用于储气井井口支撑超声波探头的导程装置论文和设计-徐晓丹

全文摘要

本实用新型公开了一种用于储气井井口支撑超声波探头的导程装置，包括上支撑板、连接件、下连接板和多个第二调节块。连接件的外周面上开设有多个第一螺纹孔，第二调节块包括螺杆和支撑块，螺杆的一端插入对应的第一螺纹孔中，与其螺纹连接；螺杆另一端与支撑块连接。通过设置第二调节块，在检测过程中，根据每个储气井腐蚀情况的不同，只需要转动螺杆，即可调节支撑块与连接件外周面的距离，达到紧固该导程装置的目的，操作方便，适用性强，且结构简单，成本低。

主设计要求

1.用于储气井井口支撑超声波探头的导程装置，其特征在于，包括上支撑板、连接件、下连接板和多个第二调节块，上支撑板上开设有第一通孔，下连接板为圆环状，下连接板位于上支撑板下方，连接件的上端与上支撑板底面固连，下端与下连接板固连，连接件为中空结构，且上支撑板的第一通孔与连接件的空腔以及下连接板的内圆孔同轴设置，连接件的外表面与下连接板的外周面均为圆弧面；采用经过第一通孔的轴线的平面将导程装置分割为左右两部分，分别记为左半部和右半部；所述左半部的上支撑板和下连接板之间竖直设置有两根丝杆，两根丝杆分别位于靠近左半部的分割面处，丝杆的上端通过轴承与上支撑板转动连接，丝杆的下端通过轴承与下连接板通过轴承连接；所述丝杆上套设有第一滑块，丝杆与第一滑块螺纹连接，第一滑块上倾斜设置有第一工作面；右半部的连接件分割面上固定设置有第一调节块，第一调节块上倾斜设置有第二工作面，第一工作面与第二工作面平行；所述连接件的外周面上开设有多个第一螺纹孔，第二调节块包括螺杆和支撑块，螺杆的一端插入对应的第一螺纹孔中，与其螺纹连接；螺杆另一端与支撑块连接；通过转动丝杆，第一滑块沿丝杆向上移动，第一工作面与第二工作面重合，且第一滑块沿第二工作面向上滑动将左半部和右半部左右撑开，则支撑块与储气井内壁接触。

设计方案

所述左半部的上支撑板和下连接板之间竖直设置有两根丝杆，两根丝杆分别位于靠近左半部的分割面处，丝杆的上端通过轴承与上支撑板转动连接，丝杆的下端通过轴承与下连接板通过轴承连接；所述丝杆上套设有第一滑块，丝杆与第一滑块螺纹连接，第一滑块上倾斜设置有第一工作面；右半部的连接件分割面上固定设置有第一调节块，第一调节块上倾斜设置有第二工作面，第一工作面与第二工作面平行；

所述连接件的外周面上开设有多个第一螺纹孔，第二调节块包括螺杆和支撑块，螺杆的一端插入对应的第一螺纹孔中，与其螺纹连接；螺杆另一端与支撑块连接；

通过转动丝杆，第一滑块沿丝杆向上移动，第一工作面与第二工作面重合，且第一滑块沿第二工作面向上滑动将左半部和右半部左右撑开，则支撑块与储气井内壁接触。

2.根据权利要求1所述的用于储气井井口支撑超声波探头的导程装置，其特征在于，所述多个第二调节块沿连接件的外周面均布。

3.根据权利要求2所述的用于储气井井口支撑超声波探头的导程装置，其特征在于，所述支撑块为圆柱状，螺杆与支撑块同轴固定连接。

4.根据权利要求2所述的用于储气井井口支撑超声波探头的导程装置，其特征在于，所述支撑块为长方体，支撑块上开设有第二螺纹孔，螺杆的另一端通过第二螺纹孔与支撑块螺纹连接。

