CN214749968U - 一种油井套管探伤仪 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种油井套管探伤仪，解决了保证激励线圈相对于检测线圈的相对姿态并使激励线圈便于维护的问题，本实用新型包括防护管体和均位于防护管体内的激励线圈、检测线圈，所述激励线圈与检测线圈间隔套管内径的2～3倍排布，还包括铁芯护壳和连接于防护管体内壁的安装主体，所述安装主体具有一个用于安装铁芯护壳的安装槽，所述铁芯护壳具有用于绕制激励线圈的绕线部和两个分别连接于绕线部两端的限位部，绕线部上开有用于安装激励线圈的铁芯的安装孔，限位部与所述安装槽适配以使铁芯护壳在安装槽中被径向限位，铁芯与线圈安装于铁芯护壳时形成所述的激励线圈。本实用新型具有检测精度和准确度能够得到保障、能够且易于维护等优点。

Description

一种油井套管探伤仪

技术领域

本实用新型涉及石油生产技术领域，具体涉及一种油井套管探伤仪。

背景技术

油田管道在安装好后，年深日久，都会产生腐蚀和损伤，就需要对其探伤，检查管道内的破损、锈蚀情况，此时就要需要一种专用的仪器，进入管道内部，在不拆卸管道的情况下可以检查内部情况，预防问题产生。

远场涡流无损检测技术由于其能够检查厚壁管道且检测灵敏度、精确度较高，取代了常规的涡流无损检测而成为广泛应用的探伤技术之一。远场涡流检测装置主要由激励线圈和检测线圈按套管内径的2～3倍构成，通过检测线圈感应激励线圈的远场磁场来进行套管损伤的检测。在实际的套管检测环境中，将远场涡流检测装置投入套管后，通过其他驱动装置驱动其沿套管延伸方向前进以对套管进行无损检测，随之存在的便是为远场涡流检测装置较大的震荡，从而激励线圈相对于检测线圈的姿态容易发生偏移，导致检测结果出现偏差，现有技术中，通过在远场涡流检测装置中的固定结构上进行激励线圈的绕制，这就导致了激励线圈的维护难度。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是保证激励线圈相对于检测线圈的相对姿态并使激励线圈便于维护，目的在于提供一种油井套管探伤仪。

本实用新型通过下述技术方案实现：

一种油井套管探伤仪，用于探测油井套管的损伤，包括防护管体和均位于防护管体内的激励线圈、检测线圈，所述激励线圈与检测线圈间隔套管内径的2～3倍排布，还包括铁芯护壳和连接于防护管体内壁的安装主体，所述安装主体具有一个用于安装铁芯护壳的安装槽，所述铁芯护壳具有用于绕制激励线圈的绕线部和两个分别连接于绕线部两端的限位部，绕线部上开有用于安装激励线圈的铁芯的安装孔，限位部与所述安装槽适配以使铁芯护壳在安装槽中被径向限位，铁芯与线圈安装于铁芯护壳时形成所述的激励线圈。

本实用新型中，激励线圈的铁芯安装于安装孔内并且在绕线部上缠绕线圈后就形成了激励线圈。铁芯护壳安装于安装槽内后，由于限位部的存在，安装槽形成了限位部径向上的限位，即铁芯护壳在安装槽内不能相对于安装槽的延伸方向偏斜，从而保证了铁芯在套管轴向上的姿态，进而使得激励线圈所发出的磁感线方向一致，保证检测线圈感应磁感线的稳定性，提高探伤精度和探伤正确性。在本方案中，限位部与安装槽适配指的是：沿安装槽的延伸方向的视角，限位部的轮廓与安装槽的最小轮廓重合，值的注意的是，在该方向上的视角下，限位部的轮廓应覆盖线圈的轮廓，故安装槽的大小根据线圈绕制的厚度合理设置即可。铁芯护壳安装于安装槽后，铁芯护壳则可以采用其他固定件对铁芯护壳进行安装槽延伸方向上的限位，该固定件可以设置为与安装本体可拆卸连接，即使发生剧烈的震荡，用于限位部的设置，铁芯护壳只能沿安装槽进行细微移动，这并不会造成激励线圈的磁场相对于安装槽的延伸方向发生偏斜，保证了一定的检测精度和检测准确性，同时方便了激励线圈的维护。

优选的，包括锁紧螺母，所述锁紧螺母与安装槽的槽壁螺纹配合以对铁芯护壳进行轴向锁紧。采用锁紧螺母进行铁芯护壳的固定使得铁芯护壳的固定程度达到了无级调节。当铁芯护壳被更换时，不同的铁芯护壳由于制造误差的存在，其结构在细小的范围内存在偏差，此时则可以通过调节锁紧螺母对不同的铁芯护壳进行有效的固定。当然采用锁紧螺母进行铁芯护壳的固定也方便了拆卸工作，提高激励线圈的简易性。

