套管工程检测测井教学PPT课件.ppt

套管与周围地层流体及套管内流体发生作用是导致腐蚀的主要原因。根据腐蚀原理，常见的腐蚀分为电化学腐蚀、化学腐蚀、电化学和环境影响、电化学和机械共同作用产生的腐蚀。 第三节 磁测井仪器 一、套管腐蚀原理 管子分析仪是利用套管的电磁特性，通过测量仪器和漏磁通量获取套管内外腐蚀及穿孔状况的信息。图3-1是测量仪器的示意图，主要由上下两个极板组组成，每组六个极板组成，相位上两个极板组有一定重合。每个极板上有三个线圈（如图3-2所示），上、下两个线圈为漏磁通线圈，中间为涡流线圈。 图3-1 上下极板间的重叠 图3-2 线圈示意图 二、管子分析仪 测量时，电磁铁产生一磁场，与套管耦合后在套管缺陷的附近产生磁力线的畸变，在缺陷的上部和下部有一个垂直于套管壁的磁通分量。这样在磁漏失线圈中会产生一个与正常磁通随深度的变化率有关的感应电流，该信号也是极板组内6个线圈中最大的，它表明套管在此处存在缺陷。上、下极板之间的涡流线圈探测套管内表面裂痕的高频电磁信号。 套管内表面的损坏使感应磁场的分布发生畸变，因此涡流线圈中感应电流会发生变化，涡流线圈的探测深度为1mm，记录的信号是该组6个极板中最大的一个数值。 1.测量原理 漏磁通测试对垂直于套管壁和进入井眼的磁力线分量的梯度较为敏感，因此缺陷的陡度越大，信号越强。测井记录到的信号是六个极板中幅度最大的信号。记录时，把上、下极板的响应保持360ms可以得到增强曲线，从增强曲线上可以看到明显的尖峰。 用漏磁通测试的总壁厚度与电磁测厚测井曲线组合，可以定量给出金属总损失的评价。 图3-3漏磁通试验 2.磁通量漏失测试 与正常套管感应磁场的正常分量相比，套管内侧损坏会使感应磁场的正常分量发生畸变，表现为漏磁通线圈中感应电流差值的变化，探测的深度大约为1mm，最终记录的信号是六个极板中幅度最大的。如果缺陷只在上极板组或下极板组上出现，由于极板覆盖，所探测的只是单个极板组探测的宽度。 图3-4涡流测试 3.涡流测试 在2100m和2150m处存在有较强的腐蚀，电磁测厚仪也显示处相同的结果。 实 例 电磁测厚仪测量的示意图如图3-5所示仪器测量的基本原理如图3-6所示。发射线圈L1与接收线圈L2之间的距离为L 。 图3-5电磁测厚仪 图3-6电路原理方框图 三、磁测井仪器 1.测量原理 如果发射线圈发射的是高频信号（大于20kHz），电磁波在套管内的传播即为谐振腔的一部分，高频信号在套管内壁产生涡流，涡流的产生使高频交变磁通的能量发生损耗。 因此谐振腔回路输出的信号幅度将发生变化，由于高频的趋肤效应，输出信号的幅度是线圈与套管内表面距离（井径）的函数。因此利用高频工作区可以得到井径信息。 2.井径测量 ETT-D仪器的结构如图3-7所示。 ETT-D型电磁测厚仪采用了三种工作频率，使用中频测量套管的电磁特性，使用低频测量套管壁厚度，使用高频测量套管的直径。 图3-7 ETT-D探头结构示意图 3.电磁测厚仪（ETT） 电磁探伤仪测井技术成功地解决了在油管内探测套管的厚度、腐蚀、变形破裂等问题，可准确指示井下管柱结构、工具位置，并能探测套管以外的铁磁性物质（如套管扶正器、表层套管等）。 节省了检查套管情况时起下油管的作业费用和时间，这一特点使得对油、水井井身结构进行普查成为可能。因此，它可作为油、水井井身结构进行“体检”的方法，及时发现井身结构的变形，控制损坏。 第四节 电磁探伤测井仪 上扶正器 伽马探头 下扶正器 井温探头 长轴探头A 横向探头B 短轴探头C 该仪器由多个探头和上、下扶正器及电路组成。多个探头包括温度探头、自然伽马探头、纵向长轴探头A、横向探头B、纵向短轴探头C。其中温度探头用来检测井内流体温度场的变化，确定出液口的位置；自然伽马探头探测井身周围自然伽马强度，用于校深；探头A、B、C用来检测套管的损伤。 电磁探伤测井仪的结构 电磁探伤仪的物理基础是法拉第电磁感应定律。当钢管（油套管）厚度变化或存在缺陷时，感应电动势ε将发生变化，通过分析和计算，在单套、双套管柱结构下，可判断管柱的裂缝和孔洞，得到管柱的壁厚。 式中：Φ--磁通量 S-线圈截面积 B--磁场强度 A、B、C探头在不同时间进行信息采集，可获得内、外管柱的技术状况。 电磁探伤测井的原理 ε=- dΦ/ dt dΦ=dS· B 探头A