基于瞬变电磁法的井壁及壁后快速无损检测系统及其检测方法_2

文档序号:8395259阅读:来源:国知局
。技术方案如下:
(I)检测系统安装与连接;如图1所示,检测系统由手持机I和瞬变电磁滑车2两大部分构成,手持机I与发射-接收机4通过WIFI通信,无需线缆,瞬变电磁滑车2上设滚轮计数器3、发射-接收机4、撑杆5、接收探头6 (采用三分量接收探头)和发射线圈7,其中撑杆为伸缩式、可拆卸结构,其余部件均安装固定在滑车上,做成整体结构。
[0015]滑车基本采用非金属材料加工制作,长度小于50cm,固定结构件也为非金属材料;发射-接收机采用内部电池供电,并与滚轮计数器采用线缆连接,实现供电和通信;发射线圈采用单匝或多匝螺旋回绕形式,尺寸小于30cm,具有自感小,电流关断短的优点,并用硅胶粘固于滑车平板上;采用三分量磁探头作为接收,尺寸小于20cm,具有动态范围大,灵敏度高的特点,探头嵌入发射线圈中间,组合成为中心回线测量装置;发射线圈和探头均通过线缆连到发射接收机相应端口,端口采用航空插头/插座;检测设备关键部件均采用IP54防护等级,确保在恶劣环境中能够稳定工作。
[0016](2)检测布置方案设计;如图2所示,可沿井壁8内侧布置轴向测线9或径向环形测线10,测量点11对应接收探头6中心投影。
[0017]如果井壁8内侧安装有管道、线缆等难以移走的物体,相对分散,且承台为罐笼形式,宜采用轴向测线9形式,如图3所示,可沿下向或上向;
如果井壁8内侧没有安装管道、线缆等或这些物体容易移走,又或其在井壁内侧的分布位置相对集中,且承台为吊盘形式,宜采用径向环形测线10形式,如图4所示,可沿顺时针或逆时针方向;
测量点11间距应根据所要检测病害的尺寸而定,尺寸大,测点间距相应调大,尺寸小测点间距相应调小,但一般在发射线圈尺寸的1/5至1/2之间。
[0018](3)检测设备组装,测量参数设置,数据采集:将撑杆5安装在滑车装置对应位置,并根据需要调节其长度,设置测量参数时要采用距离触发自动采集模式,触发距离按实际设计测点间距修改,明确测线编号和测点递增顺序,其他参数按照所需测试修改。
[0019]数据采集时,检测人员需要两人,一人负责操作手持机,另一人负责操作、移动滑车瞬变装置,滑车装置由撑杆支撑平贴于井壁内侧,并确保滑动过程要平稳连续,二人协调配合。
[0020]如果采用轴向测线9方式,承台应匀速下降或提升,或者分段进行检测,即承台悬吊于某一位置,检测完该段后再移到下一位置,如此往复,注意逐点逐线依次扫描测量,最后可按测点、测线号进行数据拼接。
[0021]如果采用径向环形测线10方式,需要按照环形测线逐点检测,完成后调整承台高度,进行其他测线检测,如此往复;
在数据采集过程中,要进行相应记录,比如某测线-测点数据的质量,检测区域井壁状况(破裂程度,出水情况等)。
[0022]在某测点进行数据采集时,滑车装置要尽可能保持静止,该点数据采集完成后,方可贴壁平滑至下一测点,按照此方式完成所有测点检测。
[0023](4)数据处理与分析解释;检测结果将同时提供径向或轴向电压剖面和视电阻率剖面,便于对照井筒剖面进行分析解释。
[0024]上述仅为本发明的实施例而已,对本领域的技术人员来说,本发明有多种更改和变化。凡在本发明的发明思想和原则之内,作出任何修改,等同替换,改进等,均应包括在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1.基于瞬变电磁法的井壁及壁后快速无损检测系统,其特征在于:由手持机(I)和瞬变电磁滑车(2)构成;所述瞬变电磁滑车(2)包括滚轮计数器(3)、发射-接收机(4)、撑杆(5)、接收探头(6)和发射线圈(7);所述发射-接收机(4)采用内部电池供电,经线缆与滚轮计数器(3)连接,实现供电和通信;所述发射线圈(7)采用单匝或多匝螺旋回绕形式,粘固于滑车平板上;所述接收探头(6)嵌入发射线圈(7)中间,两者组合成中心回线测量装置,并均通过线缆连到发射接收机相应端口 ;所述手持机(I)与发射-接收机(4)无线通信。
