一种视觉辅助带压作业油管检测装置及方法与流程

本发明涉及视觉辅助带压作业的，确切地说涉及在一种视觉辅助带压作业油管检测装置及方法。

背景技术：

1、近年来，在油气田勘探开发过程中带压作业技术逐步推广开来，由于失效节流器、柱塞、柱塞坐落器、钢丝或电缆作业断卡工具串等打捞失败或油管穿孔等，造成生产管柱故障的关 停气井数量大幅增加，光长庆气田保守估计存在上千余口这样的气井，严重影响了气田的正 常开发，不得不通过起管柱来处理，然而在考虑到压井起管柱作业易导致老层漏失、储层伤害、排液困难等造成气井后续产能无法发挥的情况，因此带压起管柱排除管柱故障成为首要选择。带压起管柱作业中，起至堵塞器时，需要将堵塞器下方的丝扣提出作业机平台进行预松扣后，再放入防碰器组内进行盲倒，以达到起出含堵塞器管柱的目的，这样的操作工艺安全风险较大，因此采用一种带压倒扣的方式可解决以上风险，将带压倒扣装置与防喷器组连接，不需要对丝扣进行预松扣，即可实现安全卸扣，但是带压倒扣也属于盲倒，需要精确找准接头位置，为此能够准确判断接头位置成为带压倒扣的关键前提。

2、现有技术中公开号为cn212296344u，公开日为2021年1月5日的中国实用新型专利文献，公开了一种可对井口内部管柱进行可视化监测的装置，包括壳体和影像采集装置，所述壳体内设置有贯穿壳体的管柱通道，所述管柱通道用于供油管/钻杆或井下工具通过，所述影像采集装置设置于壳体内的密封腔中且用于对井口内部进行成像。本实用新型通过设置影像采集装置，能够对井口里面的油管/钻杆或工具进行成像，并对监测结果进行分析显示，精确掌握井筒内管柱状态，提高了作业过程中的安全性。上述技术在实际使用过程中，仅通过摄像头成像，只能在视觉上看到，并不能精确获得测量尺寸数据。

技术实现思路

1、为解决上述技术问题，本发明提出了一种视觉辅助带压作业油管检测装置及方法，本发明在进行井下作业时，可实时查看工具串结构、判断接头位置并精确获得相关测量尺寸数据，为带压作业提供安全保障。

2、本发明是通过采用下述技术方案实现的：

3、一种视觉辅助带压作业油管检测装置，包括检测组件、壳体组件、图像处理模块及供电模块，所述检测组件安装在壳体组件内部，壳体组件包括壳体和盖板，壳体一端开有观察孔，另一端通过盖板密封，所述检测组件包括成像设备，所述成像设备连接有光学镜头，且成像设备上安装有照明光源和激光结构光源，光学镜头透过壳体组件上的孔对外部进行检测，所述盖板上设置有承压连接器，所述承压连接器通过线缆与图像处理模块和供电模块连接，起到电力和信号的传输。

4、所述观察孔一侧还设置有钢化玻璃，隔离外部环境和光学镜头。

5、所述壳体组件内还设置有衬套，所述衬套设置在钢化玻璃与盖板之间，当盖板将壳体组件密封后，衬套正好抵住钢化玻璃将其固定。

6、所述衬套内壁设置有定位凸块，使得与光学镜头连接的成像设备伸入后更容易定位。

7、所述钢化玻璃为能够满足相应井下带压条件的圆形、矩形或梯形玻璃。

8、所述钢化玻璃外表面镀有防油污膜，防止井内油污导致成像不清晰。

9、所述图像处理模块包括视觉处理器和上位机，视觉处理器接收到检测组件发出的信号后进行视觉处理识别油管外表面的质量、测量油管外径、视频记录表质量、拼接油管外表面图片，并在上位机上模拟显示。

10、所述壳体为外截面形状为圆形、矩形或梯形。

11、所述上位机是指能直接发出操控命令的计算机。

12、一种视觉辅助带压作业油管检测方法，包括以下步骤：将检测装置安装在带压倒扣装置的下方，两者安装于带压作业机防喷器组的卡瓦防喷器与全封防喷器、半封防喷器之间，进行起管柱作业，将管柱上下来回提放若干次，检测组件获取视频信号并将视频信号输入图像处理模块，图像处理模块识别油管外表面的质量、测量油管外径、视频记录表质量、拼接油管外表面图片并模拟显示，展示出管柱外形结构。

