探针式套损检测装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种探针式套损检测装置及方法，涉及石油测井技术领域；其装置包括包括位于检测管体上下两侧的电控扶正器，在所述电控扶正器之间设有多层检测环，所述检测环均安装在检测管体上。所述检测环为三层，每层检测环均包括等分设置的4个探测机，所述探测机与检测环电机相连。所述探测机包括径向设置的探测针，所述探测针后端与衔铁的簧片连接，所述衔铁的簧片一侧设置有永磁铁，该永磁铁内侧安装有通电后磁场与所述永磁铁相反的铁芯、线圈组件。利用探测针式检测环，配合电控扶正器辅助，根据探测针伸出的长度判断当前套管存在的问题，可以使套损检测更加直观。其结构新颖，检测准确率高。测准确率高。测准确率高。

【技术实现步骤摘要】
探针式套损检测装置及方法


[0001]本专利技术涉及石油测井
，具体涉及探针式套损检测装置及方法。

技术介绍

[0002]油水井是油田生产的基本单元，油水井内设有连接储层的套管和用于采集原油的油管，在油水井的上方设有与油管相连的采油树，采油树连接外部集油站以将油水井内的原油采集并存储在集油站中。在油水井生产中，若套管发生损伤将直接影响采集的原油质量，因此，需要不定期的对油水井内套管的状态进行检测，防止套损对油水井正常生产的影响，保证所采集原油的质量。
[0003]由于套管运行期间受工程因素、地质因素等多种因素影响，易出现裂缝、孔洞、变形、缩径等缺陷，进而影响油水井的注水效果，导致产量降低、油井使用寿命缩短。套损检测通过一定的技术手段，对套管的直径、壁厚、变形、孔洞等进行测量，目前常用的套损检测技术有超声波检测技术、机械井径检测技术、电磁检测技术、放射性同位素检测技术等。至今国内外仍没有可以实现更为直观检测套管损伤的方式。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的是提供一种探针式套损检测装置及方法，采用多层多个探测针式结构，配合可调式电控扶正器辅助，根据探测针的伸缩程度可以更为快速、直观的判断套管存在的各种问题。
[0005]为实现上述目的，本申请提出一种探针式套损检测装置，包括位于检测管体上下两侧的电控扶正器，在所述电控扶正器之间设有多层检测环，所述检测环均安装在检测管体上。
[0006]进一步的，所述检测环为三层，每层检测环均包括等分设置的4个探测机，所述探测机与检测环电机相连。
[0007]进一步的，检测时，三层的12个所述探测机在轴向投影的一个圆周上处于等角距位置。
[0008]进一步的，所述探测机包括径向设置的探测针，所述探测针后端与衔铁的簧片连接，所述衔铁的簧片一侧设置有永磁铁，该永磁铁内侧安装有通电后磁场与所述永磁铁相反的铁芯、线圈组件。
[0009]进一步的，位于同一层的4个探测针均安装在检测环内部的芯杆上。
[0010]更进一步的，在所述探测针与芯杆连接的外周均安装位移传感器，每一所述位移传感器的检测结果送至数据处理单元。
[0011]更进一步的，所述数据处理单元将位移传感器采集的数据依次经过差动放大、整流滤波后送入单片机。
[0012]更进一步的，所述检测环电机均与单片机相连，检测时，检测环电机驱动检测环旋转，单片机使三个检测环之间纵向互差30
°
，实现同一深度360
°
套损检测、不同深度快速套
损检测；检测环电机驱使探测针伸出，根据所述探测针伸出的长度判断当前套管存在的各种问题。
[0013]作为更进一步的，所述电控扶正器包括扶正器电机和扶正机构，所述扶正机构包括上支臂、滚轮、下支臂，所述扶正器电机位于壳体内部且与上支臂一端相连，该上支臂另一端通过滚轮与下支臂一端相连，所述滚轮位于壳体外部，下支臂另一端与丝杠相连，该丝杠与扶正器电机连接。
[0014]作为更进一步的，所述扶正机构为3组，均匀布置在扶正器电机与丝杠外周。
[0015]本申请还提供一种探针式套损检测方法，其包括：
[0016]将上述套损检测装置下放至井中，到达指定位置后，扶正器电机开始工作，带动丝杠旋转，该丝杠带动下支臂与上支臂向扶正器电机方向移动并支开，当丝杠到达指定位置后，上支臂与下支臂完全支开，这时滚轮与套管内壁接触；
[0017]进行套损检测时，检测环电机b驱动检测环b、检测环电机c驱动检测环c进行顺时针旋转，使三个检测环之间纵向互差30
°
，然后各检测环中的探测机陆续开始工作。
[0018]进一步的，所述各检测环中的探测机工作过程包括：
