專利名稱：磁定位油井徑測試儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種測井儀，尤其涉及一種磁定位油井徑測試儀。
背景技術(shù)：
油、水井是油田生產(chǎn)最重要的基礎(chǔ)設施，我國油田經(jīng)過一段時間的開發(fā)后，均不同 程度地出現(xiàn)了井身結(jié)構(gòu)損壞現(xiàn)象。井身結(jié)構(gòu)損壞不僅影響正常生產(chǎn)，而且也影響到鄰井乃 至區(qū)塊的正常開發(fā)，對整個油田的穩(wěn)產(chǎn)造成極大的威脅。井身結(jié)構(gòu)損壞主要包括油管損壞、 各層套管損壞以及水泥環(huán)損壞等，而套管損壞對油田正常生產(chǎn)的威脅最大。隨著各油田套損井數(shù)量逐年增加、套損程度越來越嚴重，對套損井井身狀況的普 查、檢測工作變得越來越重要。工程測井技術(shù)中的多種方法可有效地檢測套管損壞狀況，這 些方法從不同角度反映了井身狀況。井徑測井是油、水井井身狀況常規(guī)的檢測手段，可提供 套管內(nèi)徑的變化情況。聲波測井系列主要包括三個方面，井壁超聲成像測井可提供直觀的 套損狀況，但測試條件苛刻；聲波固井質(zhì)量測井用于評價套管外水泥膠結(jié)狀態(tài)，噪聲測井用 于判斷已經(jīng)形成的管漏和竄槽；方位系列用于確定套管變形及損壞的方位角度。雖然聲波 測井也能實現(xiàn)，但是存在測試條件苛刻，不容易操作，測試比較局限的的缺陷。
發(fā)明內(nèi)容為了解決現(xiàn)有的測井技術(shù)測試條件苛刻、不容易操作、測試比較局限的技術(shù)問題， 本實用新型提供一種磁定位油井徑測試儀。本實用新型的技術(shù)解決方案一種磁定位油井徑測試儀，包括測試單元、分析單元以及連接測試單元和分析單 元的電纜，其特征在于所述測試單元包括依次連接的電子儀、磁組合線圈、上扶正器、下扶 正器，所述磁組合線圈包括20KHZ發(fā)射線圈、16HZ發(fā)射線圈、接收信號線圈和磁井徑線圈。上述測試單元包括設置在電子儀和磁組合線圈之間的井溫短節(jié)和自然伽瑪短節(jié)。上述電子儀包括供電電源、兩組壓頻轉(zhuǎn)換單元、模數(shù)轉(zhuǎn)換單元、編碼器、單片機以 及驅(qū)動上纜單元，所述兩組壓頻轉(zhuǎn)換單元分別接收和處理磁組合線圈以及井溫短節(jié)的輸出 信號的兩組壓頻轉(zhuǎn)換單元，所述模數(shù)轉(zhuǎn)換單元用于接收和處理自然伽瑪短節(jié)的輸出信號， 所述編碼器可將兩組壓頻轉(zhuǎn)換單元、模數(shù)轉(zhuǎn)換單元信號處理后的信號進行曼碼編碼，所述 單片機用于接收和處理編碼器的編碼信號，所述驅(qū)動上纜單元將單品機處理后的信號通過 電纜上傳至分析單元。上述的自然伽瑪短節(jié)外側(cè)圓周均勻設置有多個測量臂。上述測量臂的數(shù)量為36個或40個。上述連接測試單元和分析單元的電纜為單芯數(shù)字電纜。上述所述井溫短節(jié)為溫度傳感器。本實用新型所具有的有益效果1、測量速度快。本實用新型采用磁定位測試，受井礦影響小，施工方便、簡單，可同時對大面積區(qū)塊進行普查，提高了測試速度以及工作效率。2、節(jié)省資源。本實用新型采用磁組合探傷測井方法能在套管內(nèi)檢測油、水井各層 管柱的壁厚變化(腐蝕)及破損情況，節(jié)省了檢查套損時起、下油管的時間和作業(yè)費用，使 得油田對油、水井井身結(jié)構(gòu)損壞情況進行檢測成為可能。3、通用性強。本實用新型采用測井儀器通用的曼碼編碼方式傳輸數(shù)據(jù)，可同兼容 的地面系統(tǒng)配接，通用性強，不需要專用的解碼測井系統(tǒng)，還可根據(jù)測井任務將測井儀與其 他儀器進行組合連接，進行其他測井任務。

