CN209430188U - 一种过油管测量套管电磁探伤仪器装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公布了一种过油管测量套管电磁探伤仪器装置，它由仪器杆(1)、上扶正器(2)、自然伽马探头(3)、纵向探头(4)、横向探头(5)、存储器与井温探头(6)和下扶正器(7)；所述的上扶正器(2)和下扶正器(7)位于所述的仪器杆(1)上下两个顶端，所述的仪器杆(1)内由上至下依次布置有自然伽马探头(3)、横向探头(5)、纵向探头(4)、横向探头(5)和存储器与井温探头(6)；所述的自然伽马探头(3)和所述的存储器与井温探头(6)分别位于两根所述的横向探头(5)的两端；它克服了油田开发过程中断层复活、射孔等原因导致油田油水井套管损坏的缺点，具有增加了对管柱的纵向分辨率和横向分辨率的优点。
Description
技术领域
本实用新型涉及到油田井况套损套变检测设备领域，更加具体地是一种过油管测量套管电磁探伤仪器装置。
背景技术
油气田套管损坏(以下简称套损)问题是石油开发到一定时期遇到的普遍技术难题，国内外各油田均受到该问题的困扰。随着高压注采、超高压压裂等各种增产措施的应用和油田开发时间的增长、泥岩吸水蠕变、岩层滑动、油层出砂、油田开发过程中断层复活、射孔、天然地震、油层压实等原因，各油田油水井套管损坏问题将会越来越严重。
现有专利号“201510292732.7”实用新型名称为“一种油水井瞬变电磁探伤仪”，有如下缺点(下称为对比文件)：①对比文件井下系统通过电缆与数据接收解释系统连接，在数据传输方面存在误差，很难达到精度3mm以内的电磁探伤破损数据准确；②对比文件井下系统通过电缆与数据接收解释系统连接，虽然在数据传输方面实时性较高，但是电缆传输数据时难免出现失真；③对比文件能探测套管以外的铁磁性物质，但是仅仅靠短轴探头、横向探头、长轴探头测量数据精度不够高。
现有专利号“200910254664.X”实用新型名称为“多功能井下电磁探伤仪”，有如下缺点(下称为对比文件)：①对比文件电磁探伤器件主要有纵向探测器、横向可旋转式探测器，两个探测器件，其探测数据达不到3mm以内的精度要求；②对比文件的测量仪器在施工过程中，因探测器可旋转会存在测量误差，对于细微的套管破损测量精度不够。
现有测量仪器特点：
1、传统电磁探伤套损套变测量仪器，一般为1根纵向探头、1根横向探头，或者1根纵向探头、2根横向探头，一般不超过3根；
2、测量曲线总数不超过30条。
实用新型内容
本实用新型的目的在于克服上述背景技术的不足之处，而提出一种过油管测量套管电磁探伤仪器装置。
本实用新型的目的是通过如下技术方案来实施的：一种过油管测量套管电磁探伤仪器装置，它由仪器杆、上扶正器、自然伽马探头、纵向探头、横向探头、存储器与井温探头和下扶正器；
所述的上扶正器和下扶正器位于所述的仪器杆上下两个顶端，
所述的仪器杆内由上至下依次布置有自然伽马探头、横向探头、纵向探头、横向探头和存储器与井温探头；
所述的自然伽马探头和所述的存储器与井温探头分别位于两根所述的横向探头的两端；
两根所述的横向探头位于四根所述的纵向探头的两侧；
所述的纵向探头位于所述的仪器杆中间，四根所述的纵向探头的中心点围成一个椭圆形且位于所述的自然伽马探头。
在上述技术方案中：四根所述的纵向探头为四组电磁线圈组而成。
本实用新型具有如下优点：1、采用4根纵向探头、2根横向探头的电磁探伤结构，增加了对管柱的纵向分辨率和横向分辨率。2、测量记录曲线最多达到280条，测量套管层数可以达到3层套管，发射电流从300mA至2000mA，横向分辨率达到0.254mm，测量范围从60mm到473.1mm，仪器性能有了明显提升。3、能在油水井正常生产过程中进行测井作业，不受管内流体、套管表面结蜡和污垢的影响，可对管柱纵横向破损做出判断。4、采用井下存储数据的方式，有效减少了仪器起下传输数据的次数，提高了工作时效并有效保存了测量数据。5、改进后的电磁探伤仪器测量精度较以前仪器有明显提升，测量记录曲线明显增多，对测量管柱的纵、横向分辨率提升明显。(如图2所示)
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图。
图2为单根纵向电磁探伤线圈探头结构示意图。
图3为改进后的四根纵向探头电磁探伤仪。
图中：仪器杆1、上扶正器2、自然伽马探头3、纵向探头4、横向探头5、存储器与井温探头6、下扶正器7、套管8、油管9、仪器10。
具体实施方式
下面结合附图详细说明本实用新型的实施情况，但它们并不构成对本实用新型的限定，仅作举例而已，同时通过说明本实用新型的优点将变得更加清楚和容易理解。
参照图1、图3所示：一种过油管测量套管电磁探伤仪器装置，其特征在于：它由仪器杆1、上扶正器2、自然伽马探头3、纵向探头4、横向探头5、存储器与井温探头6和下扶正器7；
所述的上扶正器2和下扶正器7位于所述的仪器杆1上下两个顶端，
