EMDS-TM-42E电磁探伤测井仪ppt课件

1、 一、概述一、概述二、电磁探伤仪的特点二、电磁探伤仪的特点三、电磁探伤测井仪的构造三、电磁探伤测井仪的构造四、电磁探伤测井的原理四、电磁探伤测井的原理五、电磁探伤仪信息采集方法五、电磁探伤仪信息采集方法六、六、A A、B B、C C探头的用途及丈量原理探头的用途及丈量原理七、电磁探伤仪的技术目的七、电磁探伤仪的技术目的八、电磁探伤测井解释八、电磁探伤测井解释九、电磁探伤仪的运用九、电磁探伤仪的运用十、电磁探伤仪在模型井中测井实例十、电磁探伤仪在模型井中测井实例十一、电磁探伤仪测井实例十一、电磁探伤仪测井实例 结结 论论EMDS-TM-42E电磁探伤测井仪目录电磁探伤测井仪目录 用于检查套管损伤

2、变形的测井方法有常规的机械、用于检查套管损伤变形的测井方法有常规的机械、声波、放射性、光学、电磁等方法。声波、放射性、光学、电磁等方法。1 1、机械方法：井径仪、机械方法：井径仪X-Y,12X-Y,12、1616、1818、3636、 4040、6060臂等臂等2 2、声波方法：井壁超声波成像测井仪、声波方法：井壁超声波成像测井仪3 3、放射性方法：伽马、放射性方法：伽马- -伽马测井仪伽马测井仪4 4、光学方法：井下摄像电视测井仪、光学方法：井下摄像电视测井仪5 5、电磁方法：接箍定位器、管子分析仪、电磁、电磁方法：接箍定位器、管子分析仪、电磁 测厚仪、磁测井等、电磁探伤测井仪测厚仪、磁测井

3、等、电磁探伤测井仪一、概一、概 述述 电磁探伤仪测井技术胜利地处理了在油管内探电磁探伤仪测井技术胜利地处理了在油管内探测套管的厚度、腐蚀、变形破裂等问题，可准确指测套管的厚度、腐蚀、变形破裂等问题，可准确指示井下管柱构造、工具位置，并能探测套管以外的示井下管柱构造、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。铁磁性物质如套管扶正器、表层套管等。 用机械、声波、光学、放射性及电磁方法等只用机械、声波、光学、放射性及电磁方法等只能检查单层套管的变化和套损，不能检查多层套管能检查单层套管的变化和套损，不能检查多层套管的腐蚀和厚度变化情况；有的仪器外径大，运用遭的腐蚀和厚度变化情况

4、；有的仪器外径大，运用遭到限制；并且井壁超声波成像和井下电视摄像测井到限制；并且井壁超声波成像和井下电视摄像测井还受井内介质的影响。还受井内介质的影响。一、概一、概 述述 目前，许多老油田套管损伤井呈逐年增多目前，许多老油田套管损伤井呈逐年增多趋势，并向区域性开展，这将严重影响油田趋势，并向区域性开展，这将严重影响油田的产量。利用电磁探伤测井技术进展普查，的产量。利用电磁探伤测井技术进展普查，评价套管的损伤程度，认识和预防套损区域评价套管的损伤程度，认识和预防套损区域性的扩展，及时采取措施有重要意义。性的扩展，及时采取措施有重要意义。 电磁探伤测井在油管内检测油管和套管的损坏情电磁探伤测井在油

5、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，况，以及在套管内检测套管和表层套管的损坏情况，节省了检查套管情况时起下油管的作业费用和时间，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、水井井身构造进展普查成为能够。这一特点使得对油、水井井身构造进展普查成为能够。因此，它可作为油、水井井身构造进展因此，它可作为油、水井井身构造进展“体检的方体检的方法，及时发现井身构造的变形，控制损坏。法，及时发现井身构造的变形，控制损坏。 二、电磁探伤仪的特点二、电磁探伤仪的特点三、电磁探伤测井仪的构造三、电磁探伤测井仪的构造上扶正器上扶正器伽马探头伽马探头下扶正器下

