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原文传递基于光纤磁传感结合集磁面扫描套管缺陷检测方法与装置

专利名称：	基于光纤磁传感结合集磁面扫描套管缺陷检测方法与装置
摘要：	本发明属于无损缺陷检测领域，是基于光纤磁传感结合集磁面扫描套管缺陷检测方法与装置，包括传感光源模块、阵列光电转换模块、两块永磁铁、光纤磁敏感头阵列、周向方位定位模块以及信号处理模块等，一方面通过两块永磁铁以同极性相对放置形成集磁面，扫描油气井套管；另一方面则将光纤磁敏感头呈一定阵列化排布，精确地感知集磁面周向方位上的磁场强度变化，实现油气井套管缺陷的高空间分辨精确定位检测。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	四川;51
申请人：	四川莱威盛世科技有限公司
发明人：	张一川;江海鹏
专利状态：	有效
申请日期：	2019-02-22T00:00:00+0800
发布日期：	2019-05-28T00:00:00+0800
申请号：	CN201910132664.6
公开号：	CN109813800A
代理机构：	成都华风专利事务所(普通合伙)
代理人：	张巨箭
分类号：	G01N27/82(2006.01);G;G01;G01N;G01N27
申请人地址：	610095 四川省成都市高新区天府三街1168号附201号2楼
主权项：	1.基于光纤磁传感结合集磁面扫描套管缺陷检测装置，包括传感光源模块、光电转换模块、两块永磁铁、光纤磁敏感头阵列以及周向方位定位模块；其中永磁铁、光纤磁敏感头阵列以及周向方位定位模块进行同轴封装固定，在油气井套管内上下移动，对套管进行深度方向扫描,其特征在于：两块永磁铁以同极性相对放置，通过两磁铁强度和距离的调整形成集磁面，集磁面扫描油气井套管，当遇到套管缺陷时，集磁面上磁场强度发生改变。 2.根据权利要求1所述的套管缺陷检测装置，其特征在于：所述光纤磁敏感头阵列包括多个光纤微弱磁场敏感头，呈一定的周向空间排列，实现套管360度周向集磁面磁场强度变化进行全方位探测，保证油气井套管缺陷全周向的高空间分辨率检测。 3.根据权利要求1所述的套管缺陷检测装置，其特征在于：因套管缺陷所导致的集磁面磁场强度的微弱变化采用光纤微弱磁场敏感头进行探测，光纤微弱磁场敏感头位于两磁铁之间的集磁面上。 4.根据权利要求1所述的套管缺陷检测装置，其特征在于：所述全光纤磁敏感单元由宽带啁啾光栅构成的F-P腔和超磁致伸缩材料制成，通过光波相位解调处理获得外界磁场强度大小。 5.根据权利要求1所述的套管缺陷检测装置，其特征在于：对于不同口径的管道，可以通控制光纤磁敏感头数量，满足不同油气井套管管径的缺陷探测，并保证周向空间分辨率。 6.根据权利要求1所述的套管缺陷检测装置，其特征在于：所述周向方位定位模块包括陀螺仪和耐压耐温封装结构。 7.根据权利要求1所述的套管缺陷检测装置，其特征在于：所述光纤磁敏感头阵列为传感头两个一组连接形成于圆周面排列。 8.根据权利要求1所述的套管缺陷检测装置，其特征在于：所述光纤磁敏感头阵列通过一个对磁场不敏感的固定部件固定在两个钕铁硼磁铁之间，在这个部件的中间打孔，将光纤磁敏感头固定在孔内。 9.根据权利要求1所述的套管缺陷检测装置，其特征在于：所述光纤耦合模块、传感光源、阵列光电转换部件、信号处理模块进行整体封装，可放置在地面，通过光缆与前端系统连接，也可随同轴封装固定梁、永磁体、光纤磁敏感探头阵列、周向方位定位模块放置井下。 10.一种光纤弱磁传感结合集磁面扫描的油气井套管缺陷漏磁检测方法，其特征在于，采用如下的测量步骤和信号处理方法： ⑴同轴封装成一体的永磁铁、光纤磁敏感头阵列、周向方位定位模块在一定装置的拖动下，在油气井套管中沿深度方向移动，实现套管的全方位扫描； ⑵光纤磁敏感头阵列的每一个敏感头均输出一条特性曲线，随着沿套管深度方向的扫描，整个阵列的输出形成二维图像； ⑶阵列输出的二维图像中的某条特性曲线所体现的缺陷对应的周向空间方位由周向方位定位模块的同步输出确定； ⑷阵列输出的二维图像中的某条特性曲线所体现的缺陷对应的深度信息由检测装置的下井速度或其它测井装置的深度信息获得。
所属类别：	发明专利