CN104373110B - 一种电磁测厚差分接收探头 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种电磁测厚差分接收探头，其主要由以下几部分够成：第一密封头、第二密封头、密封块、密封螺钉、差动线圈、过线管、线圈外壳。差动线圈置于线圈外壳内，第二密封头置于线圈外壳开口端并与其相连，过线管通过密封块和密封螺钉分别于第一密封头和第二密封头密封连接。差动线圈的多根引出线从过线管中通过，并从第一密封头开口端穿出。此接收探头特点是：密封上采用机械密封、电路上采用双线圈差分方式相接。其优点是：密封简单可靠、信号抗干扰能力强，测量信号灵敏度高，受提离效应影响小、温漂小。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于测试套管破损的接收传感器，特别涉及一种电磁测厚差分接收探头。
背景技术
随着我国油田开采逐步进入中晚期，井下套管的破损非常普遍，工程测井的重要性便突现出来。电磁测厚仪是工程测井中一种很有效的检测方法，它能直接测量出套管内外的破损程度，为工程处理提供很直观的依据。目前的电磁测厚仪大多采用单线圈接收信号，仪器还停留在定性解释阶段。电磁测厚仪多采用远电磁场测量方案。这样就要求接收探头在发射电场的远场区工作，接收到的电磁信号非常微弱(微伏级)，为了提高探头接收信号的灵敏度，提高探头接收信号的信噪比，接收探头采用尽量增加接收线圈匝数，或增加电路板将接收探头变成有源接收。这样虽然能提高探头的信噪比，但由于单线圈接信号增强后，探头在套管破损处就可能出现测量信号饱和，为了解决该问题，电路内必须再增加自动增益控制电路。并且单线圈还存在温漂大，信号抗干扰能力弱，受提离效应影响大等缺点。过线管和连接件的密封采用激光焊接，存在焊接成本高、成活率低的缺点。
发明内容
本发明的目的在于解决现有技术的不足，提供一种用于石油测井仪器方面的电磁测厚差分接收探头，该探头采用两组线圈，按同名端对接后，差分输出，同时记录相位和幅度信号，利用这两种信号对套管破损进行解释，具有密封结构简单可靠、信号抗干扰能力强，安装拆卸方便，测量信号灵敏度高，受提离效应影响小、温漂小等优点。
为了实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：包括一端开口的线圈外壳，线圈外壳的开口端通过机械式密封件与过线管的一端相连，过线管的另一端也安装有机械式密封件；线圈外壳内设置有用于采集井下套管相位信号和幅度信号的差动线圈；差动线圈通过的引出线由过线管的一端进入，由过线管另一端的机械式密封件端部的开口穿出；
所述的机械密封件包括安装于过线管末端的第一密封头、第一密封块和第一密封螺钉，以及安装于过线管前端的第二密封头、第二密封块和第二密封螺钉；过线管通过第二密封头与线圈外壳的开口端密封连接，且第二密封头伸入到线圈外壳内；过线圈的前端伸入第二密封头内，通过第二密封块和第二密封螺钉固定并密封；过线管的末端伸入第一密封头内，通过第一密封块和第一密封螺钉固定并密封。
所述的差动线圈采用两组以差分方式工作的线圈，且两组线圈同名端对接后，差分输出。
所述的第一密封头和第二密封头的端部均开设有与过线管相连通的通孔，差动线圈的引出线由第二密封头的通孔进入，经过线管后由第一密封头的通孔穿出。
所述的第一密封块和第二密封块的头部均为与过线管密封配合的圆锥形。
所述的第一密封头和第二密封头的内侧分别开设有用于安装过线管的内孔，内孔的形状为用于与密封螺钉和密封块密封配合的圆锥形，在用密封螺钉压紧密封块时，密封块的圆锥面与内孔的圆锥面接触。
与现有技术相比，本发明有以下有益效果：
本发明在线圈外壳中设置用于采集井下套管破损的相位信号和幅度信号的差动线圈，由于本发明输出的是差分信号，仪器在处理测量信号时，可以同时记录两个信号：相位和幅度。这样可以有效提高测井的解释效果，使仪器测量井解释进入到半定量、定量解释阶段，因此本发明具有受提离效应影响小，信号抗干扰能力强等特点。
进一步的，本发明差动线圈采用两组线圈，按同名端对接后，差分输出。使用过程中，通过增加探头线圈的匝数、通过采用高导磁率磁芯来提高探头在远电磁场中，检测到最大的有用信号。
附图说明
图1为本发明的整体结构示意图。
