專利名稱：一種套管消磁儀及其消磁方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種消磁設(shè)備，尤其涉及一種套管消磁儀以及其消磁方法。
背景技術(shù)：
核磁儀器測井過程中，由于永磁體超強的靜磁場，使得儀器在緊貼套管后磁化套管，一段時間內(nèi)對感應(yīng)類和測量套損的測井儀器工作形成干擾，嚴重影響測井質(zhì)量和精確度。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是克服目前永磁體對套管的磁化影響測量質(zhì)量和精確度的缺陷。為了解決上述技術(shù) 問題，本發(fā)明提供了一種套管消磁儀，包括檢測模塊、消磁模塊以及電路控制1旲塊，其中檢測模塊，用于在套管中移動時檢測套管的磁感應(yīng)強度和方向；電路控制模塊，用于根據(jù)檢測模塊檢測得到的磁感應(yīng)強度和方向計算出消磁模塊消除套管上剩磁所對應(yīng)的脈沖寬度；消磁模塊，用于根據(jù)所述脈沖寬度產(chǎn)生磁場，包括軸心相互垂直的軸向線圈和徑向線圈。優(yōu)選地，電路控制模塊上套有扶正器。優(yōu)選地，該套管消磁儀包括儲能模塊，與電路控制模塊相連，用于防止瞬間強電流脈沖的沖擊。優(yōu)選地，該套管消磁儀包括多個檢測模塊和多個消磁模塊，檢測模塊和消磁模塊間隔設(shè)置。優(yōu)選地，各檢測模塊之間的距離與各消磁模塊之間的距離相等。優(yōu)選地，所述軸向線圈和徑向線圈的芯軸包括鐵氧體。優(yōu)選地，相鄰兩個消磁模塊中軸向線圈上的電流方向相反；相鄰兩個消磁模塊中徑向線圈上的電流方向相反。本申請?zhí)峁┑纳鲜鎏坠芟艃x的消磁方法，包括檢測模塊在套管中移動時檢測套管的磁感應(yīng)強度和方向；電路控制模塊根據(jù)檢測模塊檢測得到的磁感應(yīng)強度和方向計算出消磁模塊應(yīng)該發(fā)射的脈沖寬度；消磁模塊根據(jù)所述脈沖寬度產(chǎn)生磁場。優(yōu)選地，該套管消磁儀包括多個消磁模塊，兩個檢測模塊之間的距離為L米且消磁模塊中線圈的諧振頻率為f赫茲時，消磁模塊在套管中的移動速度不超過Lf/3米/秒。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本申請的實施例通過直流脈沖作用，能直接對套管的剩磁進行退磁，使之對感應(yīng)等測井儀器不構(gòu)成干擾。本申請的實施例可以從根本上降低剩磁對感應(yīng)等測井儀器的影響，提高工作效率和工作質(zhì)量。本發(fā)明的其它特征和優(yōu)點將在隨后的說明書中闡述，并且，部分地從說明書中變得顯而易見，或者通過實施本發(fā)明而了解。本發(fā)明的目的和其他優(yōu)點可通過在說明書、權(quán)利要求書以及附圖中所特別指出的結(jié)構(gòu)來實現(xiàn)和獲得。


附圖用來提供對本發(fā)明技術(shù)方案的進一步理解，并且構(gòu)成說明書的一部分，與本申請的實施例一起用于解釋本發(fā)明的技術(shù)方案，并不構(gòu)成對本發(fā)明技術(shù)方案的限制。圖I是本申請實施例的套管消磁儀的構(gòu)造示意圖。圖2是本申請實施例的一種應(yīng)用情形示意圖。圖3是本申請實施例的套管消磁儀的消磁方法的流程示意圖?！?br> 具體實施例方式為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚明白，下文中將結(jié)合附圖對本申請的實施例進行詳細說明。需要說明的是，在不沖突的情況下，本申請中的實施例及實施例中的特征可以相互任意組合。