[实用新型]一种阵列式多分量井下瞬变电磁探伤系统

说明书

技术领域

本公开涉及电磁检测技术领域，尤其涉及一种阵列式多分量井下瞬变电磁探伤系统。

背景技术

当前，我国大多数油田进入中后期，在长期的生产过程中，生产井套管由于地层应力、化学腐蚀等原因出现不同程度的损伤，如缩径、穿孔、腐蚀和破裂等，从而导致井壁坍塌，造成油田的注采失衡且限制增产，严重影响了各油田的正常生产。

瞬变电磁法套损检测是一种有效地检测管柱损伤的方法。其原理是给电磁探头发射一个双极性的激励信号，在探头周围形成一次磁场，一次磁场在遇到周围介质时产生涡流环，从而形成二次磁场，在发射激励信号的间隙期间接收地层中衰减的二次磁场，接收到的二次磁场是一个衰减的电压信号，通过分析接收信号的衰减规律反演地层电导率信息。相比普通的电磁法来说几乎不会受到一次磁场的干扰，所以瞬变电磁检测法现在受到越来越多人的关注。

然而，现有的瞬变电磁法套损检测技术在多层管柱损伤检测时主要依靠涡流信号的时间特性来实现不同径向距离的套损分析。专利《多功能井下电磁探伤仪》200910254664.X，以及论文Fu Y， Yu R， Peng X， et al. Investigation of casing inspection through tubing with pulsed eddy current[J]. Nondestructive Testing and Evaluation， 2012， 27(4): 353-374. 就提出了穿过油管实现油管外套管损伤检测的方法，该方法主要仍是通过选择合适的时间切片，利用涡流的时域特性进行分析，从而完成两层管柱的损伤检测。这种方法的优势是仪器结构相对简单，但缺点是多层管柱损伤的检测性能会受到一定影响。

在《石油仪器》发表的论文“黎明， 邱金权， 金鑫，等. 新型电磁探伤MID-S测井技术套损检测研究[J]. 石油仪器， 2012， 26(4):4-6.”介绍了俄罗斯的最新一代MID-S瞬变电磁探伤仪，这种探伤仪通过设置2个纵向探头（平行于套管轴线）实现油管和套管的损伤检测，并采用6个横向探头（垂直于套管轴线）的探头确定损伤的形状与对称性。但是MID-S设计的2个纵向探头最多只具备区分2层管柱损伤情况的能力，在多于2层管柱的井况中（这类井况多见于井深超过4000米的油田，例如我国的玉门、青海、新疆等地的油田），这类方法无法有效、准确地对损伤情况进行检测。此外，该文中所涉及的多个横向探头组装复杂，探测性能严重依赖于机械件的加工精度和组装误差，即使微小的机械尺寸误差就会导致损伤检测性能的大幅度降低。

需要说明的是，在上述背景技术部分公开的信息仅用于加强对本公开的背景的理解，因此可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。

实用新型内容

本公开的目的在于提供一种阵列式多分量井下瞬变电磁探伤系统，进而至少在一定程度上克服由于相关技术的限制和缺陷而导致的一个或者多个问题。

本公开的其他特性和优点将通过下面的详细描述变得显然，或部分地通过本公开的实践而习得。

根据本公开的一方面，提供一种阵列式多分量井下瞬变电磁探伤系统，包括：

井下探测模块，用于探测并采集待测套管的探测数据；所述井下探测模块包括顺次连接的若干个探测短节；

遥传短节，与所述井下探测模块连接，用于接收上位机的控制指令，并收集各所述探测短节的探测数据，将所述探测数据发送至所述上位机；

上位机，用于接收所述遥传短节发送的探测数据。

在本公开的一种示例性实施例中，所述探测短节包括壳体以及设置在所述壳体内的横向探测单元和纵向探测单元；

所述横向探测单元包括两个相互垂直且与所述壳体轴向相垂直的横向电磁探头；

所述纵向探测单元包括与所述壳体轴向平行设置的纵向电磁探头。

在本公开的一种示例性实施例中，所述探测短节壳体内设置用于固定所述横向电磁探头和纵向电磁探头的机械骨架。

在本公开的一种示例性实施例中，所述探测短节壳体两端分别设置有接头定位键和与所述接头定位键相匹配的定位键槽。

在本公开的一种示例性实施例中，所述接头定位键与定位键槽沿所述壳体轴向设置有一夹角。

在本公开的一种示例性实施例中，所述遥传短节包括：

遥传信息处理模块，用于接收所述上位机的控制指令，向所述探测短节发送控制指令并收集、存储各所述探测短节的探测数据，并将所述探测数据发送至所述上位机；