6、扶正器井温探头井温探头长轴探头长轴探头A A横向探头横向探头B B短轴探头短轴探头C C 该仪器由多个探头和上、该仪器由多个探头和上、下扶正器及电路组成。多下扶正器及电路组成。多个探头包括温度探头、自个探头包括温度探头、自然伽马探头、纵向长轴探然伽马探头、纵向长轴探头头A A、横向探头、横向探头B B、纵向短、纵向短轴探头轴探头C C。其中温度探头。其中温度探头用来检测井内流体温度场用来检测井内流体温度场的变化，确定出液口的位的变化，确定出液口的位置；自然伽马探头探测井置；自然伽马探头探测井身周围自然伽马强度，用身周围自然伽马强度，用于校深；探头于校深；探头A A、B B、C C用用来检测套管

7、的损伤。来检测套管的损伤。 电磁探伤仪的物理根底是法拉第电磁感应定律。给发射线电磁探伤仪的物理根底是法拉第电磁感应定律。给发射线圈供一电流，接纳线圈产生随时间变化的感应电动势圈供一电流，接纳线圈产生随时间变化的感应电动势。 式中：式中：-磁通量磁通量 S- S-线圈截面积线圈截面积 B- B-磁场强度磁场强度 当钢管油套管厚度变化或存在缺陷时，感应电动势当钢管油套管厚度变化或存在缺陷时，感应电动势将发生变化，经过分析和计算，在单套、双套管柱构造下，将发生变化，经过分析和计算，在单套、双套管柱构造下，可判别管柱的裂痕和孔洞，得到管柱的壁厚。可判别管柱的裂痕和孔洞，得到管柱的壁厚。四、电磁探伤测井

8、的原理四、电磁探伤测井的原理=- d/ dt =- d/ dt d=dS Bd=dS B2 2、单层管柱构造，感应电动势、单层管柱构造，感应电动势函数表达式为函数表达式为 (1) (1) 式中：式中：T-T-套管厚度套管厚度 - -套管磁导率套管磁导率 - -套管电导率套管电导率 D- D-套管外径套管外径 t- t-时间。时间。3 3、双层管柱如有油管和套管构造时、双层管柱如有油管和套管构造时 (2) (2) 式中：式中： T1 T1、T2-T2-内外管柱的厚度内外管柱的厚度 在正常情况下，钢管磁导率在正常情况下，钢管磁导率、电导率、电导率、外径、外径D D和时间和时间t t都知，只需钢管壁

9、厚都知，只需钢管壁厚T T未知。因此，测得感应电未知。因此，测得感应电动势动势11、22时，就可以得到内、外管壁厚度时，就可以得到内、外管壁厚度T1T1、T2 T2 即方程即方程1 1、2 2的联立解的联立解 此时计算出管壁厚度，此时计算出管壁厚度，但这一结果是损坏部位的均匀壁厚视厚度。但这一结果是损坏部位的均匀壁厚视厚度。 四、电磁探伤测井的原理四、电磁探伤测井的原理1 = f(T, , ,D,t)1 = f(T, , ,D,t)2 = f2 = fT1T21212D1D2tT1T21212D1D2t五、电磁探伤仪信息采集方法五、电磁探伤仪信息采集方法0aa a常规的电磁测常规的电磁测井仪是

10、在通电的情井仪是在通电的情况下延续记录的正况下延续记录的正弦波弦波480ms0b b电磁探伤测井电磁探伤测井中供应发射线圈的中供应发射线圈的是直流脉冲电流是直流脉冲电流, , 断电时分丈量断电时分丈量 b内管与外管对感应电动势的影响是如何划分或确定：内管与外管对感应电动势的影响是如何划分或确定：120ms 断开供电电流的时间断开供电电流的时间120ms120ms内，在接纳线圈中产生内，在接纳线圈中产生相应的感应电动势相应的感应电动势, ,并且感应电动势幅度呈指数衰减，并且感应电动势幅度呈指数衰减，A A、B B、C C探头在不同时间进展信息采集，可获得内、外管柱的技术探头在不同时间进展信息采集

