[发明专利]油管可调抑振及无线传输一体化管柱

说明书

一种油管可调抑振及无线传输一体化管柱，可控磁流变抑振器的下端螺纹连接有无线信号传输短节，可控磁流变抑振器利用电磁场变化，控制磁流变液体的粘性，从而改变可控磁流变抑振器内动部件和静部件之间的阻尼，达到可控抑制管柱振动的目的。可以自发电的无线信号传输短节将可控磁流变抑振器的测试信号传输至上位机，上位机经运算处理后再将控制信号经无线信号传输短节传递至可控磁流变抑振器，同时利用无线信号传输短节为可控磁流变抑振器供电。本发明为抑制油管振动并进行信号传输的装置，使用中可以减小油管振动频率和振动幅值，缓解油管的应力集中问题，减小油管本体因不断振动产生的疲劳损伤，本发明的应用将为气井生产安全提供更好的保障。

技术领域

本发明属于从井中开采油、气、水、可溶解或可熔化物质或者矿物质的设备，具体涉及一种用于油管抑振的可调抑振器及信号无线传输装置。

背景技术

井下管柱(包括油管和套管)是油田开采石油天然气的重要导流通道，通常根据井深不同，管柱可以长达数千米长度。在天然气和油水混合物从井底向井口开采过程中，大流量的气体会对管柱截面产生附加作用力，从而对细长油管造成连续振动。这种振动对于长期服役的管柱而言，一般会产生油管疲劳损伤，或是诱发油管连接部位(每段油管由带螺纹的接箍连接)螺纹松动，从而造成油管密封失效或断脱，严重影响石油天然气开采安全。

针对高产气井的高速气流(流速为数十米每秒)诱发的管柱振动，井下井眼有限的空间(截面直径一般为100mm～200mm)无法下入大型减阻抑振器。此外，调节抑振阻尼需要测试信号传输和电信号控制。因此，需要一种截面积小、可调阻尼、结构简单的抑振器，配合井下信号传输和供电系统，用于气井井下油管的振动抑制。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于克服现有技术的缺陷，提供一种设计合理、操作简单、使用寿命长、阻尼可调的油管可调抑振及无线传输一体化管柱。

解决上述技术问题所采用的技术方案是：可控磁流变抑振器的下端设置有无线信号传输短节，所述的可控磁流变抑振器为上承重套筒内设置有上接头，上接头的下端设置有磁流体产生单元，上承重套筒的下端设置有下承重套筒，下承重套筒的上端伸入到磁流体产生单元内且下承重套筒与磁流体产生单元之间设置有第一弹簧，下承重套筒的下端设置有套筒端盖和下接头，套筒端盖和下接头之间形成的密封腔内设置有与磁流体产生单元通过导线相连的振动调节单元。

作为一种优选的技术方案，所述的无线信号传输短节为滚筒外壁上缠绕有第二电磁线圈、内壁上加工有螺旋槽，滚筒上套设有连接筒和永磁体，永磁体固设在连接筒内壁上，滚筒两端设置有防沙端盖，连接筒的一端连接有电池仓端盖，电池仓端盖与连接筒之间设置有电池仓a，电池仓a内安装有第二蓄电池，第二电磁线圈通过导线与第二蓄电池相连，连接筒的另一端设置有测试仓端盖，测试仓端盖与连接筒之间设置有测试仓c，测试仓c内安装有感应测试器，电池仓端盖和测试仓端盖与滚筒滚动相联。

作为一种优选的技术方案，所述的磁流体产生单元为：管状外壳套装在缠绕有第一电磁线圈的管状内壳上，内壳与外壳的上部螺纹密封、下部台肩挤压密封。

作为一种优选的技术方案，所述的振动调节单元为：振动传感器的输出端与控制器相连，功率放大器的输入端与控制器相连，第一蓄电池组与控制器相连。

作为一种优选的技术方案，所述的上接头外壁沿圆周方向加工有4个径向凸起的梯形花键，上承重套筒内壁上加工有4个与梯形花键相匹配的键槽。

作为一种优选的技术方案，所述的上承重套筒与上接头之间设置有密封圈，所述的磁流体产生单元与下承重套筒之间设置有密封圈。

作为一种优选的技术方案，所述的永磁体一端通过卡簧固定在连接筒内壁上、另一端通过卡座固定在连接筒内壁上。