声波电磁管外窜测试仪及其工作方法技术

本发明专利技术提供一种声波电磁管外窜测试仪及其工作方法，测试仪包括遥传部件、声波测试部件和电磁测试部件，遥传部件接收地面控制机箱传输过来的发射电信号，并将发射电线号传输给声波测试部件和电磁测试部件，该电磁测试部件在接收到发射电信号后，该电磁测试部件中的探头发射直流脉冲电流，同时接收到电压信号，将电压信号进行信号调理后，传回该遥传部件，该声波测试部件在接收到发射电信号后，发射声波信号，并接收到声波信号，将声波信号进行信号调理后，传回该遥传部件，该遥传部件将接收的信号进行数据处理，并传输给地面控制机箱。本发明专利技术将电磁与声波数据相结合，实现储层串层的综合解释，以定性评价窜槽位置，能够最大程度避免误判、漏判。漏判。漏判。

【技术实现步骤摘要】
声波电磁管外窜测试仪及其工作方法


[0001]本专利技术涉及井下验窜工具
，特别是涉及到一种声波电磁管外窜测试仪及其工作方法。

技术介绍

[0002]随着油田发展到中后期，受固井质量差、高强度增产措施、注水开发等因素影响，会出现油水井管外串通或层间串通等现象，严重影响注采开发效果。目前主要的找窜方式有声幅测井找窜、封隔器找窜、桥塞前驱动法找窜、同位素测井找窜等。声幅测井找窜只能用于水泥环与管壁之间的窜通；封隔器找窜、桥塞前驱动法找窜都是将工具下入井中，坐封形成密封状态，打压后通过分析压力变化判断是否窜层，工序繁琐，平均用时3天/井次。同位素测井找窜是在测井内自然放射性曲线，再往井内注入一定数量含同位素的液体，并用清水将其替入地层；洗井后测放射性曲线。对比前后两次测得的曲线判断是否窜层，同样存在工序繁琐操作复杂的缺点。因此为适应现场找窜需求，亟需一种可以快速、精确定性评价管外窜的检测仪器。
[0003]为此我们专利技术了一种新的声波电磁管外窜测试仪及其工作方法，解决了以上技术问题。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的是提供一种适用于管外窜检测的声波电磁管外窜测试仪及其工作方法。
[0005]本专利技术的目的可通过如下技术措施来实现：声波电磁管外窜测试仪，该声波电磁管外窜测试仪包括遥传部件、声波测试部件和电磁测试部件，该遥传部件连接于地面控制机箱，接收地面控制机箱传输过来的发射电信号，并将发射电线号传输给该声波测试部件和该电磁测试部件，该电磁测试部件连接于该遥传部件，在接收到发射电信号后，该电磁测试部件中的探头发射直流脉冲电流，同时接收到含有套管质量、套后储层及夹层径向电阻率变化信息的电压信号，该电磁测试部件将电压信号进行信号调理后，传回该遥传部件，该声波测试部件连接于该遥传部件，在接收到发射电信号后，发射声波信号，并接收到含有套后水泥胶结质量以及井下流量与套外流体分布情况的声波信号，该声波测试部件将声波信号进行信号调理后，传回该遥传部件，该遥传部件将从该声波测试部件和该电磁测试部件中接收的信号进行数据处理，并传输给地面控制机箱。
[0006]本专利技术的目的还可通过如下技术措施来实现：
[0007]该电磁测试部件包括井下处理电路、横向探头、纵向探头和对应于每个探头的多个发射接收电路，所述发射接收电路接收发射信号，并控制相应的探头工作，该横向探头和该纵向探头分别连接于其对应的所述发射接收电路，并在其对应的所述发射接收电路的控制下发射直流脉冲电流，同时接收到含有套管质量、套后储层及夹层径向电阻率变化信息的电压信号，并将电压信号传输给其对应的所述发射接收电路，所述发射接收电路将电压
信号进行信号调理，并将信号调理后的电压信号传输给该井下处理电路，该井下处理电路连接于多个所述发射接收电路，将接收到的电压信号再次进行调理后，传输给该遥传部件。