11、，可获得内、外管柱的技术情况。情况。 实际分析阐明，假设钢管的厚度实际分析阐明，假设钢管的厚度T1+T2T1+T2或或T1T1 越大；感应电动势的衰减就缓慢，反之，感应电动越大；感应电动势的衰减就缓慢，反之，感应电动势的衰减就较快。在感应电动势的衰减较快的时间势的衰减就较快。在感应电动势的衰减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，影响感应电内外管的变化。在内管初步确定以后，影响感应电动势衰减要素就是外管，因此在感应电动势的衰减动势衰减要素就是外管，因此在感应电动势的衰减过程中丈量，用这种方法可把内、外

12、管对丈量的影过程中丈量，用这种方法可把内、外管对丈量的影响区别开。响区别开。五、电磁探伤仪信息采集方法五、电磁探伤仪信息采集方法五、电磁探伤仪信息采集方法五、电磁探伤仪信息采集方法80115.55838.5A2A4A6A8T(ms)U(10V)A1A3A5A7A92547.5316895.5A A 探头探头 记录记录A1A9A1A9B B 探头探头 记录记录B1B4B1B4C C 探头探头 记录记录C1C5C1C55.25 6.25B1C1C2B2C3B3C4B4C5 探头探头A A、C C线圈截面的法向方向和管柱的轴向方线圈截面的法向方向和管柱的轴向方向井轴方向平行，故称之为纵向探头。向井轴

13、方向平行，故称之为纵向探头。纵向长轴探头纵向长轴探头A A 记录记录A1-A9A1-A9条曲线，条曲线，探测范围较大探测范围较大 1 1、计算单层管柱厚度、计算单层管柱厚度 2 2、计算双层管柱厚度、计算双层管柱厚度 3 3、检测外管的纵向裂痕、检测外管的纵向裂痕 4 4、确定内管和外管的腐蚀、确定内管和外管的腐蚀六、六、A A、B B、C C探头的用途及丈量原理探头的用途及丈量原理 当发射线圈通以短时间的直流脉冲电流时，在线圈周围当发射线圈通以短时间的直流脉冲电流时，在线圈周围产生很强的稳定磁场，根据导体中的电磁浸透实际，其磁力产生很强的稳定磁场，根据导体中的电磁浸透实际，其磁力线穿过油管进

14、入套管，在油管和套管壁上分别产生感应电流线穿过油管进入套管，在油管和套管壁上分别产生感应电流I1I1和和I2I2，在直流电脉冲终了后，次生磁场在接纳线圈中产生，在直流电脉冲终了后，次生磁场在接纳线圈中产生感应电动势感应电动势。 在油管或套管的电磁特性在油管或套管的电磁特性发生变化时，感应电流发生变化时，感应电流I1I1和和I2I2发生改动；当油管或套管出现发生改动；当油管或套管出现孔洞、裂痕，特别是纵向裂痕，孔洞、裂痕，特别是纵向裂痕，将切断感应电流将切断感应电流I1I1和和I2I2在管壁在管壁上的回路，这将改动感应电动上的回路，这将改动感应电动势势的幅度，在测井曲线上表的幅度，在测井曲线上表

