超高精度套管接箍測(cè)井儀

超高精度套管接箍測(cè)井儀技術(shù)領(lǐng)域：本實(shí)用新型涉及一種井下套管井測(cè)井儀，特別是涉及井下各種油、套管接箍磁定位測(cè)井儀（一種新型的磁定位儀目前國(guó)內(nèi)外還沒(méi)有類同）的領(lǐng)域。背景技術(shù)：常規(guī)井下套管接箍測(cè)井儀(CCL)是利用兩塊（恒磁）磁鋼、一只接收線圈和電子線路組成（如圖1）。測(cè)井時(shí)，通過(guò)檢測(cè)接收線圈感應(yīng)電壓Ei隨套管接箍的變化(Ei=-N*dφ/dt)來(lái)測(cè)量接箍的深度和個(gè)數(shù)，（如圖1）。再通過(guò)測(cè)井曲線讀出所有套管接箍的個(gè)數(shù)計(jì)算出井下地層的準(zhǔn)確深度（H=L*N）。井下油、套管接箍品種較多，原套管接箍（CCL）測(cè)井儀測(cè)井時(shí)，當(dāng)套管老化，或套管直徑較大時(shí)，會(huì)產(chǎn)生接箍漏測(cè)。尤其在產(chǎn)氣井中,為確保套管連接密封，所用的新型套管不再用套管接箍連接，改為用兩支套管的絲扣（API）直接連接。原套管接箍測(cè)井儀因測(cè)量不到接箍而無(wú)法正常工作(如圖2)。目前，在國(guó)內(nèi)外還沒(méi)有測(cè)量這種套管絲扣的測(cè)井儀器。怎樣設(shè)計(jì)一種新型套管接箍測(cè)井儀，測(cè)量各種套管接箍（包括西姆萊斯扣）的儀器，代替原來(lái)CCL儀器測(cè)量的套管接箍？這就是我們研發(fā)高精度套管接箍測(cè)井儀(EFCL)目的。另外，原套管接箍測(cè)井儀還存在兩個(gè)缺點(diǎn)；1、從上面計(jì)算公式看出，測(cè)量曲線的幅度受儀器測(cè)井速度影響很大，目前組合測(cè)井速度是根據(jù)測(cè)井內(nèi)容來(lái)確定的，不同組合測(cè)井速度可能相差很多，CCL測(cè)量曲線的幅度也會(huì)有很大區(qū)別；2、測(cè)量曲線受套管磁化影響很大。在油田作業(yè)過(guò)程,套管很容易被磁化，套管磁化后，在CCL測(cè)井曲線上會(huì)產(chǎn)生尖峰,由于磁化尖峰與接箍尖峰變化規(guī)律完全一樣，無(wú)法加以區(qū)分，所以會(huì)造成測(cè)量誤差；為了能夠測(cè)量無(wú)套管接箍的套管進(jìn)行校深，我們利用恒磁場(chǎng)、霍爾傳感器檢測(cè)漏磁的方法。通過(guò)測(cè)量套管磁阻（在絲扣連接處）的變化，來(lái)準(zhǔn)確測(cè)量出各種套管接箍的深度。三、專利內(nèi)容：恒磁高精度套管接箍測(cè)井儀采用恒定磁場(chǎng)，采用一只霍爾元件來(lái)代替原CCL的單線圈接受。在電子線路設(shè)計(jì)方面，采用可控調(diào)零電路，使儀器可以在非常高的靈敏度條件下工作。通過(guò)采用兩只不同軸向霍爾傳感器接收，就可以判別接箍信號(hào)和磁化信號(hào)的區(qū)別。這樣，恒磁高精度套管接箍測(cè)井儀具有不受套管磁化和測(cè)井速度的影響，對(duì)各種套管接箍都能精確測(cè)量出。本專利包括兩部分：電磁聚焦傳感器和電子線路。2.1、電磁聚焦傳感器:電磁聚焦傳感器與原CCL傳感器相比最大的差別有兩點(diǎn)：新傳感器采用94HZ交變電磁場(chǎng)，老儀器用恒定磁場(chǎng)；新傳感器采用雙線圈差分測(cè)量，老儀器用單線圈直接測(cè)量。設(shè)計(jì)新傳感器的目的就是要提高儀器測(cè)量精度、靈敏度和去掉套管磁化和測(cè)速的影響。無(wú)接箍套管只用絲扣連接（沒(méi)有接箍），在連接處產(chǎn)生的磁通變化很小，要準(zhǔn)確地測(cè)量出絲扣連接處的磁阻變化，我們利用兩只發(fā)射線圈產(chǎn)生聚焦磁場(chǎng)；用兩只接收線圈采用差分連接來(lái)提高儀器的靈敏度。此時(shí)，Vout=E1-E2=（-dφ1/dt）-(-dφ2/dt)在周圍介質(zhì)均勻（沒(méi)有接箍）時(shí)，兩個(gè)接收線圈內(nèi)的磁通變化相等，接收線圈輸出電壓Vout=0(測(cè)量曲線基值低)。兩只發(fā)射線圈的磁路磁阻是一樣的。器工作信號(hào)為94HZ，接收線圈的感應(yīng)電壓不再與儀器測(cè)速有關(guān)。圖4是新儀器測(cè)量套管曲線(6)。被測(cè)套管包括連接絲扣(2)、磁化部分(3)和模擬套管接箍(5)。當(dāng)電磁聚焦傳感器通過(guò)套管測(cè)量時(shí)，測(cè)量的曲線在連接絲扣處曲線(6A)幅度變化明顯，其頻率為94HZ。測(cè)量的曲線在套管磁化處曲線(6B)幅度變化明顯，其頻率為3HZ;測(cè)量的曲線在模擬套管接箍處曲線(6C)幅度變化明顯，其頻率為94HZ。對(duì)測(cè)量曲線分析后，我們得出以下結(jié)論：6.1、電磁聚焦套管測(cè)量?jī)x測(cè)量靈敏度高，可以清晰測(cè)量出套管絲扣的變化；6.2、電磁聚焦套管測(cè)量?jī)x對(duì)磁化干擾信號(hào)可以用高通濾波器濾掉；6.3、電磁聚焦套管測(cè)量?jī)x可以代替原CCL儀器測(cè)量套管接箍。七、權(quán)利要求書:1、本實(shí)用新型采用低頻交變電磁場(chǎng)（94HZ）代替原磁定位儀的恒定磁場(chǎng)，雙發(fā)射探頭由兩只完全相同的線圈L1、L2（形狀、匝數(shù)、電感、電阻等）順向連接。接收探頭由兩只完全相同的線圈L3、L4（形狀、匝數(shù)、電感、電阻等）按差分連接對(duì)稱放在兩發(fā)射探頭中間。發(fā)射線圈到接受線圈（線圈中點(diǎn)）距離為所測(cè)套管內(nèi)徑的1.5-2.5倍。2、本實(shí)用新型雙發(fā)射線圈發(fā)射94HZ的方波，差分線圈接收到的信號(hào)先經(jīng)過(guò)高增益放大器放大后（提高測(cè)量靈敏度），再經(jīng)過(guò)高通濾波器濾掉低頻變化的套管磁化干擾，經(jīng)過(guò)帶通濾波器消除雜散干擾處理，使測(cè)量曲線能夠清晰地顯示出套管絲扣（或接箍）。小結(jié)：本專利要求保護(hù)有3點(diǎn)：采用交變電磁場(chǎng)的磁定位儀；電磁聚焦磁定位儀的探頭結(jié)構(gòu)；電磁聚焦磁定位儀電子線路濾