[实用新型]井下垂直聚磁探头

说明书

技术领域

本实用新型涉及磁测厚仪领域，具体涉及一种井下电磁涡流测厚仪的探头。

背景技术

目前，油田公认最好的电磁涡流测厚仪的探头是由英国SONDEX公司生产的磁测厚仪(MAGNETIC THICKNEES TOOLS MTT001)所用的探头。图5就是Sondex公司生产的MTT-001磁测厚仪的探头。它是由一只发射线圈5和十二只接收线圈12组成，十二只接收线圈呈30度夹角分布在一个平面上，由于测量方法要求，该平面必须放在发射线圈的远场区，由于远场区到接收探头必须有一定的距离，所以接收线圈能接收到的有用信号很小，只有微伏级，在各种干扰信号(伏级)的作用下，有时会造成较大测量误差。另外两只接收线圈之间(30度夹角之间)没有接收线圈探测套管是否损坏而造成仪器的漏测，这样也会给测量解释造成漏测。

发明内容

为了克服现有的电磁涡流测厚仪探头造成的测量误差，本实用新型提供一种高效井下垂直聚磁探头，它能准确地识别井下套管壁任合位置的破损状态(壁厚)，有效地提高磁测厚仪的测量精度。

实现本实用新型目的的技术方案是一种井下垂直聚磁探头，探头包括极板总成和两个主发射线圈，在两个主发射线圈内侧设有一对附助聚磁线圈，在推靠器上有极板总成，两个主发射线圈外层设有三层屏蔽，屏蔽层由最里面的铜薄层，中间的铝薄层，最外面的坡莫合金层组成；极板总成由八只极板组成，每只极板上装有八只接收线圈，共有64只接收线圈，接收线圈按阵列式交插排列；八只极板在张开时，每两只接收线圈之间的夹角为5.625度；在极板内设有信号放大器，信号放大器由放大器组件、电路印刷版和高导磁托板组成，信号放大器与探测接收线圈封装在同一极板中。

井下垂直聚磁探头是磁测厚仪领域的一种新方案，它所应用的方法既不像远场涡流法为了克服磁场直接耦合的影响而加增大发射线圈与接收线圈之间的距离，也不像电涡流漏磁法要求接收极板一定要与套管壁紧密接触。它是利用发射线圈和接收线圈的特殊结构，改变线圈的数目和排列，研制出接近理想状态的电磁测厚探头，从图2中可以看出，两只主发射线圈发出的磁场穿过套管壁，再集中在接收极板附近并垂直穿过接收线圈返回到主发射线圈。这样，我们就可以利用接收线圈检测到的信号幅度和相位的变化，精确地反映出套管壁厚度的变化。

本实用新型可以有效的提高测量精度，在实测中验证：测量精度可提高80％以上。另外由于接收线圈数量的增加(共有八只极板每只极板上有八个接收线圈)，应用中再不会产生任合漏测，使套管壁上任合部位的破损都能被探测出并能清晰地反映在图像上。

附图说明

图1是井下理想状态的电磁测厚仪的探头原理图。

图2是井下垂直聚磁探头的结构示意图。

图3是井下垂直聚磁探头的机械结构示意图。

图4是井下垂直聚磁探头的极板(包括信号放大器)结构示意图。

图5是英国Sondex公司生产的MTT-001磁测厚仪的探头结构示意图。

图6是井下垂直聚磁探头的极板接收线圈阵列式交插排列示意图。

图7是井下垂直聚磁探头的极板接收线圈和信号放大器电路连接示意图。

具体实施方式

在叙述技术方案以前，先说明一下设计的指导思想：理论上最理想的井下电磁涡流测厚仪的探头应如图1所示：发射探头在套管壁外，接收线圈在套管壁内，发射探头发射的磁场垂直穿过管壁，这样接收线圈接收到的信号幅度会与套管壁的厚度成正比，实际上发射探头是无法放到套管壁外面，本发明采用以下技术方案，使设计的井下垂直聚磁探头接近理想探头状态。

如图2所示，井下垂直聚磁探头主要由四部分组成：主线圈屏蔽层1、附助聚磁线圈2、极板总成3、主发射线圈5。两主发射线圈5采用差动方法绕制，使其发射的磁场在极板总成3附近因互相排斥而产生聚焦作用；再加上附助聚磁线圈2产生的磁阻磁场的作用，迫使主发射线圈产生的磁力线6垂直穿过套管壁4，极板接收线圈12接收到的有用信号是由垂直穿过套管壁4的磁力线6所产生的，它的幅度和相位的变化能精确地反映出套管壁厚度的变化。

如图3所示，极板总成3由八只极板7组成，每只极板上有八只接收线圈12，推靠器8推开后，64只接收线圈可探测到套管圆周上任合一点的厚度变化。