15、现出异常。现出异常。纵向长轴探头纵向长轴探头A A丈量原理丈量原理 纵向短轴探头纵向短轴探头C C记录记录C1-C5C1-C5条曲线，探测范围较小条曲线，探测范围较小 1 1、计算单层管柱厚度、计算单层管柱厚度 2 2、判别内管的纵向裂痕、判别内管的纵向裂痕 3 3、确定内管的腐蚀情况、确定内管的腐蚀情况 由于发射线圈产生的磁由于发射线圈产生的磁场强度弱，主要探测第场强度弱，主要探测第1层管层管柱，探测原理同探头柱，探测原理同探头A。 A、C探头结合可判别双层探头结合可判别双层管柱的纵缝、腐蚀，并用于管柱的纵缝、腐蚀，并用于计算内外管的厚度。计算内外管的厚度。纵向短轴探头纵向短轴探头C C丈量

16、原理丈量原理 横向探头横向探头B的线圈轴线方向和管柱的的线圈轴线方向和管柱的轴线方向垂直，因此称为横向探头。轴线方向垂直，因此称为横向探头。记录记录B1-B4条曲线条曲线1、判别内管的横向裂痕、判别内管的横向裂痕2、判别内管的错断和变、判别内管的错断和变 形情况形情况3、计算内管的壁厚、计算内管的壁厚横向探头横向探头B B丈量原理丈量原理 发射线圈产生的磁场强度比较弱，其磁力线只发射线圈产生的磁场强度比较弱，其磁力线只能穿过第能穿过第1 1层管柱，在管壁上感应出电流层管柱，在管壁上感应出电流I1,I1,接纳线接纳线圈检测由圈检测由I1I1产生的感应电动势产生的感应电动势。横向探头横向探头B B

17、丈量原理丈量原理 当管壁上的损伤部位进入当管壁上的损伤部位进入探头的探测区域时，特别是裂探头的探测区域时，特别是裂痕，将切断感应电流的回路，痕，将切断感应电流的回路，从而影响感应电动势的幅度。从而影响感应电动势的幅度。由于探头只能按某一固定方向由于探头只能按某一固定方向扫描，横缝要比纵缝落入探测扫描，横缝要比纵缝落入探测区的几率大，因此，探头区的几率大，因此，探头B B主主要用来探测横缝。要用来探测横缝。七、电磁探伤仪技术目的七、电磁探伤仪技术目的外形尺寸：外形尺寸： 下井仪直径下井仪直径 43 mm 下井仪长度不包括扶正器下井仪长度不包括扶正器 3500 mm 地面面板地面面板 290260

18、100 mm仪器分量仪器分量 15 kg耐压耐压 80 MPa 耐温耐温 140 电缆电缆 单芯单芯测井速度测井速度 300 m/h七、电磁探伤仪技术目的七、电磁探伤仪技术目的管壁厚度研讨范围管壁厚度研讨范围 3-12 mm3-12 mm被研讨管的直径被研讨管的直径 6363324 mm324 mm确定管壁厚度根本误差确定管壁厚度根本误差 单管构造单管构造 0.5 mm0.5 mm 多管构造多管构造 1.5 mm1.5 mm裂痕型缺陷最小长度：裂痕型缺陷最小长度： 沿管轴方向沿管轴方向 40 mm40 mm ( (内内) )管轴横向管轴横向 1/6 1/6 圆周长圆周长孔洞型缺陷最小直径：孔洞

19、型缺陷最小直径： 30 mm30 mm 八、电磁探伤测井解释八、电磁探伤测井解释 资料处置解释的程序系统包括：资料处置解释的程序系统包括：lasvgk.exelasvgk.exe控制外层程序；控制外层程序；okgk.exeokgk.exe解释程序。解释程序。 用于处置解释的原始资料是用于处置解释的原始资料是LASLAS文件，其中记文件，其中记录着在测井过程中丈量的数据，可记录录着在测井过程中丈量的数据，可记录2727条曲线条曲线A1A9A1A9、B1B4B1B4、C1C5C1C5、井温、井温T1 T2T1 T2、伽马、伽马GR1 GR1 GR2GR2、磁记号、磁记号MAPOMAPO、地温梯度、

