[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

摘要

本发明公开了一种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，其系统包括系统主机、光纤通讯设备、编码器等井上设备和扶正器、超声相控阵检测仪及环形相控阵阵列探头等井下设备。启动系统主机，调整扶正器以保持井下设备与井筒同轴平行；系统检测控制信息的电信号由光端机转换为光信号，经光纤传送到超声相控阵检测仪；后者据聚焦法则激励环形相控阵阵列探头发射超声波，扫查井壁；采集的回波电信号转换成光信号后，由光纤传送到系统主机存储和处理成像。检测系统可实时S显示和C显示，并且通过改变超声波偏转角度的步进大小可灵活调整扫查覆盖率，对腐蚀部分定位细查，检测速度快，检测精度高。

主权项

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。