专利名称：一种高分辨率电磁探伤仪及控制系统的制作方法
技术领域：
本实用新型属勘探领域，涉及一种套管检测仪器，尤其涉及一种应用于油田生产测井用的高分辨率电磁探伤仪及控制系统。
背景技术：
目前，许多老油田套管损伤井呈逐年增多趋势，并向区域性发展，这将严重影响油田的产量。利用电磁探伤测井技术进行普查，评价套管的损伤程度，认识和预防套损区域性的扩大并及时采取措施有重要意义。电磁法检测是利用套管在电磁作用下呈现出来的电学和磁学性质，根据电磁感应原理来检测井下套管的状况。电磁探伤在油管内检测油管和套管的损坏情况，以及在套管内检测套管和表层套管的损坏情况，节省了检查套管情况时起下油管的作业费用和时间。 因此，它可对油气、水井井身结构进行“体检”，及时发现井身结构的变形损坏情况。现有的电磁探伤仪，单独测井的时候，对一些缺陷和损伤程度无法确定，于是，就迫切需要联合多臂井径仪测井；这样可以把电磁探伤仪与多臂井径仪的各自优点结合起来，更能充分对套管损坏情况掌握详细，从而为现场井的维护及改造提供了可靠、详细的一手技术资料。另外，对一些孔和裂缝以及多层套管的损伤情况，现有的电磁探伤精度不够， 识别能力差，因此，该新型电磁探伤仪研发就迫在眉睫。
实用新型内容为了解决背景技术中存在的上述技术问题，本实用新型提供了一种具有探伤范围宽、套损套变识别能力强、结构紧凑以及装配灵活的高分辨率电磁探伤仪及控制系统。本实用新型的技术解决方案是本实用新型提供了一种高分辨率电磁探伤仪，包括探伤短节，其特殊之处在于所述探伤探伤短节包括探伤短节本体；用于计算壁厚、识别单层和多层缺陷和纵向裂缝的纵向长轴探头；用于识别单层和双层缺陷和纵向裂缝的纵向短轴探头；用于识别单层和双层的横向裂缝缺陷的第一横向探头以及第二横向探头；所述纵向短轴探头、第二横向探头、第一横向探头以及纵向长轴探头依次设置于探伤短节本体上；所述第一横向探头以及第二横向探头相互垂直。上述高分辨率电磁探伤仪还包括与探伤短节相连的伽马井温短节；所述伽马井温短节包括用于校深的伽马探头；用于检测井内流体温度场的变化的井温探头。上述高分辨率电磁探伤仪还包括分别设置于高分辨率电磁探伤仪两端的滚轮扶正器。上述高分辨率电磁探伤仪的外径是70mm。[0017]一种用于对高分辨率电磁探伤仪进行控制的控制系统，其特殊之处在于所述控制系统包括信号采集与处理单元、电缆传输单元以及信号获取单元；所述信号获取单元以及电缆传输单元分别接入信号采集与处理单元。上述信号获取单元包括探头发射驱动单元以及探头接收信号处理单元；所述探头发射驱动单元以及探头接收信号处理单元分别接入信号采集与处理单元。上述控制系统还包括伽马单元以及井温单元；所述伽马单元以及井温单元分别接入信号采集与处理单元。上述伽马单元是伽马探头；所述井温单元是温度传感器。本实用新型的优点是本实用新型提供了一种高分辨率电磁探伤仪，纵向探头和横向套头骨架大，缠绕线圈多，发射探头产生电磁场强度大，接收探头感应磁场能力强，从而识别缺陷能力敏锐， 探伤范围宽；同时，本实用新型将传统的探伤仪的外径增大，距离套管壁更近，形成管壁涡流能力强，识别缺陷分辨率高，与现有的40臂井径仪尺寸一致，能够实现无缝连接，而不需要转换短节，仪器装配简单；第三，本实用新型采用多功能通讯电路，实现可单独测井，也可与40臂井径仪联调测井，适应范围广，满足不同用户需求；第四，本实用新型在现有探伤仪的两端分别采用滚轮扶正器，提高了承载仪器强度，使仪器居中，下放测井更顺利。
图1是本实用新型所提供的高分辨率电磁探伤仪整体结构示意图；图2是本实用新型所采用的电路原理框图；其中1-上扶正器短节；2-纵向短轴C探头；3-横向短轴BB探头；4_横向短轴B探头； 5-探伤短节；6-纵向长轴A探头；7-伽玛探头；8-伽玛井温短节；9-温度探头；10-下扶正器短节；11-信号采集与处理单元；12-探头发射驱动单元；13-探头接收信号处理单元； 14-伽马单元；15-电缆传输单元；16-井温单元。
具体实施方式
