一种x射线井筒检测装置及方法
阅读说明：本技术 一种x射线井筒检测装置及方法 (X-ray shaft detection device and method ) 是由 伊西锋 李玉宝 姜广彬 高恒超 魏剑飞 文志平 杨峰 卢雅兰 王世杰 朱瑛辉 于 2019-10-22 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种X射线井筒检测装置及方法,检测装置包括X射线探测器、X射线发射器、地面控制解释装置,所述X射线探测器通过电缆和光缆连接地面控制解释装置,所述X射线发射器通过电缆和光缆连接地面控制解释装置。本发明用于油气水井井筒检测,解决目前油田检测技术受井筒条件限制,精度低等问题。该检测技术可大幅提高井筒检测的精度,适应性更强,在各油田修井作业领域具有广阔的应用前景。(The invention discloses an X-ray shaft detection device and a method, wherein the detection device comprises an X-ray detector, an X-ray emitter and a ground control interpretation device, the X-ray detector is connected with the ground control interpretation device through a cable and an optical cable, and the X-ray emitter is connected with the ground control interpretation device through a cable and an optical cable. The invention is used for detecting the shaft of the oil-gas well, and solves the problems that the prior oil field detection technology is limited by shaft conditions, and the precision is low. The detection technology can greatly improve the precision of shaft detection, has stronger adaptability and has wide application prospect in the field of well repair operation of various oil fields.)
技术领域
本发明涉及油气井井下作业技术领域，具体地说是一种X射线井筒检测装置及方法。
背景技术
套管是保护油气井井壁及井内设备，隔开各层流体，保证油、气井生产活动正常进行的管道。油田经过长期生产开发后，由于各种自然和人工开采因素的影响，套管会出现变形、腐烛、破损等状况，影响开发方案的继续实施，影响油气田的正常生产和开发，甚至导致停产，从而影响油田的经济效益。因此对套管进行动态实时监测，获取油气井的套损信息，才能防止或减少油气井套管损坏，延长其使用寿命，提高油气田生产开发效益。
目前发展的套损检测方法较多，如超声波电视、多臂井径、可见光井下电视、电磁探伤等。套损检测仪器种类也较多，各种方法都有其优缺点。超声波电视受井壁上结垢、结蜡等的影响，多臂井径易砂卡、可见光井下电视受井液可见度限制、噪声判断不确定式管外水泥裂缝还是套管裂缝、声波成像测井影响因素较多、电磁探伤精度不高等。
X射线探测器、X射线发射器、地面控制解释装置本身、实现原理及使用方法等均为本技术领域的常规现有技术，直接购买后连接使用即可。
X射线井筒检测技术具有很高的穿透性，不受井筒内介质的影响，对井筒进行实时成像，具有更好的适应性。
申请号：200480028656.9公开了一种用于测量井筒周围地层特性的仪器,包括具有多个在仪器纵向彼此间隔的天线的电阻测量装置。所述仪器的中子测量装置包括至少一个中子源和至少一个中子探测器,每个中子探测器在仪器纵向上与所述中子源相距一定距离。所述多个天线与所述中子探测器交错,以便减少仪器的总长度,并且以便允许使用所述中子探测器和所述电阻率测量装置对所述地层的已确定区域同时进行测量。
上述公开技术与本申请相比，无论是整体技术方案，还是发明目的，还有发明效果等，均不相同，也不具有任何技术启示。
发明内容
本发明的目的在于提供一种X射线井筒检测装置及方法，用于油气水井井筒检测，解决目前油田检测技术受井筒条件限制，精度低等问题。该检测技术可大幅提高井筒检测的精度，适应性更强，在各油田修井作业领域具有广阔的应用前景。
