防喷器金属密封性能监测方法及装置与流程

专利2026-09-11  2


本发明涉及石油装备检测评价,尤指一种防喷器金属密封性能监测方法及装置。


背景技术:

1、本部分旨在为权利要求书中陈述的本发明实施例提供背景或上下文。此处的描述不因为包括在本部分中就承认是现有技术。

2、防喷器是保证深井钻井作业安全的关键设备,其作用是控制井口压力,防止井喷、井涌,保证人员、设备安全,避免环境污染和油气资源破坏。防喷器组作为承压屏障,其连接法兰处的金属密封性能尤为关键。目前防喷器连接法兰金属密封性能依靠初始安装质量、定期试压与定期检修来保障,但防喷器所处振动、交变承压等复杂工作环境会对法兰的连接螺栓与密封钢圈带来不利影响,且这种影响具有极大的随机性与不确定性,常规的定期试压检修不能避免防喷器组金属密封泄漏的风险。随着石油行业的发展及其在钻井作业中对油田井控设备的频繁使用,对防喷器的安全性与可靠性也越来越重视。

3、目前防喷器金属密封性能监测技术,是以非在役状态下的常规、传统的螺栓应力检测手段为主,无法实现作业现场金属钢圈密封状态的检测,不能满足结构复杂、工作环境恶劣的防喷器金属密封性能监测的实际需求。


技术实现思路

1、为解决现有技术存在的问题,本发明提出了一种防喷器金属密封性能监测方法及装置;该方法及装置可以实现作业现场防喷器金属钢圈密封状态的实时监测。

2、在本发明实施例提出了一种防喷器金属密封性能监测方法,包括:

3、获取防喷器每一法兰连接螺栓上的超声波传感器发射声波和接收反射声波的声时,根据声时与法兰连接螺栓轴向应力的关系,确定每一法兰连接螺栓轴向应力;

4、根据每一法兰连接螺栓轴向应力,确定每一法兰连接螺栓轴向预紧力;

5、根据每一法兰连接螺栓轴向预紧力,得到防喷器所有法兰连接螺栓轴向预紧力的平均值,根据平均值确定防喷器所有法兰连接螺栓轴向预紧力的方差;

6、在每一法兰连接螺栓轴向预紧力处于预设法兰连接螺栓轴向预紧力有效范围,且防喷器所有法兰连接螺栓轴向预紧力的方差小于或等于预设法兰连接螺栓轴向预紧力方差临界值时,确定防喷器金属密封状态良好。

7、在本发明实施例提出了一种防喷器金属密封性能监测装置,包括:

8、超声波采集处理模块,用于获取防喷器每一法兰连接螺栓上的超声波传感器发射声波和接收反射声波的声时,根据声时与法兰连接螺栓轴向应力的关系,确定每一法兰连接螺栓轴向应力;

9、预紧力计算模块,用于根据每一法兰连接螺栓轴向应力,确定每一法兰连接螺栓轴向预紧力;

10、方差计算模块,用于根据每一法兰连接螺栓轴向预紧力,得到防喷器所有法兰连接螺栓轴向预紧力的平均值,根据平均值确定防喷器所有法兰连接螺栓轴向预紧力的方差;

11、金属密封状态确定模块,用于在每一法兰连接螺栓轴向预紧力处于预设法兰连接螺栓轴向预紧力有效范围,且防喷器所有法兰连接螺栓轴向预紧力的方差小于或等于预设法兰连接螺栓轴向预紧力方差临界值时,确定防喷器金属密封状态良好。

12、在本发明实施例提出了一种计算机设备,包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序,所述处理器执行所述计算机程序时实现防喷器金属密封性能监测方法。

13、在本发明实施例提出了一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时实现防喷器金属密封性能监测方法。

14、在本发明实施例提出了一种计算机程序产品,所述计算机程序产品包括计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时实现防喷器金属密封性能监测方法。

15、本发明实施例提出的防喷器金属密封性能监测方法及装置可以解决目前防喷器金属密封性能在线监测技术无法实现作业现场金属钢圈密封状态的检测的问题,根据超声波传感器发射声波和接收反射声波的声时和法兰连接螺栓轴向应力的关系,确定法兰连接螺栓轴向预紧力,通过监测法兰连接螺栓轴向预紧力,实现了防喷器金属密封泄漏的实时监测,可高效全面的反应出防喷器金属密封状态,本发明实施例解决了无法在作业现场检测金属密封状态的难题,有效保障了防喷器在使用过程中的安全运行。



技术特征:

1.一种防喷器金属密封性能监测方法,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,获取防喷器每一法兰连接螺栓上的超声波传感器发射声波和接收反射声波的声时,根据声时与法兰连接螺栓轴向应力的关系,确定每一法兰连接螺栓轴向应力,包括:

3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,声时与法兰连接螺栓轴向应力的关系如下:

4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,在每一法兰连接螺栓轴向预紧力处于预设法兰连接螺栓轴向预紧力有效范围,且防喷器所有法兰连接螺栓轴向预紧力的方差小于或等于预设法兰连接螺栓轴向预紧力方差临界值时,确定防喷器金属密封状态良好,包括:

5.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,还包括:

6.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,还包括:

7.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,还包括:

8.一种防喷器金属密封性能监测装置,其特征在于,包括:

9.根据权利要求8所述的装置,其特征在于,超声波采集处理模块具体用于:

10.根据权利要求9所述的装置,其特征在于,声时与法兰连接螺栓轴向应力的关系如下:

11.根据权利要求8所述的装置,其特征在于,金属密封状态确定模块具体用于:

12.根据权利要求11所述的装置,其特征在于,金属密封状态确定模块还用于:

13.根据权利要求12所述的装置,其特征在于,还包括;

14.根据权利要求8所述的装置,其特征在于,还包括:

15.一种计算机设备,包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序,其特征在于,所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1至7任一所述方法。

16.一种计算机可读存储介质,其特征在于,所述计算机可读存储介质存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至7任一所述方法。

17.一种计算机程序产品,其特征在于,所述计算机程序产品包括计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至7任一所述方法。


技术总结
本发明提出了一种防喷器金属密封性能监测方法及装置,涉及石油装备检测评价技术领域,该方法包括:获取防喷器法兰连接螺栓上的超声波传感器发射声波和接收反射声波的声时,根据声时与法兰连接螺栓轴向应力的关系,确定法兰连接螺栓轴向应力;根据每一法兰连接螺栓轴向应力,确定每一法兰连接螺栓轴向预紧力;根据每一法兰连接螺栓轴向预紧力,得到防喷器所有法兰连接螺栓轴向预紧力的平均值,根据平均值确定防喷器所有法兰连接螺栓轴向预紧力的方差;在每一法兰连接螺栓轴向预紧力处于法兰连接螺栓轴向预紧力有效范围,且防喷器所有法兰连接螺栓轴向预紧力的方差小于或等于法兰连接螺栓轴向预紧力方差临界值时,确定防喷器金属密封状态良好。

技术研发人员:张志东,王仕强,喻建胜,冯晓辉,何莎,徐强,于佩航,刘辉,俞嘉敏,郭萌梦,赵琪月,侯晓梅,余跃龙
受保护的技术使用者:中国石油天然气集团有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/6/26
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