5.根据权利要求4所述的用于储气井井口支撑超声波探头的导程装置，其特征在于，所述第二螺纹孔为通孔，螺杆上固定设置有限位块，螺杆的端头未伸出第二螺纹孔。

6.根据权利要求2-5中任一项所述的用于储气井井口支撑超声波探头的导程装置，其特征在于，所述支撑块与储气井内壁接触的工作面为弧面。

7.根据权利要求6所述的用于储气井井口支撑超声波探头的导程装置，其特征在于，所述连接件为无底无盖的筒体。

8.根据权利要求6所述的用于储气井井口支撑超声波探头的导程装置，其特征在于，所述连接件包括多个竖直设置的连接条，多个竖直设置的连接条通过上支撑板、下连接板构成整体呈圆筒状的框架，相邻两个连接条之间的间隙相等。

设计说明书

技术领域

本实用新型属于储气井超声检测领域，具体涉及一种用于储气井井口支撑超声波探头的导程装置。

背景技术

目前，CNG加气站主要为城市公共交通提供气源，建于人口稠密的城市。储气井是竖向埋设于地下且井筒与井壁间采用水泥浆进行全填充封固、用于储存压缩气体的管状设施，属于固定式压力容器类别、高压容器品种。储气井由井筒、井口装置、井底装置组成。储气井工作是一个循环充气和放气的过程，主要承受交变内压载荷，压力范围一般在10～25MPa之间，压力波动大于20％，设计压力循环总次数一般为25000次。储气井的公称压力一般为25MPa(表压)，储气井的公称容积1～10m^{3<\/sup>,井筒内径为177.8mm和244.48mm两种。}

储气井材料为高强钢，有螺纹连接和截面变化，所以设计时采用了疲劳分析。尽管由于储气井深埋于地下，其优点是安全度高，爆炸风险小，但仍存在包括失稳、疲劳、腐蚀(包括介质腐蚀和环境腐蚀)、刚性失效(螺纹密封失效)等损伤倾向，也会发生井筒爆裂冲出地面的严重事故。由于加气站的储气井具有大储量、高压力、高频率且大幅度压力变化等特点，因此对CNG加气站储气井储的定期检验非常重要。

目前定期检验的主要设备是井筒壁厚腐蚀检测系统，该系统包括控制监视系统、电缆绞车、地滑轮、天滑轮和超声波探头，该系统采用阵列式或旋转式超声波探头系统进行井筒壁厚检测，检测时需要将超声波探头系统与储气井的井筒壁距离保持相对固定，超声波探头系统位置由扶正器来确定。检测时控制绞车正、反转，通过地滑轮、天滑轮换向，使超声波探头系统在井筒内上、下移动进行检测。检测过程中，电缆的收放的切线方向与超声波探头的方向垂直，目前使用起重机的吊钩来挂载天滑轮，以保证井口段电缆处于竖直状态，且井口段电缆位于储气井的轴线位置，确保检测结果的准确性。每次需要将起重机开到检测现场，进行调整挂钩的高度、位置，保证井口段电缆处于竖直状态，操作复杂、繁琐，起重机的租赁费高；同时，由于受到检测场地的限制，如储气井井口处上部空间不足、用于悬挂天滑轮的起重机，受加气站地面通道的限制，吊臂伸出后不能到达井口正上方等，导致某些储气井不能顺利进行检测。

为此，申请人设计了一种储气井检测用井口电缆变向装置，并已申请了中国专利，申请号：2018209096465，但是在使用该专利产品的过程中发现，由于储气井被腐蚀，导致井筒的内径变化较大，在检测过程中，通过转动丝杆使第一滑块沿第二工作面向上滑动将左半部和右半部撑开后，连接件的外表面与储气井的内壁已经不能贴合，即转动丝杆只起到微调的作用，该电缆变向装置不能牢靠的固定在储气井井口，在检测过程中会晃动，影响测量结果。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种用于储气井井口支撑超声波探头的导程装置，解决采用现有的储气井检测用井口电缆变向装置，在检测过程中，通过转动丝杆使第一滑块沿第二工作面向上滑动将左半部和右半部撑开后，连接件的外表面与储气井的内壁已经不能贴合，使得电缆变向装置不能牢靠的固定在储气井井口，在检测过程中会晃动，影响测量结果的技术问题。