如圖I所示，本申請實施例的套管消磁儀主要包括檢測模塊81、消磁模塊82以及電路控制模塊83。檢測模塊81，用于在套管中移動時檢測套管的磁感應(yīng)強度和方向，將檢測得到的套管的磁感應(yīng)強度和方向發(fā)送給電路控制模塊83。電路控制模塊83，與檢測模塊81及消磁模塊82相連，用于根據(jù)檢測模塊81檢測得到的套管的磁感應(yīng)強度和方向，計算出消磁模塊82能夠消除套管上剩磁所對應(yīng)的脈沖覽度。消磁模塊82，用于接收電路控制模塊83發(fā)送的脈沖寬度，根據(jù)該脈沖寬度產(chǎn)生磁場，其所產(chǎn)生磁場的磁場強度與檢測模塊81所檢測到的磁感應(yīng)強度相等，方向相反，從而對套管進行消磁處理。本申請的實施例中，在電路控制模塊83上套有燈籠扶正器84，用于保持電路控制模塊83在套管中的姿態(tài)。在本申請其他的實施例中，電路控制模塊83上也可以套上其他類型的扶正器。本申請的實施例還可以包括儲能模塊85，與電路控制模塊相連。本申請的實施例可以采用測井電纜進行供電，儲能模塊85用于防止瞬間強電流脈沖對電源的沖擊。本發(fā)明的實施例，儲能模塊85選用的是儲能電容。本申請的實施例，可以包括兩組甚至更多的檢測模塊和消磁模塊。在本申請的實施例包含多個檢測模塊和多個消磁模塊時，檢測模塊和消磁模塊間隔設(shè)置。比如本申請的一個實施例中，包括四個檢測模塊和四個消磁模塊，分別為第一、第二、第三及第四檢測模塊和第一、第二、第三及第四消磁模塊；檢測模塊和消磁模塊間隔設(shè)置，也即第一消磁設(shè)置在第一檢測模塊之后，第二檢測模塊設(shè)置在第一消磁模塊之后，第二消磁模塊設(shè)置在第二檢測模塊之后，...，第四消磁模塊設(shè)置在第四檢測模塊之后。這樣，在經(jīng)過第一檢測模塊的檢測和第一消磁模塊的消磁處理后，第二檢測模塊檢測經(jīng)過第一消磁模塊之后的套管的磁感應(yīng)強度和方向，然后反饋給電路控制模塊，第二消磁模塊根據(jù)第二檢測模塊檢測到的磁感應(yīng)強度和方向繼續(xù)對套管進行消磁處理。第三檢測模塊繼續(xù)進行檢測，第三消磁模塊繼續(xù)進行消磁處理；第四檢測模塊繼續(xù)進行檢測，第四消磁模塊繼續(xù)進行消磁處理。通過這四個檢測模塊和四個消磁模塊從套管中通過一次，進行多次的檢測和消磁處理，可以使得對套管進行良好的消磁處理。如圖I所示，本申請的實施例中，每個消磁模塊82均包括一組軸心相互垂直的軸向線圈91和一組徑向線圈92。本申請的實施例中，軸向線圈91和徑向線圈92的芯軸可以為鐵氧體93 (當然也可以是玻璃鋼等絕緣材料)。相比常用的玻璃鋼等絕緣材料作為芯軸而言，以鐵氧體93作為芯軸可以提高線圈的發(fā)射效率，減少發(fā)射功率損耗。本申請的實施例中，相鄰兩個消磁模塊中線圈上的電流方向相反，各消磁模塊所 產(chǎn)生的脈沖寬度對應(yīng)的磁力線能覆蓋整個套管四周，使之均勻退磁，防止產(chǎn)生死角。本申請的實施例中，線圈上的電流以一定頻率進行換向，同時電流的大小也隨著遞減，磁場強度和其產(chǎn)生的磁通密度隨之相應(yīng)降低，磁滯回線的行程和軌跡愈加減小，剩磁場的感應(yīng)強度也隨之下降，磁化電流降為零時，套管剩磁近似為零。本申請的實施例中，如果設(shè)置多個檢測模塊和多個消磁模塊，則各檢測模塊之間的距離，可以與各消磁模塊之間的距離相等，這樣檢測模塊和消磁模塊排列成整齊的陣列形式，能夠?qū)μ坠苓M行良好的消磁處理。