为了达成上述目的，本发明采用了如下技术方案，一种X射线井筒检测装置，包括X射线探测器、X射线发射器、地面控制解释装置，所述X射线探测器通过电缆和光缆连接地面控制解释装置，所述X射线发射器通过电缆和光缆连接地面控制解释装置。
所述电缆和光缆穿设在连续油管内。
所述X射线发射器上端与X射线探测器下端连接。
为了达成上述目的，本发明采用了如下技术方案，一种X射线井筒检测方法，包括以下步骤：
步骤1：首先利用电缆或者内置电缆的连续油管将X射线发射器和X射线探测器输送至预定位置；
步骤2：地面控制解释装置发送信号给X射线发射器，所述X射线发射器从纵向发射X射线，用于探测井底，所述X射线发射器从横向发射X射线，用于探测井筒套管和套管外部水泥环；
步骤3：X射线被反射后，通过X射线探测器探测，X射线探测器对探测信号进行收集、除噪、增强后，进行感光，形成光电信号；
步骤4：信号通过电缆或者内置电缆的连续油管传输至地面控制解释装置；
步骤5：地面控制解释装置对信号进行处理，反演，最终形成井筒的2D或3D直观图像。
由于井中介质的原子序数低，散射强，而井筒和井底落物的原子序数相对较高，散射弱，X射线探测后反射的射线被探测器接收。
本发明与现有技术相比具有以下有益效果：
（1）首次将X射线检测应用于油气水井井筒检测，该方法主要依据井中介质的原子序数低，散射强，而井筒和井底落物的原子序数相对较高，散射弱的特点，根据探测器探测不同物质的结果，经过地面图像处理获得清晰的井筒或井底落物图像。
（2）该检测方法受井筒条件影响小，它利用X射线高穿透的特性、不受井筒含油、杂质等影响，相比常规检测手段适用范围更广。
（3）该方法真正实现了井筒全方位检测，检测仪器具备纵向和横向探测性能，利用纵向探测仪器可探测井底落物形态，利用横向探测仪器可探测井筒套管和管外水泥环形态。
（4）该方法涉及地面控制解释装置可对井下检测结果进行反演，通过地面展示2D或者3D形态的井筒，为测试者提供了直观的井筒状态。
（5）该方法将X射线发射和探测设备进行了小型化设计，通过电缆或连续油管输送至井下，实现了井筒狭小空间内的X射线检测。
附图说明
图1为本发明一种X射线井筒检测装置的状态图。
图中符号说明：地面控制解释装置1、电缆或连续油管2、X射线探测器3、X射线发射器4。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1，本发明提供一种技术方案：一种X射线井筒检测装置，包括X射线探测器3、X射线发射器4、地面控制解释装置1，所述X射线探测器通过电缆和光缆连接地面控制解释装置，所述X射线发射器通过电缆和光缆连接地面控制解释装置。在现实应用中，电缆除了通电外，还能起到悬挂连接的作用，强度没问题。
当然也可以采用强度更好的方式，比如所述电缆和光缆穿设在连续油管内。
所述X射线发射器上端与X射线探测器下端连接。连接方式可以采用螺栓固定两者的外壳，或者直接两者的外壳直接焊接成一体式结构，还可以通过丝扣式连接等，只要将两者连接起来，均属于本发明的保护范围。当然也可以不连接，各自通过各自的电缆和光缆连接地面控制解释装置也可以。
X射线探测器、X射线发射器、地面控制解释装置本身、实现原理及使用方法等均为本技术领域的常规现有技术，直接购买后连接使用即可。
井筒检测方法：首先利用电缆或者内置电缆的连续油管2将X射线发射器4和X射线探测器3输送至预定位置，地面控制解释装置1发送信号给X射线发射器4，X射线发射器4分别从纵向发射X射线，用于探测井底，从横向发射X射线，用于探测井筒套管和套管外部水泥环。X射线被反射后，通过X射线探测器3探测，X射线探测器3对探测信号进行收集、除噪、增强后，进行感光，形成光电信号，信号通过电缆或者内置电缆的连续油管2传输至地面控制解释装置1，地面控制解释装置1对信号进行处理，反演，最终形成井筒的2D或3D直观图像。
本发明利用X射线高穿透、不受井筒含油气量、杂质影响等特点，对井筒进行实时成像，真正实现了井筒全方位检测。首先利用电缆或者连续油管将X射线检测器下入预定位置；然后纵向发射X射线，接收射线反射，完成井底落物检测，横向发射X射线，接收射线发射，完成井筒和井筒外水泥环检测；最后将检测数据通过电缆传输至地面，地面控制系统将X射线检测结果进行模拟反演，通过2D或者3D模拟图像展现。由于井中介质的原子序数低，其散射强，而井筒和井底落物的原子序数相对较高，散射弱，X射线探测后反射的射线被探测器接收。然后探测器将检测结果转化为电信号传输至地面控制解释装置。最后地面控制解释装置将电信号进行处理分析，实时展现井筒的2D或者3D图像，完成井底、套管、水泥环三者的全方位检测。
在本发明的描述中，需要理解的是，方位指示或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
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