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原文传递一种基于瞬变电磁发射阵列的套管损伤检测方法、装置和系统

专利名称：	一种基于瞬变电磁发射阵列的套管损伤检测方法、装置和系统
摘要：	本发明实施例公开了一种基于瞬变电磁发射阵列的套管损伤检测方法、装置和系统；该装置包括：控制遥传短节和至少一个发射接收短节；其中，每个所述发射接收短节，包含一个平行于所述装置径向的瞬变电磁传感器阵列，所述瞬变电磁传感器阵列包括一个瞬变电磁发射阵列和一个瞬变电磁接收探头，所述瞬变电磁发射阵列包含多个发射阵元，每个发射阵元通过所述控制遥传短节的控制命令采用对应的发射电流，以使所述发射阵列的发射能量聚焦至目标套管内设定区域。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	陕西;61
申请人：	西安石油大学
发明人：	刘长赞;党博;杨玲;许林康;王咪咪
专利状态：	有效
申请日期：	2019-09-09T00:00:00+0800
发布日期：	2019-11-22T00:00:00+0800
申请号：	CN201910852476.0
公开号：	CN110487891A
代理机构：	西安维英格知识产权代理事务所(普通合伙)
代理人：	李斌栋;沈寒酉
分类号：	G01N27/90(2006.01);G;G01;G01N;G01N27
申请人地址：	710065 陕西省西安市雁塔区电子二路18号
主权项：	1.一种基于瞬变电磁发射阵列的套管损伤检测装置，其特征在于，所述装置包括：控制遥传短节和至少一个发射接收短节；其中，每个所述发射接收短节，包含一个平行于所述装置径向的瞬变电磁传感器阵列，所述瞬变电磁传感器阵列包括一个瞬变电磁发射阵列和一个瞬变电磁接收探头，所述瞬变电磁发射阵列包含多个发射阵元，每个发射阵元通过所述控制遥传短节的控制命令采用对应的发射电流，以使所述发射阵列的发射能量聚焦至目标套管内设定区域。 2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述控制遥传短节，包括温度测量部分、数据传输部分、控制电路部分和电源部分；其中，所述温度测量部分，配置为实施监测所述装置当前所处的环境温度；所述数据传输部分，配置为接收由上位机发送的各发射阵元所需的发射电流，以及所述接收探头检测到的测量信号；以及，将所述测量信号和所述温度测量部分监测的环境温度信息汇总后通过耦合电容将汇总信息载波在电缆上；以及，通过所述电缆将所述汇总信息发送给上位机；所述控制电路部分，配置为根据所述上位机发送的各发射阵元所需的发射电流向所述发射接收短节发送控制命令，所述控制命令用于控制所述发射接收短节发射和接收信号的间隔时间；所述电源部分，配置为向所述控制遥传短节和所述发射接收短节提供电能。 3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：马笼头，用于所述装置和电缆连接。 4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：位于所述装置两端的上、下扶正器，以保证所述装置在井下一直保持在井眼的轴心位置。 5.一种基于瞬变电磁发射阵列的套管损伤检测系统，其特征在于，所述系统包括：上位机以及权利要求1至4任一项所述的基于瞬变电磁发射阵列的套管损伤检测装置；其中，所述上位机通过电缆与所述装置相连接，所述上位机配置为向所述装置发送各发射阵元所需的发射电流；以及，接收所述装置中接收探头发送的汇总信息，所述汇总信息包括所述接收探头检测到的测量信号以及装置的环境温度信息；以及，根据所述测量信号确定目标套管内设定区域的损伤状态。 6.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，所述上位机，配置为：根据所述目标套管的先验信息确定所述各发射阵列所需的发射电流；其中，所述各发射阵列所需的发射电流用于将所述发射阵列的发射能量聚焦至所述设定区域；根据所述先验信息以及所述接收探头检测到的测量信号确定所述设定区域的损伤状态。 7.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述目标套管的先验信息包括所述目标套管的先验壁厚，相应地，所述上位机，配置为：根据所述接收探头检测到的测量信号确定所述设定区域的测量壁厚；根据所述测量壁厚与所述先验壁厚之间的关系判断所述发射阵列的发射能量是否聚焦至所述设定区域；若没有聚焦至所述设定区域，则根据所述测量壁厚重新确定各发射阵列所需的发射电流，并向所述装置发送重新确定的各发射阵元所需的发射电流；若聚焦至所述设定区域，根据所述测量壁厚与设定的测量阈值之间的关系判断所述设定区域是否存在损伤；若所述测量壁厚小于所述设定的测量阈值，则确定所述设定区域不存在损伤；若所述测量壁厚不小于所述设定的测量阈值，则确定所述设定区域存在损伤，并根据所述测量壁厚对所述目标套管设定区域的损伤程度进行量度。 8.一种基于瞬变电磁发射阵列的套管损伤检测方法，其特征在于，所述方法应用于权利要求5至7任一项所述的基于瞬变电磁发射阵列的套管损伤检测系统，所述方法包括：基于至少一个发射阵列向目标套管的设定区域发射电流；其中，所述各发射阵列的发射电流用于将所述发射阵列的发射能量聚焦至所述设定区域；通过接收探头探测测量信号；根据所述测量信号确定所述目标套管内设定区域的损伤状态。 9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述基于至少一个发射阵列向目标套管的设定区域发射电流，包括：根据所述目标套管的先验信息确定所述各发射阵列所需的发射电流；其中，所述各发射阵列所需的发射电流用于将所述发射阵列的发射能量聚焦至所述设定区域；相应地，所述根据所述测量信号确定所述目标套管内设定区域的损伤状态，包括：根据所述先验信息以及所述接收探头检测到的测量信号确定所述设定区域的损伤状态。 10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述根据所述先验信息以及所述接收探头检测到的测量信号确定所述设定区域的损伤状态，包括：根据所述接收探头检测到的测量信号确定所述设定区域的测量壁厚；根据所述测量壁厚与所述先验壁厚之间的关系判断所述发射阵列的发射能量是否聚焦至所述设定区域；若没有聚焦至所述设定区域，则根据所述测量壁厚重新确定各发射阵列所需的发射电流，并向所述装置发送重新确定的各发射阵元所需的发射电流；若聚焦至所述设定区域，根据所述测量壁厚与设定的测量阈值之间的关系判断所述设定区域是否存在损伤；若所述测量壁厚小于所述设定的测量阈值，则确定所述设定区域不存在损伤；若所述测量壁厚不小于所述设定的测量阈值，则确定所述设定区域存在损伤，并根据所述测量壁厚对所述目标套管设定区域的损伤程度进行量度。
所属类别：	发明专利