13、与现有技术相比，本发明的有益效果表现在：

14、1、本发明，通过成像设备、照明光源和激光结构光源，能够采集视频信号并进行视觉处理识别油管外表面的质量、测量油管外径、视频记录表质量、拼接油管外表面图片，并可在上位机上进行模拟显示，操作者通过管串的上提下放的动作，能够实时展示出管串外形结构，判断接头位置，为下步操作提供参考，为带压作业提供安全保障。

15、2、本发明，通过设置钢化玻璃，隔离了外部环境和光学镜头，使得镜头不易受损，钢化玻璃外表面进行防油污处理，采用镀防油污膜或贴膜，能够防止井内油污导致成像不清晰。

16、3、本发明，所述壳体组件还包括衬套，所述衬套内壁设置有定位凸块使得装置在进行安装时更加便捷省时。

技术特征：

1.一种视觉辅助带压作业油管检测装置，其特征在于：包括检测组件、壳体组件、图像处理模块及供电模块，所述检测组件安装在壳体组件内部，壳体组件包括壳体（1）和盖板（2），壳体（1）一端开有观察孔（9），另一端通过盖板（2）密封，所述检测组件包括成像设备（6），所述成像设备（6）连接有光学镜头（5），且成像设备（6）上安装有照明光源（4）和激光结构光源（3），光学镜头（5）透过壳体组件上的孔对外部进行检测，所述盖板（2）上设置有承压连接器（8），所述承压连接器（8）通过线缆与图像处理模块和供电模块连接，起到电力和信号的传输。

2.根据权利要求1所述的一种视觉辅助带压作业油管检测装置，其特征在于：所述观察孔（9）一侧还设置有钢化玻璃（7），隔离外部环境和光学镜头（5）。

3.根据权利要求1所述的一种视觉辅助带压作业油管检测装置，其特征在于：所述壳体组件内还设置有衬套（10），所述衬套（10）设置在钢化玻璃（7）与盖板（2）之间，当盖板（2）将壳体组件密封后，衬套（10）正好抵住钢化玻璃（7）将其固定。

4.根据权利要求3所述的一种视觉辅助带压作业油管检测装置，其特征在于：所述衬套（10）内壁设置有定位凸块，使得与光学镜头（5）连接的成像设备（6）伸入后更容易定位。

5.根据权利要求2所述的一种视觉辅助带压作业油管检测装置，其特征在于：所述钢化玻璃（7）为能够满足相应井下带压条件的圆形、矩形或梯形玻璃。

6.根据权利要求2所述的一种视觉辅助带压作业油管检测装置，其特征在于：所述钢化玻璃（7）外表面镀有防油污膜，防止井内油污导致成像不清晰。

7.根据权利要求1所述的一种视觉辅助带压作业油管检测装置，其特征在于：所述图像处理模块包括视觉处理器和上位机，视觉处理器接收到检测组件发出的信号后进行视觉处理识别油管外表面的质量、测量油管外径、视频记录表质量、拼接油管外表面图片，并在上位机上模拟显示。

8.根据权利要求1所述的一种视觉辅助带压作业油管检测装置，其特征在于：所述壳体（1）为外截面形状为圆形、矩形或梯形。

9.根据权利要求1所述的一种视觉辅助带压作业油管检测装置，其特征在于：所述上位机是指可以直接发出操控命令的计算机。

10.一种视觉辅助带压作业油管检测方法，其特征在于，包括以下步骤：将检测装置安装在带压倒扣装置的下方，两者安装于带压作业机防喷器组的卡瓦防喷器与全封防喷器、半封防喷器之间，进行起管柱作业，将管柱上下来回提放若干次，检测组件获取视频信号并将视频信号输入图像处理模块，图像处理模块识别油管外表面的质量、测量油管外径、视频记录表质量、拼接油管外表面图片并模拟显示，展示出管柱外形结构。

技术总结
本发明公开了一种视觉辅助带压作业油管检测装置及方法，涉及视觉辅助带压作业的技术领域，包括检测组件、壳体组件、图像处理模块及供电模块，所述检测组件安装在壳体组件内部，壳体组件包括壳体和盖板，壳体一端开有观察孔，另一端通过盖板密封，检测组件包括成像设备，成像设备连接有光学镜头，且成像设备上安装有照明光源和激光结构光源，光学镜头透过壳体组件上的孔对外部进行检测，盖板上设置有承压连接器，承压连接器通过线缆与图像处理模块和供电模块连接，起到电力和信号的传输。本发明在进行井下作业时，可实时查看工具串结构、判断接头位置并精确获得相关测量尺寸数据，为下步操作提供参考，为带压作业提供安全保障。

技术研发人员：叶文勇,胡东锋,王玉,王思凡,李前春,聂俊,章东哲,曲先伟,武自博,张岄
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：2024/4/17