20、地温梯度T.GRADT.GRAD、电流、电流I I、噪声、噪声信号信号NOISENOISE、测速、测速SPEEDSPEED和深度信号和深度信号DEPTH DEPTH 。 在井场用车载计算机可以做快速预处置。在井场用车载计算机可以做快速预处置。 首先经过曲线形状定性判别内外管柱能首先经过曲线形状定性判别内外管柱能否存在裂痕损坏，如有裂痕可半定量地给出否存在裂痕损坏，如有裂痕可半定量地给出缝的长度，然后经过解释软件计算定量给出缝的长度，然后经过解释软件计算定量给出内外管壁的厚度。可根据用户要求进展成像内外管壁的厚度。可根据用户要求进展成像处置。处置。 井温探头测得井内流体的温度，能辅助井温探头测得

21、井内流体的温度，能辅助判别管柱损坏漏液情况。判别管柱损坏漏液情况。 八、电磁探伤测井解释八、电磁探伤测井解释 电磁探伤测井仪资料处置解释包括两个电磁探伤测井仪资料处置解释包括两个阶段：定性识别缺陷、确定其特点和定量计阶段：定性识别缺陷、确定其特点和定量计算管壁厚度。算管壁厚度。 根据壁厚曲线并思索这种方法的允许根据壁厚曲线并思索这种方法的允许误差单管柱误差单管柱0.5 mm0.5 mm，双管柱，双管柱1.5 mm1.5 mm划划分出显示为壁厚减小的推测缺陷的井段。分出显示为壁厚减小的推测缺陷的井段。确定所查明缺陷属于两层管柱中哪一层管确定所查明缺陷属于两层管柱中哪一层管柱，评价腐蚀或磨损的程度

22、。如厚度减小柱，评价腐蚀或磨损的程度。如厚度减小较多，阐明管柱损坏情况较为严重。较多，阐明管柱损坏情况较为严重。 此外，根据电磁探伤测井资料还此外，根据电磁探伤测井资料还可以确定井身构造。可以确定井身构造。 八、电磁探伤测井解释八、电磁探伤测井解释 1 1、用于井下探伤和确定管柱壁厚。对两层管柱的每一层管子、用于井下探伤和确定管柱壁厚。对两层管柱的每一层管子单独确定其厚度。单独确定其厚度。 2 2、发现裂痕型缺陷、破裂缺陷、管壁腐蚀和机械磨损井段、发现裂痕型缺陷、破裂缺陷、管壁腐蚀和机械磨损井段、爆炸射孔段和筛管以及接箍处脱接。爆炸射孔段和筛管以及接箍处脱接。 3 3 、可以研讨井身构造，其中

23、包括：在两层管柱中确定一切、可以研讨井身构造，其中包括：在两层管柱中确定一切接箍的位置，获得一切管子沿井身位置的完好图像，套管鞋、封隔接箍的位置，获得一切管子沿井身位置的完好图像，套管鞋、封隔器、阀的分布位置的深度等。器、阀的分布位置的深度等。 4 4、可以在不停顿开采通程的情况下进展油气消费井测井。丈、可以在不停顿开采通程的情况下进展油气消费井测井。丈量过程中任何一种类型的泥浆或者套管壁上的石蜡、水泥块的堆积量过程中任何一种类型的泥浆或者套管壁上的石蜡、水泥块的堆积物都不会影响丈量结果。物都不会影响丈量结果。九、电磁探伤仪的运用九、电磁探伤仪的运用 电磁探伤测井可透过内层钢管探测外层钢管的壁