为了解决上述技术问题，本实用新型采取如下技术方案：

用于储气井井口支撑超声波探头的导程装置，包括上支撑板、连接件、下连接板和多个第二调节块，上支撑板上开设有第一通孔，下连接板为圆环状，下连接板位于上支撑板下方，连接件的上端与上支撑板底面固连，下端与下连接板固连，连接件为中空结构，且上支撑板的第一通孔与连接件的空腔以及下连接板的内圆孔同轴设置，连接件的外表面与下连接板的外周面均为圆弧面；采用经过第一通孔的轴线的平面将导程装置分割为左右两部分，分别记为左半部和右半部；

进一步改进，还包括导向机构，导向机构包括至少一个导向杆和至少一个导向套，每个导向杆的一端与上支撑板固连，另一端为自由端，导向杆水平设置，每个导向套固定在上支撑板上，且导向杆和导向套分别位于左半部和右半部，每个导向套可以滑动式套设在对应的一个导向杆上。转动丝杆，第一滑块沿丝杆向上移动，第一滑块沿第二工作面向上滑动将左半部和右半部左右撑开时，导向套沿导向杆滑动。通过设置导向机构，保证转动丝杆将左半部和右半部撑开时，左半部和右半部沿导向杆向两侧移动，防止水平移动时发生前后或\/和上下错位，提高控制精准度。

该导程装置是在申请号：2018209096465，名称：一种储气井检测用井口电缆变向装置的中国专利基础上进行优化改进的，因此现有部分不再赘述。

基于上述装置对储气井进行检测的过程如下：

首先，将导程装置搬运至待检测储气井附近，将左半部和右半部通过导向杆、导向配合为一体；

然后，将各个第二调节块通过螺杆插入对应的第一螺纹孔，并转动螺杆初步调节第二调节块到连接件外周面的距离；

第三，再通过卡板的U型卡槽卡住检测探头，检测探头上设置有两个卡口用于和卡板配合，然后使连接件扶正检测探头尾部，但连接件并没有夹紧检测探头，保证电缆处于松弛状态，防止在调整过程电缆受力过大，导致电缆与检测探头脱落。

第四，将导程装置和检测探头一同放入储气井中，上支撑板架设在井口，起到支撑作用。然后通过转动旋钮驱动丝杆转动，带动第一滑块沿丝杆向上移动，则第一工作面与第二工作面从分离到慢慢重合，继续转动丝杆，则第一滑块沿第二工作面向上滑动将左半部和右半部撑开，进行微调，使支撑块的外表面与储气井的内壁紧紧抵靠，即连接件在井筒内壁涨紧，达到固定该导程装置的目的，防止在检测过程中，导程装置发生晃动而影响检测结果。

第五、通过收电缆绞盘使电缆处于张紧状态，再沿腰型孔向后拉动卡板，检测探头脱离U型卡槽，受检测探头重力作用沿储气井下降，并开始检测。检测结束后，通过牵引电缆将探头提到卡板处，通过卡板的U型卡槽卡住检测探头，然后反向转动旋钮驱动丝杆转动，带动第一滑块沿第二工作面向下移动，连接件的外表面与储气井的内壁分离，然后通过抬起上支撑板，把探头与该导程装置整体移出、拆除。

通过设置第二调节块，在检测过程中，使第二调节块与井筒内壁直接接触，达到固定该导程装置的目的，防止在检测过程中，该导程装置发生晃动而影响检测结果。储气井分为井筒内径为177.8mm和244.48mm两种规格，根据待检测储气井的内径大小，设计不同规格的第二调节块。在检测过程中，根据每个储气井腐蚀情况的不同，只需要转动螺杆，即可调节支撑块与连接件外周面的距离，达到紧固该导程装置的目的，操作方便，适用性强，且结构简单，成本低。