[0019]首先线圈c通电，由铁芯c和线圈c组成的电磁铁产生一个与永磁铁c相反的磁场，使永磁铁c的吸力减少，当吸力小到一定程度时，衔铁c的簧片上机械能释放，推动芯杆c将探测针c伸出，所述探测针c与套管内壁接触，产生位移，由压力式位移传感器c将对应探测针c伸出的位移信号转换成电信号传送到数据处理单元；该数据处理单元通过探测针深处的长度即可判断套管是否存在裂缝、孔洞、变形、缩径等问题；当脉冲电流消失后，线圈c失去电流，铁芯c失去磁性，衔铁c的簧片被永磁铁c吸回，探测针c缩回。
[0020]进一步的，所述各检测环中的探测机工作过程还包括：
[0021]检测环电机c驱动检测环c在顺时针30
°
角度内依次探测完成后，由下一层检测环b在同一深度继续探测，检测环c继续下个深度的探测检测，待检测环b在顺时针30
°
角度内依次探测完成后，由下一层检测环a在同一深度继续探测，检测环b继续下个深度的探测检测，待检测环a在顺时针30
°
角度内依次探测完成后，实现同一深度360
°
套损检测、不同深度快速套损检测。
[0022]本专利技术采用的以上技术方案，与现有技术相比，具有的优点是：利用探测针式检测环，配合电控扶正器辅助，根据探测针伸出的长度判断当前套管存在的问题，可以使套损检测更加直观。其结构新颖，检测准确率高。
附图说明
[0023]图1为探针式套损检测装置示意图；
[0024]图2为检测环俯视图；
[0025]图3为电控扶正器俯视图；
[0026]图4为检测环的结构放大图；
[0027]图5为数据处理单元工作流程图；
[0028]图中序号说明：1
‑
电控扶正器a；2
‑
检测环a；3
‑
检测环b；4
‑
检测环c；5
‑
电控扶正器b；1.1
‑
电缆接口；1.2
‑
扶正器电机；1.3
‑
上支臂；1.4
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滚轮；1.5
‑
下支臂；1.6
‑
丝杠；1.7
‑
仪器接口；2.1
‑
探测机a；2.2
‑
检测环电机a；2.3
‑
探测机c；2.4
‑
探测机b；2.5
‑
探测机d；3.1
‑
探
测机e；3.2
‑
检测环电机b；3.3
‑
探测机g；3.4
‑
探测机f；3.5
‑
探测机h；4.1
‑
探测机i；4.2
‑
检测环电机c；4.3
‑
探测机k；4.4
‑
探测机j；4.5
‑
探测机l；4.1.1
‑
探测针c；4.1.2
‑
衔铁c；4.1.3
‑
永磁铁c；4.1.4
‑
线圈c；4.1.5
‑
铁芯c；4.1.6
‑
位移传感器c本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种探针式套损检测装置，其特征在于，包括位于检测管体上下两侧的电控扶正器，在所述电控扶正器之间设有多层检测环，所述检测环均安装在检测管体上。2.根据权利要求1所述一种探针式套损检测装置，其特征在于，所述检测环为三层，每层检测环均包括等分设置的4个探测机，所述探测机与检测环电机相连。3.根据权利要求2所述一种探针式套损检测装置，其特征在于，检测时，三层的12个所述探测机在轴向投影的一个圆周上处于等角距位置。4.根据权利要求2或3所述一种探针式套损检测装置，其特征在于，所述探测机包括径向设置的探测针，所述探测针后端与衔铁的簧片连接，所述衔铁的簧片一侧设置有永磁铁，该永磁铁内侧安装有通电后磁场与所述永磁铁相反的铁芯、线圈组件。5.根据权利要求4所述一种探针式套损检测装置，其特征在于，位于同一层的4个探测针均安装在检测环内部的芯杆上。6.根据权利要求5所述一种探针式套损检测装置，其特征在于，在所述探测针与芯杆连接的外周均安装位移传感器，每一所述位移传感器的检测结果送至数据处理单元。7.根据权利要求6所述一种探针式套损检测装置，其特征在于，所述数据处理单元将位移传感器采集的数据依次经过差动放大、整流滤波后送入单片机。8.根据权利要求2所述一种探针式套损检测装置，其特征在于，所述检测环电机均与单片机相连，检测时，检测环电机驱动检测环旋转，单片机使三个检测环之间纵向互差30
°
，实现同一深度360
°
套损检测、不同深度快速套损检测；检测环电机驱使探测针伸出，根据所述探测针伸出的长度判断当前套管存在的各种问题。9.根据权利要求1所述一种探针式套损检测装置，其特征在于，所述电控扶正器包括扶正器电机和扶正机构，所述扶正机构包括上支臂、滚轮、下支臂，所述扶正器电机位于壳体内部且与上支臂一端相连，该上支臂另一端通过滚轮与下支臂一端相连，所述滚轮位于壳体外部，下支臂另一端与丝杠相连，该丝杠与扶正器电机连接。10.根据权利要求9所述一种探针式...

【专利技术属性】
技术研发人员：邹振巍，景士锟，岳鹏飞，毕志英，于雷，陈辽望，何金宝，吴义志，任德强，周艳平，李蓉，陈传时，齐鑫，刘欢，张莹，史文娟，程云龙，王硕，马开，付云博，
申请(专利权)人：中国石油天然气股份有限公司，
类型：发明
国别省市：