[发明专利]基于超声相控阵技术的储气井井筒检测系统及其检测方法

权利要求书

1.一种基于超声相控阵技术的储气井井筒检测系统，包括井上设备、井下设备及复合电 缆，所述井上设备包括系统主机、控制箱、收线架、定滑轮；所述的定滑轮安装有编码器； 井下设备包括扶正器、检测仪和环形探头；所述的复合电缆由内部铜导线、光纤和外层钢丝 组成；铜导线为井下设备供电，钢丝拖拽井下设备工作，光纤是系统主机与井下设备的通讯 媒介，其特征在于：

所述的检测仪为超声相控阵检测仪，包括延时模块、隔离模块、发射模块、接收模块、 采集卡和光端机；所述的发射模块、接收模块构成超声相控阵检测仪的收发电路；

所述的井下设备设置有一个所述的环形探头；所述的环形探头为环形相控阵阵列探头， 含有均匀分布在一同层圆周上的多个环形相控阵阵元组；所述的每个环形相控阵阵元组具有 16n个环形相控阵阵元；

在进行储气井井筒检测时，所述的系统主机根据所述的超声相控阵检测仪的发射模块发 出的超声波波束偏转角度计算出环形相控阵阵列探头的各组阵元相对延时时间，并传递给超 声相控阵检测仪的接收模块；所述的超声相控阵检测仪的延时模块实现各组阵元的相对延时 量，发射模块激励所述的环形相控阵阵列探头各个阵元发射超声波，隔离模块保护后级电路 中低电压器件不被损坏，接收模块将环形相控阵阵列探头接收的回波转换成采集卡的输入信 号，采集卡将电信号转换成数字式的电信号，光端机将数字式的电信号转换为光信号经光纤 传送给系统主机；所述的系统主机将接收到的回波信号进行滤波、放大等处理，以提取有用 信号用于分析、成像。

2.根据权利要求1所述的一种基于超声相控阵技术的储气井井筒检测系统，其特征在于： 所述的超声相控阵检测仪收发电路采用阵列式设计，拥有结构相同的多路通道，每一路通道 可单独激励、接收和调理超声信号，互不干扰。

3.根据权利要求1或2所述的一种基于超声相控阵技术的储气井井筒检测系统，其特征 在于：所述的超声相控阵检测仪的各功能模块的通道数等同于单组环形相控阵阵元数目；多 个环形相控阵阵元组分时复用超声相控阵检测仪的各个模块。

4.根据权利要求1所述的一种基于超声相控阵技术的储气井井筒检测系统，其特征在于： 所述的环形相控阵阵列探头包含有四个环形相控阵阵元组，每个环形相控阵阵元组具有16个 阵元。

5.根据权利要求1所述的一种基于超声相控阵技术的储气井井筒检测系统，其特征在于： 所述的井下设备包括两个扶正器。

6.根据权利要求1所述的一种基于超声相控阵技术的储气井井筒检测系统，其特征在于： 所述的扶正器设置有三个间隔为120°连杆结构式支脚，可沿井壁接触滚动，能够同步收放。