《电磁探伤测井技术》PPT课件

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1、李泽田2010年04月电磁探伤测井及在胜利油田的应用7/17/2021目录摘要○、引言一、电磁探伤测井的原理二、应用实例三、结论7/17/2021电磁探伤测井仪（EMDS-TM-42E）成功地解决了在油管内检测油管和套管的厚度、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。对该仪器的测量原理以及在胜利油田应用效果进行了系统分析，为现场作业提供了科学依据。摘要7/17/2021引言用机械、声波、光学、放射性等方法只能检查单层管柱的变化和套损，不能检查多层管柱的腐蚀和厚度变化情况。电磁探伤测井仪（EMDS-TM

2、-42E）可在油管内检测油管和套管的损坏情况，以及在套管内检测套管和表层套管的损坏情况。本文阐述EMDS-TM-42E电磁探伤仪的工作原理，并对其在油田工程测井的应用效果进行分析。7/17/2021电磁探伤仪的物理基础是法拉第电磁感应定律。给发射线圈供一电流，接收线圈产生随时间变化的感应电动势ε。式中：Φ--磁通量，S-线圈截面积，B--磁场强度当钢管（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、双层管柱结构下，可判断管柱的裂缝和孔洞，得到管柱的壁厚。一、电磁探伤测井原理7/17/20212、单层管柱结构，感应电动

3、势ε函数表达式为(1)式中：T-套管厚度，μ-套管磁导率，σ-套管电导率D-套管外径，t-时间。3、双层管柱结构时(2)式中：T1、T2-内外管柱的厚度在正常情况下，钢管磁导率μ、电导率σ、外径D和时间t都已知，只有钢管壁厚T未知。因此，测得感应电动势ε1、ε2时，就可以得到内、外管壁厚度T1、T2[即方程（1）、（2）的联立解]，此时计算出的管壁厚度是平均壁厚。电磁探伤测井原理7/17/2021上扶正器伽马探头井温探头下扶正器短轴探头C横向探头B长轴探头A仪器结构电磁探伤测井仪由上、下扶正器，纵向长轴探头A、纵向短轴探头C、横向探头B、伽马探头

4、和井温探头组成。其中，探头A、B、C用来检测套管的损伤，井温探头用来测量井内流体的温度变化，伽马探头用来测量校深曲线。7/17/2021测井时由地面系统给发射线圈一个恒定的正直流脉冲，整个周期为480ms，其中分为两个发射周期和两个测量周期，供给发射探头的是一个强的直流脉冲，断开供电电流的时间（120ms），在接收线圈中产生相应的感应电动势,并且感应电动势幅度呈指数衰减，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。理论分析表明，如果钢管的厚度（T1+T2或T1 ）越大；感应电动势的衰减就缓慢，反之，感应电动势的衰减就较快。在

5、感应电动势的衰减480ms0较快的时间段是来自内管的变化，衰减缓慢的时间段主要表示内外管的变化。在内管初步确定以后，影响感应电动势衰减因素就是外管，因此在感应电动势的衰减过程中测量，用这种方法可把内、外管对测量的影响区别开。120ms信息采集方法7/17/2021管壁厚度探测范围3-12mm被探测管的直径63～324mm确定管壁厚度基本误差单管结构0.5mm多管结构1.5mm裂缝型缺陷最小长度：沿管轴方向2.550mm沿管轴方向5.570mm过油管的5.5150mm管轴横向1/4圆周长技术指标7/17/2021外形尺寸：下井仪直径43mm下井仪长

6、度（不包括扶正器）2850mm耐压100MPa耐温140℃技术指标7/17/2021C探头用于探查第一层管柱（内管）的纵向损伤缺陷。该探头测量五条曲线，编号UC1～UC5，随曲线编号数增加，探测深度相应增大。A探头记录九条曲线，其编号从UA1～UA9，A探头具有大的探测范围和探测深度，利用它提供的第一层（内层）和第二层管柱信息，可得到单层管柱厚度、双层管柱厚度、确定外管的纵向裂缝、及内外管的腐蚀；如果所测的井内存在第三层管柱，A探头也可提供有关第三层管柱的信息。横向探头B用于探查第一层管柱的横向损伤缺陷。B探头测量四条曲线，其编号为UB1～UB4

7、，B探头的径向测量深度随着曲线编号的增加而增大。测井曲线及作用7/17/2021测井曲线及作用EMDS-TM-42E仪器对不同裂缝的响应左图是在模型井中电磁探伤测井图，可见探头B主要受横向损伤的影响；探头A、C主要受纵向损伤的影响。井温测井曲线用于了解流体的流经位置及管外窜槽情况。自然伽马测井曲线用于用于深度校正。7/17/2021电磁探伤仪主要特点可过油管测量，检测多层管柱的损坏情况；仪器的小直径使测井成功率大大提高；可以在正常生产的情况下进行测井，测量结果不受井内泥浆类型、套管壁上的石蜡等井内物质的影响。7/17/2021二、应用实例电磁探伤

8、测井可透过内层钢管探测外层钢管的壁厚和损坏—裂缝、错断、变形、腐蚀、漏失、射孔井段、内外管的厚度等；可准确指示井下管柱结构、工具位置和套