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套管损坏将直接影响油气井的使用寿命及油气产量,国内现有的套管探测仪采用的是机械式装置,只能测出套管内径的损伤情况,并且作业费用高,工作效率低。为了能够及时检测套管损坏状况,本论文研制了套管检测系统,为套管损坏的预防、大修、报废及套损机理分析提供依据,从而确保油田的稳产及持续地发展。
本文以瞬变电磁理论为基础,研究了斜阶跃脉冲激励下管柱的瞬变响应特征,分析了接收线圈参数对瞬变电磁响应存在的影响,根据瞬变电磁信号的衰减特性和动态范围,设计了硬件检测电路。其中发射电路由单片机控制,通过开关和电桥的方式产生双极性直流脉冲;接收电路采用测量放大器、可变增益放大器及积分电路进行多级放大;测温电路采用铂电阻及有源测温电桥;传输电路则采用单芯电缆将井下供电回路和数据传输链路结合起来;地面电路对井下上传数据进行解码,并通过串口将检测数据和深度脉冲信号上传给计算机,计算机对这些数据进行处理,主要包括数字滤波、曲线显示等,利用曲线的状态显示套管的损伤情况。
在理论、电路和软件研究的基础上,开展了大量的室内模拟试验,证实了本系统灵敏度高,受外界环境限制小,仪器有较好的通用性。