进一步改进，所述多个第二调节块沿连接件的外周面均布，便于调节，保证安装该导程装置后连接件与储气井同轴。

进一步改进，所述支撑块为圆柱状，螺杆与支撑块同轴固定连接，结构简单，便于加工。

进一步改进，所述支撑块为长方体，支撑块上开设有第二螺纹孔，螺杆的另一端通过第二螺纹孔与支撑块螺纹连接。增加支撑块的体积，即增加第二调节块与井筒内壁的接触面积，提高稳定性。

进一步改进，所述第二螺纹孔为通孔，螺杆上固定设置有限位块，螺杆的端头未伸出第二螺纹孔。

进一步改进，所述支撑块与储气井内壁接触的工作面为弧面，保证安装该导程装置后支撑块与井筒内壁相贴合，提高稳定性。

进一步改进，所述连接件为无底无盖的筒体，加工方便。

进一步改进，所述连接件包括多个竖直设置的连接条，多个竖直设置的连接条通过上支撑板、下连接板构成整体呈圆筒状的框架，相邻两个连接条之间的间隙相等，节省材料。

与现有技术相比，本实用新型具有如下有益效果：

通过设置第二调节块，在检测过程中，使第二调节块与井筒内壁直接接触，达到固定该导程装置的目的，防止在检测过程中，该导程装置发生晃动而影响检测结果。在检测过程中，根据每个储气井腐蚀情况的不同，只需要转动螺杆，即可调节支撑块与连接件外周面的距离，达到紧固该导程装置的目的，操作方便，适用性强，且结构简单，成本低。

附图说明

图1为本实用新型所述的用于储气井井口支撑超声波探头的导程装置的结构图。

图2为左半部的立体图。

图3为右半部的立体图。

图4为实施例一中第二调节块的结构图。

图5为实施例二中第二调节块的结构图。

具体实施方式

为使本实用新型的目的和技术方案更加清楚，下面将结合本实用新型实施例对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述。

实施例一：

如图1-4所示，用于储气井井口支撑超声波探头的导程装置，包括上支撑板1、连接件3、下连接板2和多个第二调节块13，上支撑板1上开设有第一通孔，下连接板2为圆环状，下连接板2位于上支撑板1下方，连接件3的上端与上支撑板1底面固连，下端与和下连接板2固连，连接件3为中空结构，且上支撑板的第一通孔与连接件的空腔以及下连接板的内圆孔同轴设置，连接件3的外表面与下连接板2的外周面均为圆弧面；采用经过第一通孔轴线的平面将导程装置分割为左右两部分，分别记为左半部和右半部。

所述左半部的上支撑板和下连接板之间竖直设置有两根丝杆4，两根丝杆分别位于靠近左半部的分割面处，丝杆4的上端通过轴承与上支撑板1转动连接，丝杆4的下端通过轴承与下连接板2通过轴承连接；所述丝杆4上套设有第一滑块5，丝杆4与第一滑块5螺纹连接，第一滑块5上倾斜设置有第一工作面6；右半部的连接件分割面上固定设置有第一调节块10，第一调节块10上倾斜设置有第二工作面11，第一工作面6与第二工作面11平行。

所述连接件3的外周面上开设有多个第一螺纹孔，第二调节块13包括螺杆131和支撑块132，螺杆131的一端插入对应的第一螺纹孔中，与其螺纹连接；螺杆另一端与支撑块连接；

通过转动丝杆4，第一滑块5沿丝杆4向上移动，第一工作面6与第二工作面11重合，且第一滑块5沿第二工作面向上滑动将左半部和右半部左右撑开，则支撑块132与储气井内壁接触。

