[發明專利]一種套管非對稱損傷的檢測方法、裝置及系統

在審

• 申請號: 202210714982.5
• 申請日: 2022-06-22
• 公開（公告）號: CN114965681A
• 公開（公告）日: 2022-08-30
• 發明（設計）人: 杜娜;黨瑞榮
• 申請（專利權）人: 陜西榮尚青石油設備有限責任公司
• 主分類號: G01N27/904
• 分類號: G01N27/904
• 代理公司: 西安維英格知識產權代理事務所(普通合伙) 61253
• 代理人: 沈寒酉;歸瑩

1.一種套管非對稱損傷的檢測裝置，其特征在于，所述檢測裝置包括：多個檢測探頭；其中，每個所述檢測探頭包括磁芯、纏繞于所述磁芯外周的發射線圈，以及繞制于所述發射線圈縱向中心位置且以圓陣形式均勻分布的多個巨磁電阻GMR傳感器；其中，

多個所述檢測探頭依次沿設定的探測深度同軸分布，且每個所述檢測探頭繞共同的旋轉軸線沿相同的方向以設定的角度旋轉，使得所有所述GMR傳感器合成圓形陣列且均勻分布于井周360°方向上，以根據所述合成圓形陣列的接收響應確定所述套管非對稱損傷的方位及三維形態。

2.根據權利要求1所述的檢測裝置，其特征在于，所述檢測裝置還包括：馬籠頭，用于所述檢測裝置和單芯電纜連接。

3.根據權利要求1所述的檢測裝置，其特征在于，所述檢測裝置還包括：位于所述檢測裝置兩端的上扶正器、下扶正器，以保證所述檢測裝置在井下一直保持在井眼的軸心位置。

4.一種套管非對稱損傷的檢測系統，其特征在于，所述檢測系統包括：

根據權利要求1至3任一項所述的檢測裝置；

測井絞車，所述測井絞車包括用于將所述檢測裝置下放至套管中的單芯電纜；

上位機，所述上位機通過所述單芯電纜與所述測井絞車相連接；所述上位機32配置為向所述檢測裝置中各檢測探頭發送所需的發射電流；以及，接收所述檢測裝置中多個GMR傳感器發送的測量信號；以及，根據所述測量信號確定套管非損傷的方位及三維形態。

5.根據權利要求4所述的檢測系統，其特征在于，所述上位機，經配置為：

根據式(1)獲取每個檢測探頭接收的磁場強度：

其中，t和z_k分別為采樣時刻和第k個所述檢測探頭所處的探測深度；M表示每個所述檢測探頭上設置的GMR傳感器的個數，H_k(t,z_k)∈M×1；H_(k-1)M+m(t,z_k)表示第k個所述檢測探頭上設置的第m個所述GMR傳感器接收的磁場強度；1≤m≤M；

根據每個所述檢測探頭接收的磁場強度，獲取多個所述GMR傳感器合成圓形陣列的接收響應；

根據所述接收響應確定所述套管的非損傷的方位及三維形態。

6.根據權利要求5所述的檢測系統，其特征在于，所述上位機，經配置為：

根據每個所述檢測探頭接收的磁場強度，基于式(1)獲得未進行探測深度補償時的合成圓形陣列的接收響應如式(2)所示：

其中，K表示所述檢測探頭的個數；1≤k≤K；

將第2個所述檢測探頭至第K個所述檢測探頭上所述GMR傳感器接收測量信號的探測深度均補償至第1個所述檢測探頭所在的探測深度，并根據各所述檢測探頭之間的探測深度差Δz獲得探測深度補償后的合成圓形陣列的接收響應如式(3)所示：

當每個所述GMR傳感器等間隔采樣，且采樣長度為L時，按照式(4)獲得t₁至t_L采樣時刻下所述合成圓形陣列的接收響應：

7.根據權利要求6所述的檢測系統，其特征在于，所述上位機，經配置為：

考慮檢測過程中所述檢測探頭的移動性，當所述檢測探頭沿井軸方向的移動探測深度為z₁至z_D時，基于式(4)堆疊獲得所有探測深度上GMR傳感器的接收響應如式(5)所示：

基于式(5)所示的所述接收響應利用上位機圖像顯示所述套管非對稱損傷的方位及三維形態。