[發明專利]基于超聲相控陣技術的儲氣井井筒檢測系統及其檢測方法

在審

• 申請號: 201610057375.0
• 申請日: 2016-01-27
• 公開（公告）號: CN105486752A
• 公開（公告）日: 2016-04-13
• 發明（設計）人: 鄭凱;王海濤;徐曉丹;王晉;汪文;任毅;丁春雄
• 申請（專利權）人: 江蘇省特種設備安全監督檢驗研究院
• 主分類號: G01N29/06
• 分類號: G01N29/06
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 許方

1.一種基于超聲相控陣技術的儲氣井井筒檢測系統，包括井上設備、井下設備及復合電 纜，所述井上設備包括系統主機、控制箱、收線架、定滑輪；所述的定滑輪安裝有編碼器； 井下設備包括扶正器、檢測儀和環形探頭；所述的復合電纜由內部銅導線、光纖和外層鋼絲 組成；銅導線為井下設備供電，鋼絲拖拽井下設備工作，光纖是系統主機與井下設備的通訊 媒介，其特征在于：

所述的檢測儀為超聲相控陣檢測儀，包括延時模塊、隔離模塊、發射模塊、接收模塊、 采集卡和光端機；所述的發射模塊、接收模塊構成超聲相控陣檢測儀的收發電路；

所述的井下設備設置有一個所述的環形探頭；所述的環形探頭為環形相控陣陣列探頭， 含有均勻分布在一同層圓周上的多個環形相控陣陣元組；所述的每個環形相控陣陣元組具有 16n個環形相控陣陣元；

在進行儲氣井井筒檢測時，所述的系統主機根據所述的超聲相控陣檢測儀的發射模塊發 出的超聲波波束偏轉角度計算出環形相控陣陣列探頭的各組陣元相對延時時間，并傳遞給超 聲相控陣檢測儀的接收模塊；所述的超聲相控陣檢測儀的延時模塊實現各組陣元的相對延時 量，發射模塊激勵所述的環形相控陣陣列探頭各個陣元發射超聲波，隔離模塊保護后級電路 中低電壓器件不被損壞，接收模塊將環形相控陣陣列探頭接收的回波轉換成采集卡的輸入信 號，采集卡將電信號轉換成數字式的電信號，光端機將數字式的電信號轉換為光信號經光纖 傳送給系統主機；所述的系統主機將接收到的回波信號進行濾波、放大等處理，以提取有用 信號用于分析、成像。

2.根據權利要求1所述的一種基于超聲相控陣技術的儲氣井井筒檢測系統，其特征在于： 所述的超聲相控陣檢測儀收發電路采用陣列式設計，擁有結構相同的多路通道，每一路通道 可單獨激勵、接收和調理超聲信號，互不干擾。

3.根據權利要求1或2所述的一種基于超聲相控陣技術的儲氣井井筒檢測系統，其特征 在于：所述的超聲相控陣檢測儀的各功能模塊的通道數等同于單組環形相控陣陣元數目；多 個環形相控陣陣元組分時復用超聲相控陣檢測儀的各個模塊。

4.根據權利要求1所述的一種基于超聲相控陣技術的儲氣井井筒檢測系統，其特征在于： 所述的環形相控陣陣列探頭包含有四個環形相控陣陣元組，每個環形相控陣陣元組具有16個 陣元。

5.根據權利要求1所述的一種基于超聲相控陣技術的儲氣井井筒檢測系統，其特征在于： 所述的井下設備包括兩個扶正器。

6.根據權利要求1所述的一種基于超聲相控陣技術的儲氣井井筒檢測系統，其特征在于： 所述的扶正器設置有三個間隔為120°連桿結構式支腳，可沿井壁接觸滾動，能夠同步收放。