[0008]该井下处理电路包括上接头、传输模块、电源模块、第一主控电路、第一传输电路和下接头，该上接头连接上一级电路板或该遥传部件，下接头连接其余各电路板，该电源模块接收该遥传部件传输过来的电源，并将电源转换为该井下处理电路所需的电源，该第一主控电路分别连接于该电源模块、该第一传输电路和该传输模块，该传输模块接收地面控制机箱传输过来的发射电信号并传输给该第一主控电路，该第一主控电路将发射电信号转换为发射信号传输给该第一传输电路，由该第一传输电路传输给所述多个发射接收电路。
[0009]该井下处理电路还包括依次连接的信号采集电路、滤波电路、运算放大电路、反相放大电路和第一滤波电路，该第一传输电路连接于信号采集电路，将接收到的电压信号传输给该信号采集电路，使电压信号依次通过该信号采集电路、该滤波电路、该运算放大电路、该反相放大电路和该第一滤波电路进行信号调理，该第一滤波电路将信号调理后的电压信号传输给该主控电路，该主控电路将调理后的电压信号通过该传输模块传输到地面控制机箱。
[0010]该发射接收电路包括第二传输电路、第二主控电路及依次连接的自举电路、驱动电路和H桥，该第二传输电路连接于该第二主控电路，将发射信号传输给该第二主控电路，该H桥连接于探头的发射线圈，该第二主控电路连接于该自举电路，将发射信号传输给该自举电路，使发射信号经过该自举电路、该驱动电路和该H桥的信号处理后，由该H桥传输给探头的发射线圈。
[0011]该发射接收电路还包括依次连接的差分放大电路，第二滤波电路和匹配电路，该匹配电路连接于该第二传输电路，该差分放大电路连接于探头的接收线圈，接收探头的接收线圈传输过来的电压信号，并使电压信号经过该差分放大电路，该第二滤波电路和该匹配电路进行信号处理，处理后的电压信号通过该第二传输电路传输给该井下处理电路。
[0012]该电磁测试部件包括4组所述横向探头和2组所述纵向探头，所述横向探头和所述纵向探头由磁性材料上绕高温漆包线组成，采用集成式多分量结构设计。
[0013]该电磁测试部件还包括温度传感器，该温度传感器连接于该井下处理电路，采集温度数据并将温度数据传输给该井下处理电路，该井下处理电路将温度数据进行信号调理后，传输给该遥传部件。
[0014]该电磁测试部件还包括套管磁化探头，该套管磁化探头连接于该井下处理电路，用以磁化套管。
[0015]该电磁测试部件还包括扶正器，该扶正器位于该声波电磁管外窜测试仪的外壳外部，材质为四丙氟橡胶，以使该声波电磁管外窜测试仪在油管中居中。
[0016]该声波测试部件包括接收电路、接收声系、发射声系、发射电路，该发射电路连接于该遥传部件和该发射声系，在接收到发射电信号后，控制该发射声系发射声波信号，该接收声系连接于该接收电路，该接收声系接收响应的含有套后水泥胶结质量以及井下流量与套外流体分布情况的声波信号，并将声波信号传输给该接收电路，该接收电路将连接于该遥传部件，将接收到的声波信号通过差分放大、滤波和匹配电路进行信号调理，该接收声系将调理后的声波信号传输给该遥传部件。
[0017]该声波测试部件还包括隔声体部件，该隔声体部件是在该声波电磁管外窜测试仪
的外壳上铣出许多平行、错位的刻槽，以延长声波传播的路径总长并且使声波由于沿不同传播路径致使相位不同的波叠加而减小其幅度。
[0018]该发射声系和该接收声系分别由声波压电换能器构成。
[0019]该遥传部件包括时序控制模块、单芯电缆通信模块和曼码总线通信模块，该时序控制模块连接于该声波测试部件和该电磁测试部件，以控制声波信号和电磁信号的有序发射，该单芯电缆通信模块连接于该曼码总线通信模块和地面控制机箱，该曼码总线通信模块连接于该声波测试部件和该电磁测试部件，将从该声波测试部件和该电磁测试部件中接收的信号进行编码，并通过该单芯电缆通信模块整合后，通过电缆传输到地面控制机箱。
[0020]该遥传部件还包括电源，该电源通过单芯电缆连接于地面控制机箱，为该遥传部件提供电源。