进一步的，所述铁芯护壳是塑料制护壳。安装柱体的安装槽中还可以进行其他电气元件的安装，采用塑料制的护壳能够起到绝缘的作用，防止铁芯带电，同时塑料材质质量更轻，减小探伤仪的整体重量，从而探伤仪的惯性更小，震动过程中受到的冲击更小。

优选的，所述检测线圈数量为多个，多个检测线圈沿防护管体的周向均布。检测线圈数量为多个且均布的设置能够提高检测精度，使得套管在周向上的多个方向的损伤程度得以被检测，提高探伤检测的全面性。

进一步的，所述检测线圈数量为6个。检测线圈设置为6个时，每个检测线圈负责套管周向上60°范围的损伤检测，从而提高套管损伤检测的全面性，当检测线圈大于6个时也能实现损伤检测的全面性，但是成本随之提高。

优选的，所述安装主体上安装有电路板，安装主体上还开设有过线孔，所述电路板通过过线孔分别与激励线圈和检测线圈电连接，沿防护壳体的轴向，安装主体上位于电路板两侧的外壁通过密封圈与防护管体密封连接。电路板的安装能够使探伤检测结果得以储存，从而实现井下无线检测，而两侧的密封圈则防止了液体侵蚀电路板，同时密封圈的设置也为安装主体提供了一定的缓冲作用，减小振动带来的影响。

进一步的，所述安装主体上与安装槽相对的一端设置有用于与井径仪或其他装置电连接的单芯插头，单芯插头通过过线通道与所述电路板电连接。通过单芯插头的设置为探伤仪与井径仪或其他设备提供方便的连接条件，从而减小装配难度，同时在探伤的过程中还能实现其他数据测量，节约作业时间、减少作业设备的使用。特别的，当探伤仪与井径仪结合时，还能准确判断套管的损伤位于管内还是管外。

本实用新型与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：

1、本实用新型一种油井套管探伤仪，铁芯护壳安装于安装槽内后，由于限位部的存在，安装槽形成了限位部径向上的限位，即铁芯护壳在安装槽内不能相对于安装槽的延伸方向偏斜，从而保证了铁芯在套管轴向上的姿态，进而使得激励线圈所发出的磁感线方向一致，保证检测线圈感应磁感线的稳定性，提高探伤精度和探伤正确性。

2、本实用新型一种油井套管探伤仪，由于限位部的设置，铁芯护壳只能沿安装槽进行细微移动，这并不会造成激励线圈的磁场相对于安装槽的延伸方向发生偏斜，保证了一定的检测精度和检测准确性，允许固定铁芯护壳的固定件可拆卸连接，方便了激励线圈的维护。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本实用新型实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本实用新型实施例的限定。在附图中：

图1为本实用新型提供的一种实施例的结构示意图。

图2为本实用新型提供的一种实施例的结构示意图。

附图中标记及对应的零部件名称：

1-铁芯护壳，2-绕线部，3-限位部，4-安装孔，5-安装槽，6-铁芯，7-安装主体，8-固定件，9-防护管体，10-电路板，11-密封圈，12-检测线圈，13-单芯插头，14-过线通道，15-封堵端头。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本实用新型作进一步的详细说明，本实用新型的示意性实施方式及其说明仅用于解释本实用新型，并不作为对本实用新型的限定。

在以下描述中，为了提供对本实用新型的透彻理解阐述了大量特定细节。然而，对于本领域普通技术人员显而易见的是：不必采用这些特定细节来实行本实用新型。在其他实例中，为了避免混淆本实用新型，未具体描述公知的结构、电路、材料或方法。

在整个说明书中，对“一个实施例”、“实施例”、“一个示例”或“示例”的提及意味着：结合该实施例或示例描述的特定特征、结构或特性被包含在本实用新型至少一个实施例中。因此，在整个说明书的各个地方出现的短语“一个实施例”、“实施例”、“一个示例”或“示例”不一定都指同一实施例或示例。此外，可以以任何适当的组合和、或子组合将特定的特征、结构或特性组合在一个或多个实施例或示例中。此外，本领域普通技术人员应当理解，在此提供的示图都是为了说明的目的，并且示图不一定是按比例绘制的。这里使用的术语“和 /或”包括一个或多个相关列出的项目的任何和所有组合。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“前”、“后”、“左”、“右”、“上”、“下”、“竖直”、“水平”、“高”、“低”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型保护范围的限制。

