谢 雁，郭 瑞，杨 玲，刘长赞，党 博，孙宝全

(1.西安石油大学电子工程学院，陕西西安 710065；2.胜利油田石油工程技术研究院，山东东营 257000)

0 引言

井下瞬变电磁探测技术已被广泛应用于储层在线监测、套管损伤检测、地质勘查等领域[1-3]。在井下套损检测方面，瞬变电磁法因其涡流扩散特性，能够在较宽的频率范围内进行快速测量，已被广泛用于井下单层、多层套管的无损检测(non destructive testing，NDT)[4]，但是，常规的井下瞬变电磁多层管柱系统只适用于对称的柱状模型，为了获得更多的周向敏感信息，实现井下套管定向检测，需要进一步对井下套管特定方向的检测方法进行研究。

近年来，金属套管的定向检测已经受到了研究人员的广泛关注。文献[5-6]采用旋转磁场作为激励，并通过巨磁阻(giant magneto resistance，GMR)传感器来检测沿套管内壁任何方向的缺陷，整个检测系统由沿套管内圆周定位的多个发射器和接收器或机械旋转的发射器组成。但是，旋转磁场涡流传感器的接口和数据采集电路非常复杂，且旋转的探头由于机械运动会引起严重的磁性背景噪声。同样，为了获得有关井眼的方位角信息，文献[7-8]提出了围绕圆柱形铁芯轴缠绕的倾斜发射器和倾斜接收器。结果表明，通过改变这些倾斜线圈的方位角可以提高方向灵敏度。但是，倾斜发射线圈和接收线圈的物理尺寸将受到井眼径向尺寸的限制，这将极大地影响接收线圈的信号强度并减小井下无损检测径向探测范围。文献[9]从理论和实验两个角度对置于任意位置的探头响应进行了研究，结果表明，当探头靠近管壁以覆盖其整个圆周时，其检测效率会大幅度提高，该方法为井下套管的定向检测提供了一种新思路。……