24、厚和损坏裂痕 、错断、变形、腐蚀、漏失、射孔井段、内外管的厚度等。电磁探伤仪在俄罗斯运用情况：电磁探伤仪在俄罗斯运用情况：1 1、采气井：每年必测一次，及时发现管、采气井：每年必测一次，及时发现管柱有无裂痕，防止出现事故。柱有无裂痕，防止出现事故。2 2、采油井：大修时测套管损坏情况。、采油井：大修时测套管损坏情况。3 3、井身构造丧失井：用该方法恢复井身、井身构造丧失井：用该方法恢复井身构造。构造。4 4、侧钻井：在施工前要测井，确定开孔、侧钻井：在施工前要测井，确定开孔以上的管柱能否承当侧钻义务。以上的管柱能否承当侧钻义务。5 5、注水井：修井时必需测井，以免管柱、注水井：修井时必需测井，

25、以免管柱破裂水窜槽污染饮用水源。破裂水窜槽污染饮用水源。九、电磁探伤仪的运用九、电磁探伤仪的运用 在模型井中电磁探伤测井各探头对裂痕的呼应十、电磁探伤仪在模型井中测井实例十、电磁探伤仪在模型井中测井实例 该模型井为有枪身射孔，在A、B、C三个探头上均有明显的反映。在壁厚TEXP曲线上表现为壁厚变小。TEXPUUA1UUB1 UUC1十、电磁探伤仪在模型井中测井实例十、电磁探伤仪在模型井中测井实例TEXPUUB1UUC1UUA1 该模型为单套变换壁厚，从曲线TEXP上看，壁厚有明显的变化。 6.27.72十、电磁探伤仪在模型井中测井实例十、电磁探伤仪在模型井中测井实例 该模型为单层套管，其中有三

26、条纵缝，从解释结果来看，A和C探头都有明显的异常显示。TEXPUUB1UUC1UUA1十、电磁探伤仪在模型井中测井实例十、电磁探伤仪在模型井中测井实例TEXPUUB1UUC1UUA1 该模型为单层套管，由一系列横向裂痕组成。B探头对于横向裂痕反映比较明显，C探头也有一定反映。十、电磁探伤仪在模型井中测井实例十、电磁探伤仪在模型井中测井实例十、电磁探伤仪在模型井中测井实例十、电磁探伤仪在模型井中测井实例十一、电磁探伤仪测井实例十一、电磁探伤仪测井实例裂裂十一、电磁探伤仪测井实例十一、电磁探伤仪测井实例孔孔十一、电磁探伤仪测井实例十一、电磁探伤仪测井实例 该井为大修井，起油管后，测X-Y井径，发现

27、有两处变形。用电磁探伤仪验证相吻合。 十一、电磁探伤仪测井实例十一、电磁探伤仪测井实例 变形变形变形电磁探伤仪测井X-Y井径仪测井变形变形变形变形 XXX XXX电磁探伤测井图电磁探伤测井图 该井经电磁该井经电磁探伤测井后探伤测井后发如今发如今2226-2238m2226-2238m处有裂痕存处有裂痕存在。在。十一、电磁探伤仪测井实例十一、电磁探伤仪测井实例1985.02053.0m处，处，套管腐蚀套管腐蚀,壁厚在壁厚在5.06.8mm之间之间十一、电磁探伤仪测井实例十一、电磁探伤仪测井实例1838m处有缩径变化，壁厚有约1.2mm左右变化。十一、电磁探伤仪测井实例十一、电磁探伤仪测井实例 该井为一口注水井，由于不了解井下套管的破损情况不知能否应该作业。因此，采用电磁探伤仪在油管内丈量套管变形情况。测井结果发现该井只是变形，并没有产生裂痕，因此，没有作业。 变形 变形十一、电磁探伤仪测井实例十一、电磁探伤仪测井实例 在油管中检测出套管损坏在油管中检测出套管损坏 十一、电磁探伤仪测井实例十一、电磁探伤仪测井实例 曲线上有两曲线上有两处偏小异常，阐处偏小异常，阐明两处套管损坏。明两处套管损坏。计算得到油管厚计算得到油管厚T1曲线正常，套曲线正常，套管厚管厚T2曲线两处曲线两处偏小，解释为套偏小，解释