实施例

如图1、图2所示，一种油井套管探伤仪，用于探测油井套管的损伤，包括防护管体9和均位于防护管体9内的激励线圈、检测线圈12，所述激励线圈与检测线圈12间隔套管内径的2～3倍排布，还包括铁芯护壳1和连接于防护管体9内壁的安装主体7，所述安装主体7 具有一个用于安装铁芯护壳1的安装槽5，所述铁芯护壳1具有用于绕制激励线圈的绕线部2和两个分别连接于绕线部2两端的限位部3，绕线部2上开有用于安装激励线圈的铁芯6的安装孔4，限位部3与所述安装槽5适配以使铁芯护壳1在安装槽5中被径向限位，铁芯6 与线圈安装于铁芯护壳1时形成所述的激励线圈。

具体的，防护管体9两端的内壁上开有螺纹，该螺纹用于与其他结构或组件连接，例如在本实施例中，防护管体9的一端通过螺纹连接有封堵端头15，封堵端头15对防护管体9 实现封堵，防止液体渗入影响电气元件，防护管体9另一端也可通过封堵端头15进行封堵，从而使探伤仪独立探伤。封堵端头15还通过螺栓与安装主体7具有安装槽5的一端连接，封堵端头15与防护管体9连接后形成相对固定，从而能够使安装主体7与防护管体9形成相对固定，防止安装主体7在防护管体9内滑动。安装主体7大体呈条状，安装主体7一端为平面，安装槽5便开在该平面上，当封堵端头15与安装主体7连接后，封堵端头15对安装槽 5形成封堵，从而对安装槽5内的结构或物体形成一定的限位。而铁芯护壳1则如图2所示，铁芯护壳1由位于中间的管状体作为绕线部2、绕线部2两侧同轴连接的两个圆盘作为限位部3组成，绕线部2的孔作为安装孔4，相应的两个限位部3上开有相应的孔使安装孔4得以贯通，该安装孔4作为铁芯6的安装空间，安装孔4的长度与铁芯6长度相等，而绕线部 2外侧与限位部3之间的环形空间则作为绕线空间，而安装槽5的形状也设置为圆柱形，从而使限位部3能够与安装槽5适配，采用圆柱形的安装槽5能够允许限位部3在周向的误差可适当的增多或增大，从而降低限位部3的加工精度要求，降低加工成本。

在铁芯护壳1与安装槽5装配后，还需通过固定件8对铁芯护壳1进行限位，该固定件 8可以选用专用的固定件8对其限位，也可以将铁芯护壳1的轴向长度与安装槽5的深度设置为相同，此时，封堵端头15则作为固定铁芯护壳1的固定件8。

本实施例中，激励线圈的铁芯6安装于安装孔4内并且在绕线部2上缠绕线圈后就形成了激励线圈。铁芯护壳1安装于安装槽5内后，由于限位部3的存在，安装槽5形成了限位部3径向上的限位，即铁芯护壳1在安装槽5内不能相对于安装槽5的延伸方向偏斜，从而保证了铁芯6在套管轴向上的姿态，进而使得激励线圈所发出的磁感线方向一致，保证检测线圈12感应磁感线的稳定性，提高探伤精度和探伤正确性。在本方案中，限位部3与安装槽 5适配指的是：沿安装槽5的延伸方向的视角，限位部3的轮廓与安装槽5的最小轮廓重合，值的注意的是，在该方向上的视角下，限位部3的轮廓应覆盖线圈的轮廓，故安装槽5的大小根据线圈绕制的厚度合理设置即可。铁芯护壳1安装于安装槽5后，铁芯护壳1则可以采用其他固定件8对铁芯护壳1进行安装槽5延伸方向上的限位，该固定件8可以设置为与安装本体可拆卸连接，即使发生剧烈的震荡，用于限位部3的设置，铁芯6外壳只能沿安装槽 5进行细微移动，这并不会造成激励线圈的磁场相对于安装槽5的延伸方向发生偏斜，保证了一定的检测精度和检测准确性，同时方便了激励线圈的维护。

在一种可能的实施例中，固定件8为紧缩螺母，安装槽5的内壁上开有与锁紧螺母适配的内螺纹，通过旋转锁紧螺母对铁芯6外壳进行轴向固定。采用锁紧螺母进行铁芯护壳1的固定使得铁芯护壳1的固定程度达到了无级调节。当铁芯护壳1被更换时，不同的铁芯护壳 1由于制造误差的存在，其结构在细小的范围内存在偏差，此时则可以通过调节锁紧螺母对不同的铁芯护壳1进行有效的固定。当然采用锁紧螺母进行铁芯护壳1的固定也方便了拆卸工作，提高激励线圈的简易性。