本实用新型的具体方案是电磁探伤仪的仪器外径采用70mm，结构分为四个短节，其中包括上滚轮扶正器1，下滚轮扶正器10，探伤短节5和伽马井温短节8。探伤短节5 包括纵向长轴探头，纵向短轴探头，横向探头，伽马探头和井温探头。纵向长轴探头主要用来计算壁厚，识别单层和多层缺陷和纵向裂缝；纵向短轴探头主要用来识别单层和双层缺陷和纵向裂缝。两个横向探头用来识别单层和双层的横向裂缝缺陷。伽马探头主要用来校深；井温探头主要用来检测井内流体温度场的变化。电路功能单元包括信号采集与处理单元11，电缆传输单元15，探头发射驱动单元 12，探头接收信号处理单元13，伽马单元14，井温单元16。电缆传输单元15，探头发射驱动单元12，探头接收信号处理单元13，伽马单元14以及井温单元16分别接入信号采集与处理单元11。如图1所示，是该实用新型的机械安装总图。该仪器分为四个短节上下两个扶正器短节，探伤短节，伽玛井温短节。主要包括上扶正器短节1、探伤短节5、伽玛井温短节8、下扶正器短节10。其中，探伤短节5主要包括纵向短轴C探头2、横向短轴BB探头3、横向短轴B探头4和纵向长轴A探头6 ；伽马井温短节8主要包括伽玛探头7和温度探头9。若要使用电磁探伤测井与40臂井径仪联合测井，则无需挂接伽玛井温短节8 ；否则，应挂接伽玛井温短节8。这样可以灵活配接，安装方便。 如图2所示，是该实用新型的电路原理框图。其工作过程信号采集与处理单元， 输出相应的控制时序，控制各个发射探头驱动单元，使相应探头发生电磁感应现象，从而在不同层的套管壁上形成涡流，探头接收信号处理单元感应出电流，产生与壁厚值成比例的电压幅值，并通过处理后，提供给信号采集与处理单元，同时，若加载图1中伽马井温短节 8，则伽玛值与井温值也提供给信号采集与处理单元去处理；经过处理信号，最后通过电缆传送单元，发送给地面数控系统去解释处理。尤其指出，该实用新型在电缆传送单元与现有的电磁探伤仪的传送单元的不同若四十臂井径仪挂接电磁探伤，则四十臂井径仪开始工作后会发送命令，根据该命令电磁探伤会采用四十臂井径仪要求的通讯协议格式发送数据包，若未挂接四十臂井径仪，单独测井，则根据固定的延时时间等待，若超时，则依据电磁探伤的自有的通讯协议发送数据包。
权利要求1.一种高分辨率电磁探伤仪，包括探伤短节，其特征在于所述探伤探伤短节包括探伤短节本体；用于计算壁厚、识别单层和多层缺陷和纵向裂缝的纵向长轴探头；用于识别单层和双层缺陷和纵向裂缝的纵向短轴探头；用于识别单层和双层的横向裂缝缺陷的第一横向探头以及第二横向探头；所述纵向短轴探头、第二横向探头、第一横向探头以及纵向长轴探头依次设置于探伤短节本体上；所述第一横向探头以及第二横向探头相互垂直。
2.根据权利要求1所述的高分辨率电磁探伤仪，其特征在于所述高分辨率电磁探伤仪还包括与探伤短节相连的伽马井温短节；所述伽马井温短节包括用于校深的伽马探头；用于检测井内流体温度场的变化的井温探头。
3.根据权利要求1或2所述的高分辨率电磁探伤仪，其特征在于所述高分辨率电磁探伤仪还包括分别设置于高分辨率电磁探伤仪两端的滚轮扶正器。
4.根据权利要求3所述的高分辨率电磁探伤仪，其特征在于所述高分辨率电磁探伤仪的外径是70mm。
5.一种用于对权利要求1-4任一权利要求的高分辨率电磁探伤仪进行控制的控制系统，其特征在于所述控制系统包括信号采集与处理单元、电缆传输单元以及信号获取单元；所述信号获取单元以及电缆传输单元分别接入信号采集与处理单元。
6.根据权利要求5所述的控制系统，其特征在于所述信号获取单元包括探头发射驱动单元以及探头接收信号处理单元；所述探头发射驱动单元以及探头接收信号处理单元分别接入信号采集与处理单元。
7.根据权利要求5或6所述的控制系统，其特征在于所述控制系统还包括伽马单元以及井温单元；所述伽马单元以及井温单元分别接入信号采集与处理单元。
8.根据权利要求7所述的控制系统，其特征在于所述伽马单元是伽马探头；所述井温单元是温度传感器。
专利摘要本实用新型涉及一种应用于油田生产测井用的高分辨率电磁探伤仪及控制系统，该高分辨率电磁探伤仪，包括探伤短节，探伤探伤短节包括探伤短节本体；用于计算壁厚、识别单层和多层缺陷和纵向裂缝的纵向长轴探头；用于识别单层和双层缺陷和纵向裂缝的纵向短轴探头；用于识别单层和双层的横向裂缝缺陷的第一横向探头以及第二横向探头；纵向短轴探头、第二横向探头、第一横向探头以及纵向长轴探头依次设置于探伤短节本体上；第一横向探头以及第二横向探头相互垂直。本实用新型提供了一种具有探伤范围宽、套损套变识别能力强、结构紧凑以及装配灵活的高分辨率电磁探伤仪及控制系统。
文档编号G01N27/90GK202196038SQ20112029377
公开日2012年4月18日 申请日期2011年8月12日 优先权日2011年8月12日
发明者于英强, 姚晓睿, 胡森强 申请人:西安思坦仪器股份有限公司
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