圖1為本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本實用新型的原理結(jié)構(gòu)示意圖；其中2_下扶正器，3-上扶正器，4-磁組合線圈，5-自然伽馬短節(jié)，6-井溫短節(jié)， 7-電纜。
具體實施方式
如圖1所示為磁定位油井徑測試儀，包括測試單元以及處理單元，測試單元包括 依次連接的旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)接頭、下扶正器2、上扶正器3、井溫短節(jié)6、自然伽瑪短節(jié)5以及磁組合線 圈4，測試單元和處理單元通過單芯電纜7連接，井溫短節(jié)為溫度傳感器。自然伽瑪短節(jié)外 側(cè)圓周均勻設置有多個測量臂。測量臂的數(shù)量一般為36個或40個。該儀器采用特殊的防旋轉(zhuǎn)接頭，在儀器下放和上提的測井過程中充分釋放電纜旋 轉(zhuǎn)和儀器之間的扭力，不但保護了儀器的測量穩(wěn)定性同時還提高了電纜的使用壽命。處理單元包括接收磁組合線圈以及井溫短節(jié)所傳輸信號的兩組壓頻轉(zhuǎn)換單元，接 收自然伽瑪短節(jié)所傳輸信號的模數(shù)轉(zhuǎn)換單元、將壓頻轉(zhuǎn)換單元和模數(shù)轉(zhuǎn)換單元的所傳輸?shù)?信號進行曼碼編碼的編碼器，接收編碼器編碼信號的單片機。表1該儀器與和超聲成像測 井儀、美國鷹眼測井儀、俄羅斯MID-K相比
技術(shù)指標數(shù)傳磁測井儀超聲成像測井美國鷹眼測井MID-K探傷外徑Φ 70mmΦ 89mmΦ 43mmΦ 42mm長度3700mm8700mm2800mm3400mm耐溫150 °C125 °C125 °CIOO0C耐壓70Mpa50Mpa40Mpa50Mpa測速小于800M/H小于300M/H小于250M/H小于250M/H井況要求無干凈非常干凈無配接儀器井溫磁定位伽瑪無無井溫、伽瑪傳輸方式單芯數(shù)傳多芯單芯單芯數(shù)傳測量精度2mm沒有量的概念沒有量的概念I(lǐng)mm分辨率0. 5mm形狀0. 5mm配件費用最低低高高儀器費用低高高高維修費用低高高高 該儀器采用單芯數(shù)字傳輸，其電路結(jié)構(gòu)共八大部分電源部分、線圈系信號發(fā)射部分、磁井徑部分、磁重量部分、井溫部分、自然伽瑪部分、數(shù)據(jù)處理部分和驅(qū)動上電纜部分。電源通過電纜給井下儀器供電。磁組合線圈磁重量部分16HZ的信號輸出功率可達40瓦，做為測量磁壁厚的重要信號源。磁井徑部分20KHZ的信號經(jīng)線圈系發(fā)射給套管內(nèi)，其線圈系到套管內(nèi)壁距離與 諧振電路的電動勢成線性關(guān)系(成反比)。井溫短節(jié)溫度傳感器采用PT1000探頭，測溫范圍-15°C--500°C，線性度好、靈敏 度高、響應時間短。單片機由兩個單片機(89C2051)構(gòu)成，單片機處理后的曼徹斯特碼轉(zhuǎn)換成雙極性 歸零碼，再通過推挽電路后由電容耦合上電纜。數(shù)據(jù)處理方法儀器傳送數(shù)據(jù)為一幀有10道，每道約占用4ms時間，每幀約為 40ms。井下儀數(shù)據(jù)采用累加方式傳送，相鄰幀增量值即為40ms的計數(shù)或采樣值。地面處理 軟件應對其進行正確的處理方法，方能得到CPS值。如直接乘25或25個數(shù)據(jù)累加所得，或 采用10個數(shù)據(jù)相加乘2. 