如圖3所示，本申請實施例的消磁方法主要包括如下步驟步驟S310，檢測模塊在套管中移動時檢測套管的磁感應(yīng)強度和方向；步驟S320，電路控制模塊根據(jù)檢測模塊檢測得到的磁感應(yīng)強度和方向計算出消磁模塊能夠消除套管上剩磁所對應(yīng)的脈沖寬度；步驟S330，消磁模塊根據(jù)所述脈沖寬度產(chǎn)生磁場。本申請實施例的消磁方法在對套管進行消磁處理時，如果兩個檢測模塊之間的距離為L米，消磁模塊中線圈的諧振頻率為f赫茲(Hz)，則消磁模塊在套管中的移動速度不超過Lf/3米/秒，可以保證對套管具有良好的消磁處理。本申請的實施例中，還可以在最后一個消磁模塊(多個消磁模塊時)之后設(shè)置再一個檢測模塊后，用于對經(jīng)過最后一個消磁模塊消磁后的套管進行檢測，查看經(jīng)過消磁處理后套管的剩磁狀態(tài)。圖2為本申請一個實施例的電路工作原理框圖，本實施例包括三個檢測模塊以及兩個消磁模塊。每個檢測模塊包括一個高斯計檢測探頭和一個傳感器采集轉(zhuǎn)換單元；具體地，三個檢測模塊分別為第一高斯計檢測探頭7和第一傳感器采集轉(zhuǎn)換單元6、第二高斯計檢測探頭3和第二傳感器采集轉(zhuǎn)換單元4、以及第三檢測模塊14和第三傳感器采集轉(zhuǎn)換單元11。兩個消磁模塊分別為第一消磁模塊8和第二消磁模塊10。兩個消磁模塊間隔設(shè)置在三個檢測模塊之間。三個傳感器采集轉(zhuǎn)換單元均連接到電路控制模塊中的DSP控制器5，DSP控制器5經(jīng)過直流脈沖功率放大器13與消磁線圈切換繼電器12相連，其中直流脈沖功率放大器13與消磁線圈切換繼電器12也屬于前述的電路控制模塊。兩個消磁模塊均與消磁線圈切換繼電器12相連。直流脈沖功率放大器13海域儲能電容相連接。按照圖2所示的箭頭方向提升儀器，第一高斯計檢測探頭7檢測套管壁I上的初始磁感應(yīng)強度和方向，通過第一傳感器采集轉(zhuǎn)換單元6將初始磁感強度和方向輸入到DSP控制器5進行計算處理，計算出應(yīng)該發(fā)射的退磁線圈組的脈沖寬度，從而控制第一消磁模塊8中的電流大小，使第一消磁模塊8中產(chǎn)生的磁場強度與所測得的套管壁I剩磁強度相適應(yīng)，且方向相反，從而達到退磁的效果。消磁器在上述的過程中，第二高斯計檢測探頭3檢測套管壁I的剩余磁感應(yīng)強度是否滿足退磁要求，如果達到剩磁強度的要求，第二消磁模塊10停止發(fā)射去磁脈沖；如果未達到要求則會繼續(xù)在第二消磁模塊10發(fā)射脈沖直流進行去磁，電路控制模塊通過繼電器12切換發(fā)射輸出接入至第二消磁模塊10，由電路控制模塊計算第二高斯計檢測探頭3檢測的剩磁強度，通過第二消磁模塊10產(chǎn)生最大磁感應(yīng)強度相同極化方向相反的退磁場，作用于套管壁1，從而進一步對套管進行消磁。第三高斯計檢測探頭14會在上提的過程中檢驗消磁效果，如果仍未達到要求則會繼續(xù)進行消磁；反之，該段套管消磁工作完成，記錄深度和消磁后的套管剩磁數(shù)據(jù)，儀器可以根據(jù)套管磁化程度設(shè)計推辭模塊的數(shù)量，以適應(yīng)不同套管具體的消磁的要求。本申請的實施例，可以采用玻璃鋼承壓外殼來容納檢測模塊及消磁模塊，并采用橡膠皮囊壓力平衡裝置進行內(nèi)外壓力的平衡。·
雖然本發(fā)明所揭露的實施方式如上，但所述的內(nèi)容只是為了便于理解本發(fā)明而采用的實施方式，并非用以限定本發(fā)明。任何本發(fā)明所屬領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明所揭露的精神和范圍的前提下，可以在實施的形式上及細節(jié)上作任何的修改與變化，但本發(fā)明的專利保護范圍，仍須以所附的權(quán)利要求書所界定的范圍為準。