所述的仪器杆1内由上至下依次布置有自然伽马探头3、横向探头5、纵向探头4、横向探头5和存储器与井温探头6；
所述的自然伽马探头3和所述的存储器与井温探头6分别位于两根所述的横向探头5的两端(此处的横向探头5分为上方设置的横向短探头和下方设置的横向长探头)；
两根所述的横向探头5位于四根所述的纵向探头4的两侧；
所述的纵向探头4位于所述的仪器杆1中间，四根所述的纵向探头4的中心点围成一个椭圆形且位于所述的自然伽马探头3。
四根所述的纵向探头4为四组电磁线圈组而成。
本实用新型还包括如下具体工作信息和各个部件的构造详细内容：
当纵向探头4制作完成之后，其四根磁探头都做成同样的形状。其中一根磁探头一旦做好，该磁探头的参数S便成为仪器常数(如图2所示)。给发射线圈提供一个恒定的正负直流脉冲，其幅度为V，脉冲宽度和脉冲间隔都是200ms，在脉冲间隔时间段，接收线圈完成对ε的测量。在直流时间段产生一定强度的磁场强度，在套管8或油管9中所产生感生电流的大小是由套管8或油管9参数决定，而直流脉冲之后接收线圈中的磁场强度B和磁通量变化率dφ受感生电流大小的影响。
因此，接受线圈中感生电动势ε值与套管8、油管9的形状、位置及其材料电磁特性有关，其函数关系如下式。(感生电动势ε与管材形状、材质、电磁特性有关，受这些因素的影响)。
dφ＝dS·B
式中ε为接收线圈的感应电动势；S为接收线圈总面积；B为磁场强度；φ为磁通量(参照图2)。
参照图3所示：改进后的所述的横向探头5和四根纵向探头4因其依然采用单探头全向接收设计，其测量结果虽受套管平均效应影响，但精度有明显提升，相比测试数据如表1所示。
表1传统仪器与改进后仪器测量精度对比
| 传统仪器 | 改进后仪器 | |
| 测量模式 | 固定 | 可调 |
| 记录曲线 | 记录23条曲线 | 最多280条 |
| 测量层数 | 测量2层套管 | 测量3层套管 |
| 发射电流 | 300-800mA | 300-2000mA |
| 最大测速 | 300m/h | 219m/h |
| 横向分辨率 | 1.5mm | 0.254mm |
| 纵向分辨率 | 196mm | 196mm |
| 测量范围 | 60mm-324mm | 60mm-473.1mm |
本实用新型的仪器具体操作步骤如下：
①、仪器由上扶正器2、下扶正器7、仪器杆1(仪器杆1由自然伽马探头、横向探头5、纵向探头4、横向探头5、存储器与井温探头6)构成。
②、下放时由两头的上扶正器2和下扶正器7控制仪器测量形态。
③、存储器与井温探头6随着仪器杆1在井内的移动，能连续采集井温数据，自然伽马探头3随着仪器杆1在井内的移动，能连续采集伽马数据，所采集的井温数据和伽马数据均存储在仪器杆1的存储器与井温探头6中。
④、横向长探头5的发射线圈供直流脉冲电流，产生电磁场，仪器杆1管壁中形成感应电流，断电后，横向短探头5接收感应电动势数据存储至存储器中。
⑤、4根纵向探头4的发射线圈供直流脉冲电流，产生电磁场，管壁中形成感应电流，断电后，纵向探头4接收感应电动势数据存储至存储器中。
⑥、测量完成之后，将仪器杆1收起放置地面，通过读取存储器中的数据获取到测量数据。
⑦、断开仪器电源，卸掉下仪器杆1，将下井仪冲洗干净，放入保存盒。
上述未详细说明的部分均为现有技术。
Claims (2)
1.一种过油管测量套管电磁探伤仪器装置，其特征在于：它由仪器杆(1)、上扶正器(2)、自然伽马探头(3)、纵向探头(4)、横向探头(5)、存储器与井温探头(6)和下扶正器(7)；
所述的上扶正器(2)和下扶正器(7)位于所述的仪器杆(1)上下两个顶端，
所述的仪器杆(1)内由上至下依次布置有自然伽马探头(3)、横向探头(5)、纵向探头(4)、横向探头(5)和存储器与井温探头(6)；
所述的自然伽马探头(3)和所述的存储器与井温探头(6)分别位于两根所述的横向探头(5)的两端；
两根所述的横向探头(5)位于四根所述的纵向探头(4)的两侧；
所述的纵向探头(4)位于所述的仪器杆(1)中间，四根所述的纵向探头(4)的中心点围成一个椭圆形且位于所述的自然伽马探头(3)。
2.根据权利要求1所述的一种过油管测量套管电磁探伤仪器装置，其特征在于：四根所述的纵向探头(4)为四组电磁线圈组而成。
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111749637A (zh) * | 2020-06-19 | 2020-10-09 | 中国石油天然气股份有限公司 | 一种电磁扫描丢失鱼头的探测仪器及方法 |
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2018
- 2018-11-12 CN CN201821857906.5U patent/CN209430188U/zh not_active Expired - Fee Related
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