石油测井套管电磁探伤技术

作     者：靳海华 

作者单位：西安石油大学 

学位级别：硕士

导师姓名：肖忠祥;胡亚华

授予年度：2014年

学科分类：0820[工学-石油与天然气工程] 08[工学] 082002[工学-油气田开发工程] 

主      题：瞬变电磁法 套管检测 电磁探伤 磁探头 井下温度探测 

摘      要：在油气井生产过程中，套管损坏将直接影响油气井的使用寿命及油气产量，因此套管的质量检测是油气井生产过程中的一个重要环节。为了能够及时检测套管损坏状况，以便于确定套管的维修方案，本论文研制了套管检测系统，为套管损坏的预防、大修、报废及套损机理分析提供依据，从而确保油田的稳产及持续地发展。 本文主要根据瞬变电磁场给出了套管检测问题的理论公式，研究了斜阶跃脉冲激励下管柱的瞬变响应特征，分析了接收线圈参数对瞬变电磁响应存在的影响，根据瞬变电磁信号的衰减特性和动态范围，设计了硬件检测电路。其中发射电路由单片机控制，通过开关和电桥的方式产生双极性直流脉冲;接收电路采用测量放大器、可变增益放大器及积分电路进行多级放大;测温电路采用铂电阻及有源测温电桥;传输电路则采用单芯电缆将井下供电回路和数据传输链路结合起来;地面电路对井下上传数据进行解码，并通过串口将检测数据和深度脉冲信号上传给计算机，计算机对这些数据进行处理，主要包括数字滤波、曲线显示等，利用曲线的状态显示套管的损伤情况。通过对理论、电路和软件的研究，作者开展了大量后续部分的工作，在实现了检测套管损伤情况的基础上，同时保证了系统的稳定性和一致性。 根据调试和实验的结果，证实了本系统具有稳定性好、灵敏度高、受外界环境限制小等特征，仪器有较好的通用性。