5等等方法。磁測井儀工作原理本實用新型的理論根據(jù)是電磁感應定律。給發(fā)射線圈供一直流16HZ脈沖和一直 流20KHZ脈沖，接收線圈記錄產(chǎn)生的、隨時間變化的相位、感生電動勢。當套管厚度變化或 存在缺陷時，相位、感應電動勢將發(fā)生變化，通過分析和計算，在套管柱結(jié)構(gòu)下，可判斷管柱 的壁厚(內(nèi)、外腐蝕)和管柱的變形情況(井徑的變化)。另外該儀器還附加了伽馬和溫度 兩個探頭，用來校深和探測井內(nèi)介質(zhì)溫度，輔助測井資料解釋。
權(quán)利要求一種磁定位油井徑測試儀，包括測試單元、分析單元以及連接測試單元和分析單元的電纜，其特征在于所述測試單元包括依次連接的電子儀、磁組合線圈、上扶正器、下扶正器，所述磁組合線圈包括20KHZ發(fā)射線圈、16HZ發(fā)射線圈、接收信號線圈和磁井徑線圈。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的磁定位油井徑測試儀，其特征在于所述測試單元包括設置 在電子儀和磁組合線圈之間的井溫短節(jié)和自然伽瑪短節(jié)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的磁定位油井徑測試儀，其特征在于所述電子儀包括供 電電源、兩組壓頻轉(zhuǎn)換單元、模數(shù)轉(zhuǎn)換單元、編碼器、單片機以及驅(qū)動上纜單元，所述兩組壓 頻轉(zhuǎn)換單元分別接收和處理磁組合線圈以及井溫短節(jié)的輸出信號的兩組壓頻轉(zhuǎn)換單元，所 述模數(shù)轉(zhuǎn)換單元用于接收和處理自然伽瑪短節(jié)的輸出信號，所述編碼器可將兩組壓頻轉(zhuǎn)換 單元、模數(shù)轉(zhuǎn)換單元信號處理后的信號進行曼碼編碼，所述單片機用于接收和處理編碼器 的編碼信號，所述驅(qū)動上纜單元將單品機處理后的信號通過電纜上傳至分析單元。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的磁定位油井徑測試儀，其特征在于所述的自然伽瑪短節(jié)外 側(cè)圓周均勻設置有多個測量臂。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的磁定位油井徑測試儀，其特征在于所述測量臂的數(shù)量為36 個或40個。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的磁定位油井徑測試儀，其特征在于所述連接測試單元和分 析單元的電纜為單芯數(shù)字電纜。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的磁定位油井徑測試儀，其特征在于所述所述井溫短節(jié)為溫 度傳感器。
專利摘要本實用新型涉及磁定位油井徑測試儀，包括測試單元、分析單元以及連接測試單元和分析單元的電纜，測試單元包括依次連接的電子儀、磁組合線圈、上扶正器、下扶正器，磁組合線圈包括20kHz發(fā)射線圈、16Hz發(fā)射線圈、接收信號線圈和磁井徑線圈。本實用新型解決了現(xiàn)有的測井技術(shù)測試條件苛刻、不容易操作、測試比較局限的技術(shù)問題，本實用新型具有測量速度快、節(jié)省資源、通用性強的優(yōu)點。
文檔編號E21B47/12GK201696036SQ20102019326
公開日2011年1月5日 申請日期2010年5月18日 優(yōu)先權(quán)日2010年5月18日
發(fā)明者余建軍 申請人:余建軍