2.根据权利要求1所述的基于瞬变电磁法的井壁及壁后快速无损检测系统,其特征在于:所述瞬变电磁滑车(2)采用非金属材料加工制作,长度小于50cm ;所述发射线圈(7)的长宽尺寸小于30cm ;所述接收探头(6)为三分量接收探头,其尺寸小于20cm。
3.根据权利要求1所述的基于瞬变电磁法的井壁及壁后快速无损检测系统,其特征在于:所述撑杆为伸缩式、可拆卸结构。
4.根据权利要求1所述的基于瞬变电磁法的井壁及壁后快速无损检测系统,其特征在于:所述端口采用航空插头/插座。
5.根据权利要求1-4任一项所述的系统的检测方法,其特征在于:包括下述步骤: (1)确定检测区域,根据出现病害的区域或需要重点探查的区域而划定,同时要分析病害原因或潜在病害,确保检测具有侧重点和针对性; (2)明确检测目的,根据检测目的和井筒施工条件进行设计,采用沿井壁径向或轴向布置测线; (3)设计检测布置方案,根据病害发育规模确定布置测点间距,尺寸越小,测点间距相应调小,尺寸越大,测点间距相应调大,间距为发射线圈尺寸的1/5至1/2之间; (4)安装检测设备,设置测量参数,进行采集,并进行相关记录; (5)测量完成后进行即时处理分析或解释。
6.根据权利要求5所述的系统的检测方法,其特征在于:步骤(4)中,将撑杆安装在瞬变电磁滑车上,使其稳定牢固,并调节撑杆长度,使瞬变电磁滑车紧贴井壁,手持机与发射-接收机通过WIFI进行无线通信。
7.根据权利要求5所述的系统的检测方法,其特征在于:步骤(4)中,设置测量参数时需要将采集方式设为距离触发自动采集模式,触发距离即为实际测点间距,实现快速扫描式自动采集。
8.根据权利要求5所述的系统的检测方法,其特征在于:步骤(4)中,需要对所测异常数据、所检测区域的井壁状况和现场干扰情况进行记录,以便后续进行处理分析。
9.根据权利要求5所述的系统的检测方法,其特征在于:步骤(5)中,即时处理分析将提供径向或轴向电压剖面和简易电阻率剖面,室内精细处理结果将提供径向或轴向电阻率等值线图,对照井筒剖面进行解释。
【专利摘要】本发明公开了基于瞬变电磁法的井壁及壁后快速无损检测系统及其检测方法,具体为检测系统和与之相适应的检测方法和施工流程。旨在检测井筒施工或使用过程中常见的井壁破裂、壁内空腔、壁厚问题、壁后空洞等病害,为后续改进方案或补救措施提供依据,预防危害发生。相对于探地雷达和超声波法两种常用的检测技术,本发明效益显著,优越性主要体现为:非接触式测量,施工简便灵活;三分量接收探头,保证了探测的空间分辨能力;滑车装置,无线通信,可实现快速扫描式检测;非金属结构,贴壁式布置,能有效远离或避开周边干扰原,以便提供信噪比;仪器设备采用防尘防水设计,可保证在恶劣条件下连续稳定工作;兼顾了井筒施工条件,安全系数高。
【IPC分类】G01V3-28
【公开号】CN104714256
【申请号】CN201510118977
【发明人】唐润秋, 曹煜, 潘乐荀, 吴昭, 郝志超, 王宗涛, 任川, 褚洪河
【申请人】安徽惠洲地质安全研究院股份有限公司
【公开日】2015年6月17日
【申请日】2015年3月18日
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