權(quán)利要求
1.一種套管消磁儀，包括檢測模塊、消磁模塊以及電路控制模塊，其中 檢測模塊，用于在套管中移動時檢測套管的磁感應(yīng)強度和方向； 電路控制模塊，用于根據(jù)檢測模塊檢測得到的磁感應(yīng)強度和方向計算出消磁模塊消除套管上剩磁所對應(yīng)的脈沖寬度； 消磁模塊，用于根據(jù)所述脈沖寬度產(chǎn)生磁場，包括軸心相互垂直的軸向線圈和徑向線圈。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的套管消磁儀，其中 電路控制模塊上套有扶正器。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的套管消磁儀，其中，該套管消磁儀包括 儲能模塊，與電路控制模塊相連，用于防止瞬間強電流脈沖的沖擊。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的套管消磁儀，其中 該套管消磁儀包括多個檢測模塊和多個消磁模塊，檢測模塊和消磁模塊間隔設(shè)置。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的套管消磁儀，其中 各檢測模塊之間的距離與各消磁模塊之間的距離相等。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的套管消磁儀，其中 所述軸向線圈和徑向線圈的芯軸包括鐵氧體。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的套管消磁儀，其中 相鄰兩個消磁模塊中軸向線圈上的電流方向相反； 相鄰兩個消磁模塊中徑向線圈上的電流方向相反。
8.根據(jù)權(quán)利要求I所述的套管消磁儀的消磁方法，包括 檢測模塊在套管中移動時檢測套管的磁感應(yīng)強度和方向； 電路控制模塊根據(jù)檢測模塊檢測得到的磁感應(yīng)強度和方向計算出消磁模塊應(yīng)該發(fā)射的脈沖寬度； 消磁模塊根據(jù)所述脈沖寬度產(chǎn)生磁場。
9.根據(jù)權(quán)利要求I所述的套管消磁儀的消磁方法，包括 該套管消磁儀包括多個消磁模塊，兩個檢測模塊之間的距離為L米且消磁模塊中線圈的諧振頻率為f赫茲時，消磁模塊在套管中的移動速度不超過LF/3米/秒。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種套管消磁儀及其消磁方法，克服目前永磁體對套管的磁化影響測量質(zhì)量和精確度的缺陷，該套管消磁儀包括檢測模塊、消磁模塊以及電路控制模塊，檢測模塊用于在套管中移動時檢測套管的磁感應(yīng)強度和方向；電路控制模塊用于根據(jù)檢測模塊檢測得到的磁感應(yīng)強度和方向計算出消磁模塊消除套管上剩磁所對應(yīng)的脈沖寬度；消磁模塊用于根據(jù)所述脈沖寬度產(chǎn)生磁場，包括軸心相互垂直的軸向線圈和徑向線圈。本發(fā)明可以從根本上降低剩磁對感應(yīng)等測井儀器的影響，提高工作效率和工作質(zhì)量。
文檔編號E21B17/00GK102881401SQ20121034837
公開日2013年1月16日 申請日期2012年9月18日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月18日
發(fā)明者宋公仆, 蔡池淵, 王光偉, 范偉 申請人:中國海洋石油總公司, 中海油田服務(wù)股份有限公司