如上設(shè)計(jì)，可調(diào)桿體固定架創(chuàng)造了以下性能和優(yōu)點(diǎn)：

（1）自由組合搭建牢固安裝臺面，可在有限的空間范圍內(nèi)盡可能多的安裝傳感器;

（2）傳感器無需再貼罐壁安裝，從而避免鉆井液藥品的腐蝕，節(jié)約設(shè)備運(yùn)行成本;

（3）消除了焊接安裝方式，達(dá)到了安全生產(chǎn)規(guī)章的要求;

（4）無需鐵絲綁扎，消除了其對安全生產(chǎn)造成的威脅;

（5）創(chuàng)造了規(guī)范適用的安裝裝置，有力支持了現(xiàn)場標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè);

（6）萬向可調(diào)安裝可保證傳感器的垂向固定，消除了支桿搖擺，保障了傳感器工作穩(wěn)定性，提升了工作質(zhì)量;

（7）消除了軟線安裝綁扎方式，不影響相關(guān)施工方交叉作業(yè)，提高了工作時(shí)效。

3結(jié)束語

綜上所述看，可調(diào)桿體固定架創(chuàng)新設(shè)計(jì)了一種全新式的綜合錄井傳感器安裝固定裝置，該裝置的使用實(shí)現(xiàn)了在有限空間內(nèi)牢固安裝最多傳感器的功能?？ㄗ侠砜烧{(diào)，方向可變;主撐定位，可對接安裝;橫撐輔助固定，全周徑轉(zhuǎn)動(dòng)可調(diào);撐座可在有限的空間內(nèi)實(shí)現(xiàn)萬向著落，調(diào)整重力分配;背帽配合可調(diào)整安裝高度，調(diào)整方便。該裝置結(jié)構(gòu)科學(xué)，操作簡潔，永久耐用，符合各項(xiàng)安全生產(chǎn)的具體要求。