其中，1 为第一密封头；2 为第一密封块；3 为第一密封螺钉；4 为过线管；5 为第二密封头；6 为差动线圈；7 为线圈外壳；8 为第二密封块；9 为第二密封螺钉。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步详细的说明：
参见图1，本发明包括一端开口的线圈外壳7，线圈外壳7的开口端通过机械式密封件与过线管4的一端相连，过线管4的另一端也安装有机械式密封件；线圈外壳7内设置有用于采集井下套管相位信号和幅度信号的差动线圈6，差动线圈6采用两组以差分方式工作的线圈，且两组线圈同名端对接后，差分输出；差动线圈6通过的引出线由过线管4的一端进入，由过线管4另一端的机械式密封件端部的开口穿出。机械密封件包括安装于过线管4末端的第一密封头1、第一密封块2和第一密封螺钉3，以及安装于过线管4前端的第二密封头5、第二密封块8和第二密封螺钉9；过线管4通过第二密封头5与线圈外壳7的开口端密封连接，且第二密封头5伸入到线圈外壳7内；过线圈4的前端伸入第二密封头5内，通过第二密封块8和第二密封螺钉9固定并密封；过线管4的末端伸入第一密封头1内，通过第一密封块2和第一密封螺钉3固定并密封。第一密封头1和第二密封头5的端部均开设有与过线管4相连通的通孔，差动线圈6的引出线由第二密封头5的通孔进入，经过线管4后由第一密封头1的通孔穿出。第一密封块2和第二密封块8的头部均为与过线管4密封配合的圆锥形。第一密封头1和第二密封头5的内侧分别开设有用于安装过线管4的内孔，内孔的形状为用于与密封螺钉和密封块密封配合的圆锥形，在用密封螺钉压紧密封块时，密封块的圆锥面与内孔的圆锥面接触。随着压紧力的增大而变形，紧密的密封住过线管4、第一密封头1和第二密封头5。
本发明的结构原理及工作过程：
本发明主要由以下几部分够成：第一密封头、第二密封头、密封块、密封螺钉、差动线圈、过线管、线圈外壳。差动线圈置于线圈外壳内，第二密封头置于线圈外壳开口端并与其相连，过线管通过密封块和密封螺钉分别于第一密封头和第二密封头密封连接。差动线圈的多根引出线从过线管中通过，并从第一密封头开口端穿出。虽然每只线圈接收到的信号很强，但是在套管壁没有破损的井段，线圈接收的信号经过差分后，探头输出的信号幅度仍然很小(测量曲线的基线)，所以探头输出信号的强度只与套管壁破损有关。
以上内容仅为说明本发明的技术思想，不能以此限定本发明的保护范围，凡是按照本发明提出的技术思想，在技术方案基础上所做的任何改动，均落入本发明权利要求书的保护范围之内。
Claims (3)
1.一种电磁测厚差分接收探头，其特征在于：包括一端开口的线圈外壳(7)，线圈外壳(7)的开口端通过机械式密封件与过线管(4)的一端相连，过线管(4)的另一端也安装有机械式密封件；线圈外壳(7)内设置有用于采集井下套管相位信号和幅度信号的差动线圈(6)；差动线圈(6)的引出线由过线管(4)的一端进入，由过线管(4)另一端的机械式密封件端部的开口穿出；
所述的机械密封件包括安装于过线管(4)末端的第一密封头(1)、第一密封块(2)和第一密封螺钉(3)，以及安装于过线管(4)前端的第二密封头(5)、第二密封块(8)和第二密封螺钉(9)；过线管(4)通过第二密封头(5)与线圈外壳(7)的开口端密封连接，且第二密封头(5)伸入到线圈外壳(7)内；过线管(4)的前端伸入第二密封头(5)内，通过第二密封块(8)和第二密封螺钉(9)固定并密封；过线管(4)的末端伸入第一密封头(1)内，通过第一密封块(2)和第一密封螺钉(3)固定并密封；
所述的差动线圈(6)采用两组以差分方式工作的线圈，且两组线圈同名端对接后，差分输出；
所述的第一密封头(1)和第二密封头(5)的端部均开设有与过线管(4)相连通的通孔，差动线圈(6)的引出线由第二密封头(5)的通孔进入，经过线管(4)后由第一密封头(1)的通孔穿出。
2.根据权利要求1所述的电磁测厚差分接收探头，其特征在于：所述的第一密封块(2)和第二密封块(8)的头部均为与过线管(4)密封配合的圆锥形。
3.根据权利要求2所述的电磁测厚差分接收探头，其特征在于：所述的第一密封头(1)和第二密封头(5)的内侧分别开设有用于安装过线管(4)的内孔，内孔的形状为用于与密封螺钉和密封块密封配合的圆锥形，在用密封螺钉压紧密封块时，密封块的圆锥面与内孔的圆锥面接触。
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