[0021]本专利技术的目的也可通过如下技术措施来实现：声波电磁管外窜测试仪的工作方法，该声波电磁管外窜本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.声波电磁管外窜测试仪，其特征在于，该声波电磁管外窜测试仪包括遥传部件、声波测试部件和电磁测试部件，该遥传部件连接于地面控制机箱，接收地面控制机箱传输过来的发射电信号，并将发射电线号传输给该声波测试部件和该电磁测试部件，该电磁测试部件连接于该遥传部件，在接收到发射电信号后，该电磁测试部件中的探头发射直流脉冲电流，同时接收到含有套管质量、套后储层及夹层径向电阻率变化信息的电压信号，该电磁测试部件将电压信号进行信号调理后，传回该遥传部件，该声波测试部件连接于该遥传部件，在接收到发射电信号后，发射声波信号，并接收到含有套后水泥胶结质量以及井下流量与套外流体分布情况的声波信号，该声波测试部件将声波信号进行信号调理后，传回该遥传部件，该遥传部件将从该声波测试部件和该电磁测试部件中接收的信号进行数据处理，并传输给地面控制机箱。2.根据权利要求1所述的声波电磁管外窜测试仪，其特征在于，该电磁测试部件包括井下处理电路、横向探头、纵向探头和对应于每个探头的多个发射接收电路，所述发射接收电路接收发射信号，并控制相应的探头工作，该横向探头和该纵向探头分别连接于其对应的所述发射接收电路，并在其对应的所述发射接收电路的控制下发射直流脉冲电流，同时接收到含有套管质量、套后储层及夹层径向电阻率变化信息的电压信号，并将电压信号传输给其对应的所述发射接收电路，所述发射接收电路将电压信号进行信号调理，并将信号调理后的电压信号传输给该井下处理电路，该井下处理电路连接于多个所述发射接收电路，将接收到的电压信号再次进行调理后，传输给该遥传部件。3.根据权利要求2所述的声波电磁管外窜测试仪，其特征在于，该井下处理电路包括上接头、传输模块、电源模块、第一主控电路、第一传输电路和下接头，该上接头连接上一级电路板或该遥传部件，下接头连接其余各电路板，该电源模块接收该遥传部件传输过来的电源，并将电源转换为该井下处理电路所需的电源，该第一主控电路分别连接于该电源模块、该第一传输电路和该传输模块，该传输模块接收地面控制机箱传输过来的发射电信号并传输给该第一主控电路，该第一主控电路将发射电信号转换为发射信号传输给该第一传输电路，由该第一传输电路传输给所述多个发射接收电路。4.根据权利要求3所述的声波电磁管外窜测试仪，其特征在于，该井下处理电路还包括依次连接的信号采集电路、滤波电路、运算放大电路、反相放大电路和第一滤波电路，该第一传输电路连接于信号采集电路，将接收到的电压信号传输给该信号采集电路，使电压信号依次通过该信号采集电路、该滤波电路、该运算放大电路、该反相放大电路和该第一滤波电路进行信号调理，该第一滤波电路将信号调理后的电压信号传输给该主控电路，该主控电路将调理后的电压信号通过该传输模块传输到地面控制机箱。5.根据权利要求4所述的声波电磁管外窜测试仪，其特征在于，该发射接收电路包括第二传输电路、第二主控电路及依次连接的自举电路、驱动电路和H桥，该第二传输电路连接于该第二主控电路，将发射信号传输给该第二主控电路，该H桥连接于探头的发射线圈，该第二主控电路连接于该自举电路，将发射信号传输给该自举电路，使发射信号经过该自举电路、该驱动电路和该H桥的信号处理后，由该H桥传输给探头的发射线圈。6.根据权利要求5所述的声波电磁管外窜测试仪，其特征在于，该发射接收电路还包括依次连接的差分放大电路，第二滤波电路和匹配电路，该匹配电路连接于该第二传输电路，该差分放大电路连接于探头的接收线圈，接收探头的接收线圈传输过来的电压信号，并使
电压信号经过该差分放大电路，该第二滤波电路和该匹配电路进行信号处理，处理后的电压信号通过该第二传输电路传输给该井下处理电路。7.根据权利要求2所...

【专利技术属性】
技术研发人员：王昕，安百新，王登庆，石琼，魏新晨，丛娟，贺启强，刘艳霞，蔡增田，田俊，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司胜利油田分公司石油工程技术研究院，
类型：发明
国别省市：