專利名稱：一種套管消磁儀及其消磁方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種消磁設備，尤其涉及一種套管消磁儀以及其消磁方法。
背景技術：
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，一段時間內對感應類和測量套損的測井儀器工作形成干擾，嚴重影響測井質量和精確度。

發(fā)明內容
本發(fā)明所要解決的技術問題是克服目前永磁體對套管的磁化影響測量質量和精確度的缺陷。為了解決上述技術 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強度和方向；電路控制模塊，用于根據檢測模塊檢測得到的磁感應強度和方向計算出消磁模塊消除套管上剩磁所對應的脈沖寬度；消磁模塊，用于根據所述脈沖寬度產生磁場，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強度和方向；電路控制模塊根據檢測模塊檢測得到的磁感應強度和方向計算出消磁模塊應該發(fā)射的脈沖寬度；消磁模塊根據所述脈沖寬度產生磁場。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，使之對感應等測井儀器不構成干擾。本申請的實施例可以從根本上降低剩磁對感應等測井儀器的影響，提高工作效率和工作質量。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、權利要求書以及附圖中所特別指出的結構來實現(xiàn)和獲得。


附圖用來提供對本發(fā)明技術方案的進一步理解，并且構成說明書的一部分，與本申請的實施例一起用于解釋本發(fā)明的技術方案，并不構成對本發(fā)明技術方案的限制。圖I是本申請實施例的套管消磁儀的構造示意圖。圖2是本申請實施例的一種應用情形示意圖。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。·
具體實施例方式為使本發(fā)明的目的、技術方案和優(yōu)點更加清楚明白，下文中將結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強度和方向，將檢測得到的套管的磁感應強度和方向發(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，用于根據檢測模塊81檢測得到的套管的磁感應強度和方向，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，根據該脈沖寬度產生磁場，其所產生磁場的磁場強度與檢測模塊81所檢測到的磁感應強度相等，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置，也即第一消磁設置在第一檢測模塊之后，第二檢測模塊設置在第一消磁模塊之后，第二消磁模塊設置在第二檢測模塊之后，...，第四消磁模塊設置在第四檢測模塊之后。這樣，在經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過第一消磁模塊之后的套管的磁感應強度和方向，然后反饋給電路控制模塊，第二消磁模塊根據第二檢測模塊檢測到的磁感應強度和方向繼續(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 產生的脈沖寬度對應的磁力線能覆蓋整個套管四周，使之均勻退磁，防止產生死角。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，磁場強度和其產生的磁通密度隨之相應降低，磁滯回線的行程和軌跡愈加減小，剩磁場的感應強度也隨之下降，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，能夠對套管進行良好的消磁處理。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強度和方向；步驟S320，電路控制模塊根據檢測模塊檢測得到的磁感應強度和方向計算出消磁模塊能夠消除套管上剩磁所對應的脈沖寬度；步驟S330，消磁模塊根據所述脈沖寬度產生磁場。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)之后設置再一個檢測模塊后，用于對經過最后一個消磁模塊消磁后的套管進行檢測，查看經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換單元6、第二高斯計檢測探頭3和第二傳感器采集轉換單元4、以及第三檢測模塊14和第三傳感器采集轉換單元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置在三個檢測模塊之間。三個傳感器采集轉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上的初始磁感應強度和方向，通過第一傳感器采集轉換單元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中產生的磁場強度與所測得的套管壁I剩磁強度相適應，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產生最大磁感應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據，儀器可以根據套管磁化程度設計推辭模塊的數量，以適應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外壓力的平衡?！?br> 雖然本發(fā)明所揭露的實施方式如上，但所述的內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)明所屬領域內的技術人員，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，仍須以所附的權利要求書所界定的范圍為準。
權利要求
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強度和方向； 電路控制模塊，用于根據檢測模塊檢測得到的磁感應強度和方向計算出消磁模塊消除套管上剩磁所對應的脈沖寬度； 消磁模塊，用于根據所述脈沖寬度產生磁場，包括軸心相互垂直的軸向線圈和徑向線圈。
2.根據權利要求I所述的套管消磁儀，其中 電路控制模塊上套有扶正器。
3.根據權利要求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.根據權利要求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置。
5.根據權利要求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.根據權利要求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.根據權利要求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.根據權利要求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強度和方向； 電路控制模塊根據檢測模塊檢測得到的磁感應強度和方向計算出消磁模塊應該發(fā)射的脈沖寬度； 消磁模塊根據所述脈沖寬度產生磁場。
9.根據權利要求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強度和方向；電路控制模塊用于根據檢測模塊檢測得到的磁感應強度和方向計算出消磁模塊消除套管上剩磁所對應的脈沖寬度；消磁模塊用于根據所述脈沖寬度產生磁場，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等測井儀器的影響，提高工作效率和工作質量。
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, 中海油田服務股份有限公司