在一种可能的实施例中，铁芯护壳1是由塑料制成的护壳。安装柱体的安装槽5中还可以进行其他电气元件的安装，采用塑料制的护壳能够起到绝缘的作用，防止铁芯6带电，同时塑料材质质量更轻，减小探伤仪的整体重量，从而探伤仪的惯性更小，震动过程中受到的冲击更小。

在一种可能的实施例中，将检测线圈12的数量设置为多个，多个检测线圈12沿防护管体9的周向均布，多个检测线圈12安装于安装主体7上与安装槽5相对的一端。检测线圈12数量为多个且均布的设置能够提高检测精度，使得套管在周向上的多个方向的损伤程度得以被检测，提高探伤检测的全面性。具体的，检测线圈12数量为6个。检测线圈12设置为 6个时，每个检测线圈12负责套管周向上60°范围的损伤检测，从而提高套管损伤检测的全面性，当检测线圈12大于6个时也能实现损伤检测的全面性，但是成本随之提高。

在一种可能的实施例中，安装主体7上安装有电路板10，安装主体7上还开设有过线孔，电路板10通过过线孔分别与激励线圈和检测线圈12电连接，沿防护壳体的轴向，安装主体 7上位于电路板10两侧的外壁通过密封圈11与防护管体9密封连接。在上述的实施例的基础上，基于检测线圈12与激励线圈的相对位置安装，电路板10可以安装在安装主体7的中段位置，一方面节约安装空间，另一方面，方便激励线圈与检测线圈12的接线。电路板10的安装还能够使探伤检测结果得以储存，从而实现井下无线检测，而两侧的密封圈11则防止了液体侵蚀电路板10，同时密封圈11的设置也为安装主体7提供了一定的缓冲作用，减小振动带来的影响。

在一种可能的实施例中，安装主体7上与安装槽5相对的一端设置有用于与井径仪或其他装置电连接的单芯插头13，单芯插头13通过过线通道14与电路板10电连接。具体的，安装主体7上开有过线通道14，该通道一端开口位于安装主体7上远离安装槽5的端面上，该开口处安装单芯插头13，另一端与电路板10所在空间连通，单芯插头13通过过线通道14 与电路板10实现电连接。通过单芯插头13的设置为探伤仪与井径仪或其他设备提供方便的连接条件，从而减小装配难度，同时在探伤的过程中还能实现其他数据测量，节约作业时间、减少作业设备的使用。特别的，当探伤仪与井径仪结合时，还能准确判断套管的损伤位于管内还是管外。

以上所述的具体实施方式，对本实用新型的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本实用新型的具体实施方式而已，并不用于限定本实用新型的保护范围，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种油井套管探伤仪，用于探测油井套管的损伤，包括防护管体(9)和均位于防护管体(9)内的激励线圈、检测线圈(12)，所述激励线圈与检测线圈(12)间隔套管内径的2～3倍排布，其特征在于，还包括铁芯护壳(1)和连接于防护管体(9)内壁的安装主体(7)，所述安装主体(7)具有一个用于安装铁芯护壳(1)的安装槽(5)；

所述铁芯护壳(1)具有用于绕制激励线圈的绕线部(2)和两个分别连接于绕线部(2)两端的限位部(3)，绕线部(2)上开有用于安装激励线圈的铁芯(6)的安装孔(4)，限位部(3)与所述安装槽(5)适配以使铁芯护壳(1)在安装槽(5)中被径向限位；

铁芯(6)与线圈安装于铁芯护壳(1)时形成所述的激励线圈。

2.根据权利要求1所述的一种油井套管探伤仪，其特征在于，包括锁紧螺母，所述锁紧螺母与安装槽(5)的槽壁螺纹配合以对铁芯护壳(1)进行轴向锁紧。

3.根据权利要求2所述的一种油井套管探伤仪，其特征在于，所述铁芯护壳(1)是塑料制护壳。

4.根据权利要求1所述的一种油井套管探伤仪，其特征在于，所述检测线圈(12)数量为多个，多个检测线圈(12)沿防护管体(9)的周向均布。

5.根据权利要求4所述的一种油井套管探伤仪，其特征在于，所述检测线圈(12)数量为6个。

6.根据权利要求1所述的一种油井套管探伤仪，其特征在于，所述安装主体(7)上安装有电路板(10)，安装主体(7)上还开设有过线孔，所述电路板(10)通过过线孔分别与激励线圈和检测线圈(12)电连接，沿防护壳体的轴向，安装主体(7)上位于电路板(10)两侧的外壁通过密封圈(11)与防护管体(9)密封连接。

7.根据权利要求6所述的一种油井套管探伤仪，其特征在于，所述安装主体(7)上与安装槽(5)相对的一端设置有用于与井径仪或其他装置电连接的单芯插头(13)，单芯插头(13)通过过线通道(14)与所述电路板(10)电连接。

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