在本实施例中，还包括导向机构，导向机构包括两个导向杆8和两个导向套9，每个导向杆的一端与上支撑板固连，另一端为自由端，导向杆水平设置，每个导向套固定在上支撑板上，且导向杆和导向套分别位于左半部和右半部，每个导向套可以滑动式套设在对应的一个导向杆上。转动丝杆，第一滑块沿丝杆向上移动，第一滑块沿第二工作面向上滑动将左半部和右半部左右撑开时，导向套沿导向杆滑动。通过设置导向机构，保证转动丝杆将左半部和右半部撑开时，左半部和右半部沿导向杆向两侧移动，防止水平移动时发生前后或\/和上下错位，提高控制精准度。

该导程装置是在申请号：2018209096465，名称：一种储气井检测用井口电缆变向装置的中国专利基础上进行优化改进的，因此现有部分不再赘述。

基于上述装置对储气井进行检测的过程如下：

首先，将导程装置搬运至待检测储气井附近，将左半部和右半部通过导向杆、导向配合为一体；

然后，将各个第二调节块通过螺杆插入对应的第一螺纹孔，并转动螺杆初步调节第二调节块到连接件外周面的距离；

第三，再通过卡板的U型卡槽卡住检测探头，检测探头上设置有两个卡口用于和卡板配合，然后使连接件扶正检测探头尾部，但连接件并没有夹紧检测探头，保证电缆处于松弛状态，防止在调整过程中电缆受力过大，导致电缆与检测探头脱落。

在本实施例中，所述多个第二调节块13沿连接件的外周面均布，便于调节，保证安装该导程装置后连接件与储气井同轴。

在本实施例中，所述支撑块132为圆柱状，螺杆131与支撑块132同轴固定连接，结构简单，便于加工。

在本实施例中，所述支撑块132与储气井内壁接触的工作面为弧面，保证安装该导程装置后支撑块与井筒内壁相贴合，提高稳定性。

在本实施例中，所述连接件3包括多个竖直设置的连接条，多个竖直设置的连接条通过上支撑板1、下连接板2构成整体呈圆筒状的框架，相邻两个连接条之间存在间隙相等，节省材料。

实施例二：

在本实施例中，所述连接件3为无底无盖的筒体。

在本实施例中，所述支撑块132为长方体，支撑块上开设有第二螺纹孔，螺杆131的另一端通过第二螺纹孔与支撑块132螺纹连接。增加支撑块的体积，即增加第二调节块与井筒内壁的接触面积，提高稳定性。

在本实施例中，所述第二螺纹孔为通孔，螺杆上固定设置有限位块133，螺杆的端头未伸出第二螺纹孔。通过设置限位块，防止螺杆的端头伸出第二螺纹孔。如图5所示。

其他部分与实施例中一中相同。

实施例三：

在本实施例中，所述连接件3包括多个竖直设置的连接条，多个竖直设置的连接条通过上支撑板1、下连接板2构成整体呈圆筒状的框架，相邻两个连接条之间存在的间隙相等，节省材料。

在本实施例中，所述第二螺纹孔为通孔，螺杆上固定设置有限位块133，螺杆的端头未伸出第二螺纹孔。通过设置限位块，防止螺杆的端头伸出第二螺纹孔。

其他部分与实施例中一中相同。

实施例四：

在本实施例中，所述连接件3为无底无盖的筒体。

在本实施例中，所述支撑块132为圆柱状，螺杆131与支撑块132同轴固定连接，结构简单，便于加工。

其他部分与实施例中一中相同。

在其他实施例中，第二调节块可以为其他形状。

本实用新型中未做特别说明的均为现有技术或者通过现有技术即可实现，而且本实用新型中所述具体实施案例仅为本实用新型的较佳实施案例而已，并非用来限定本实用新型的实施范围。即凡依本实用新型申请专利范围的内容所作的等效变化与修饰，都应作为本实用新型的技术范畴。

设计图

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