[發明專利]對儲氣井水泥防護層的膠結質量進行檢測的聲波檢測設備

有效

• 申請號: 201811536223.4
• 申請日: 2018-12-14
• 公開（公告）號: CN109507298B
• 公開（公告）日: 2023-09-29
• 發明（設計）人: 石坤;劉三江;劉再斌;李廣;胡杭健;賴曉虎;陳超;周秋高
• 申請（專利權）人: 中國特種設備檢測研究院;陜西華晨石油科技有限公司
• 主分類號: G01N29/11
• 分類號: G01N29/11
• 代理公司: 北京科龍寰宇知識產權代理有限責任公司 11139
• 代理人: 孫皓晨;侯奇慧

1.一種對儲氣井水泥防護層的膠結質量進行檢測的聲波檢測設備，用于對位于儲氣井外層的水泥防護層的膠結質量進行檢測，其特征在于，包括：

殼體，其呈空心圓柱形，長度為1.7m；

多芯鎧裝電纜，包括一上端、一下端和一主體，其主體卷繞于一卷揚機上，其下端固定于殼體頂部，用于提供電力、傳輸電信號以及帶動殼體及其內部結構上升及下降；

接箍定位器，固定于殼體的內部，距離殼體頂部0.2m；

電子線路結構，固定于接箍定位器正下部，包括信號放大器、低通濾波器、發射控制器、數字信號處理器、耦合變壓器、儀表放大器、帶通濾波器、模數轉換器以及高速遙傳模塊；

發射傳感器，固定于電子線路結構正下部，距離殼體頂部0.8m，用于發出15kHz-20kHz的聲波信號；

接收傳感器，包括固定于發射傳感器正下部的短源距接收傳感器和長源距接收傳感器，短源距接收傳感器距離殼體頂部1.4m，長源距接收傳感器位于殼體底部，發射傳感器與短源距接收傳感器之間、短源距接收傳感器與長源距接收傳感器之間均填充有隔聲材料；以及

地面控制系統，與卷揚機以及多芯鎧裝電纜的上端連接，用于控制卷揚機、通過測量多芯鎧裝電纜的移動距離進行深度定位以及對電信號進行后續處理；

其中，信號放大器與接箍定位器連接，用于放大接箍定位器發送而來的接箍信號；

低通濾波器與信號放大器連接，用于對放大后的接箍信號進行低通濾波；

發射控制器與發射傳感器連接；

數字信號處理器與發射控制器連接，用于控制發射控制器發出0～2000V的電壓脈沖信號；

耦合變壓器與短源距接收傳感器和長源距接收傳感器連接，用于對短源距接收傳感器和長源距接收傳感器發送而來的全波列聲波信號進行耦合；

儀表放大器與耦合變壓器連接，用于對耦合變壓器輸出的全波列聲波信號進行放大；

帶通濾波器與儀表放大器連接；

模數轉換器與數字信號處理器和帶通濾波器連接；

高速遙傳模塊與數字信號處理器連接；

數字信號處理器對模數轉換器輸出的全波列聲波信號、低通濾波器輸出的接箍信號進行數據壓縮，之后再經由高速遙傳模塊將每64ms數據編碼為一幀并上傳至地面控制系統，

發射傳感器、短源距接收傳感器和長源距接收傳感器的外部均套有一皮囊，皮囊呈圓環狀，其壁厚度為3mm、內徑為60mm、長度為100mm，其內部盛放有硅油并且其頂部和底部分別設有一灌油孔，

每一皮囊外側的殼體上均勻分布有多個豎向鏤空孔，隔聲材料外側的殼體上均勻分布有多個橫向鏤空孔，

所述發射傳感器為壓電陶瓷換能器，

所述儀表放大器為INA128。

2.根據權利要求1所述的對儲氣井水泥防護層的膠結質量進行檢測的聲波檢測設備，其特征在于，所述帶通濾波器的帶寬介于10kHz～30kHz之間。

3.根據權利要求1所述的對儲氣井水泥防護層的膠結質量進行檢測的聲波檢測設備，其特征在于，所述模數轉換器為AD9240，所述數字信號處理器為DSPic33EP256MC502。

4.根據權利要求1所述的對儲氣井水泥防護層的膠結質量進行檢測的聲波檢測設備，其特征在于，還包括：

配重塊，固定于殼體下端；

吊裝勾，固定于配重塊的下端。

5.根據權利要求1所述的對儲氣井水泥防護層的膠結質量進行檢測的聲波檢測設備，其特征在于，數字信號處理器發出的信號采用曼徹斯特編碼。

6.根據權利要求1所述的對儲氣井水泥防護層的膠結質量進行檢測的聲波檢測設備，其特征在于，所述隔聲材料為聚四氟乙烯。

7.根據權利要求1所述的對儲氣井水泥防護層的膠結質量進行檢測的聲波檢測設備，其特征在于，灌油孔處設有堵頭螺絲。

8.根據權利要求1所述的對儲氣井水泥防護層的膠結質量進行檢測的聲波檢測設備，所述殼體的材質為鋼。