[發(fā)明專利]采氣樹(shù)/采油樹(shù)的法蘭盤超聲相控陣檢測(cè)方法及系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011215166.7
• 申請(qǐng)日: 2020-11-04
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN112444559B
• 公開(kāi)（公告）日: 2023-05-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張松;王偉湘;李新成;蘆丹妍
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 武漢聯(lián)開(kāi)檢測(cè)科技有限公司
• 主分類號(hào): G01N29/04
• 分類號(hào): G01N29/04;G01N29/44;G01S15/10
• 代理公司: 北京匯澤知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11228
• 代理人: 鄭飛

本發(fā)明屬于超聲波檢測(cè)技術(shù)領(lǐng)域，具體提供了采氣樹(shù)/采油樹(shù)的法蘭盤超聲相控陣檢測(cè)方法及系統(tǒng)，包括根據(jù)采氣樹(shù)/采油樹(shù)的法蘭盤的缺陷特征制作相應(yīng)的法蘭盤模擬試塊，法蘭盤模擬試塊上設(shè)置有與該缺陷特征一一對(duì)應(yīng)的人工缺陷特征；人工缺陷特征包括第一缺陷孔、第二缺陷孔、第三缺陷孔及缺陷槽，第一缺陷孔及第二缺陷孔分別位于法蘭盤模擬試塊的中心下側(cè)5mm處及中心左側(cè)5mm處，第三缺陷孔位于法蘭盤模擬試塊的密封面中間處，缺陷槽位于所述法蘭盤模擬試塊的通徑內(nèi)壁處。該方案對(duì)法蘭盤及閥蓋等工件實(shí)現(xiàn)了100％檢測(cè)覆蓋，法檢測(cè)缺陷的重復(fù)性和覆蓋性較好，缺陷檢測(cè)數(shù)據(jù)較為準(zhǔn)確，交界面處的檢測(cè)精度可達(dá)到精度Ф2.0×1.0mm，且可用于現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)，適于推廣。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于超聲波檢測(cè)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及采氣樹(shù)/采油樹(shù)的法蘭盤超聲相控陣檢測(cè)方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)

井口裝置及采氣樹(shù)/采油樹(shù)設(shè)備是油氣開(kāi)采的重要設(shè)備，由套管頭、油管頭、采油(氣)樹(shù)三部分組成，用來(lái)連接套管柱、油管柱，并密封各層套管之間及與油管之間的環(huán)形空間，并可控制生產(chǎn)井口的壓力和調(diào)節(jié)油氣井口流量，也可用于酸化壓裂、注水、測(cè)試等特殊作業(yè)。采油樹(shù)是由閥門、異徑接頭、油嘴及管路配件組成，是用于控制油氣生產(chǎn)，并為鋼絲、電纜、連續(xù)油管等修井作業(yè)提供條件的裝置。按結(jié)構(gòu)形式可以分為：分體式和整體式。除分體式和整體式外還可以分為單翼、和雙翼。

對(duì)采氣樹(shù)/采油樹(shù)進(jìn)行檢測(cè)時(shí)，由于不能將采氣樹(shù)/采油樹(shù)拆開(kāi)檢測(cè)判斷，檢測(cè)比較麻煩。目前主要采用超聲檢測(cè)裝置在采氣樹(shù)/采油樹(shù)外側(cè)檢測(cè)判斷其內(nèi)側(cè)缺陷，但是很難保證缺陷精確度。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供缺陷檢測(cè)效率高且成本低的采氣樹(shù)/采油樹(shù)的法蘭盤超聲相控陣檢測(cè)方法及系統(tǒng)。以解決上述技術(shù)問(wèn)題。

為此，本發(fā)明提供了采氣樹(shù)/采油樹(shù)的法蘭盤超聲相控陣檢測(cè)方法，包括以下步驟：

S1：根據(jù)采氣樹(shù)/采油樹(shù)的法蘭盤的缺陷特征制作相應(yīng)的法蘭盤模擬試塊，所述法蘭盤模擬試塊上設(shè)置有與該缺陷特征一一對(duì)應(yīng)的人工缺陷特征；

所述人工缺陷特征包括第一缺陷孔、第二缺陷孔、第三缺陷孔及缺陷槽，所述第一缺陷孔及所述第二缺陷孔分別位于所述法蘭盤模擬試塊的中心下側(cè)5mm處及中心左側(cè)5mm處，所述第三缺陷孔位于所述法蘭盤模擬試塊的密封面中間處，所述缺陷槽位于所述法蘭盤模擬試塊的通徑內(nèi)壁處；

S2：通過(guò)超聲相控陣發(fā)射超聲波聲束對(duì)所述法蘭盤模擬試塊的表面進(jìn)行掃描得到人工缺陷特征的波形特征圖，將人工缺陷特征與波形特征圖進(jìn)行對(duì)應(yīng)保存形成缺陷標(biāo)準(zhǔn)比對(duì)表；

S3：通過(guò)超聲相控陣發(fā)射超聲波聲束對(duì)工件的表面進(jìn)行超聲波探測(cè)得到工件缺陷數(shù)據(jù)，將工件缺陷數(shù)據(jù)與所述缺陷標(biāo)準(zhǔn)比對(duì)表進(jìn)行比對(duì)分析得到工件的實(shí)際缺陷特征。

優(yōu)選地，所述人工缺陷特征包括白點(diǎn)、鍛造裂紋、應(yīng)力腐蝕裂紋、制造面積型缺陷和體積型缺陷、內(nèi)壁腐蝕、密封面腐蝕或加工制造形成的暗孔中的或多種。

優(yōu)選地，所述第一缺陷孔、第二缺陷孔及第三缺陷孔均為直徑3.2mm、長(zhǎng)度為20mm的孔，所述缺陷槽的尺寸型號(hào)為4mm*3mm*20mm。

優(yōu)選地，所述S2具體包括：當(dāng)超聲相控陣對(duì)檢測(cè)區(qū)域進(jìn)行多次掃描覆蓋時(shí),兩次掃描覆蓋的聲束來(lái)自不同方向且相互垂直；或來(lái)自一個(gè)方向且任兩次掃描覆蓋的超聲波聲束夾角不小于10°。

優(yōu)選地，所述S1之前還包括：對(duì)所述超聲相控陣進(jìn)行聲速調(diào)校、角度增益校正(ACG)調(diào)校及時(shí)間增益校正(TCG)設(shè)定。

優(yōu)選地，所述S2步驟具體包括：將所述超聲相控陣的探頭貼靠于所述模擬試塊的表面，沿著模擬試塊的軸向平移掃描使得超聲波聲束經(jīng)過(guò)人工缺陷特征，在掃描得到的扇掃圖上找到超聲波聲束經(jīng)過(guò)人工缺陷特征時(shí)對(duì)應(yīng)的反射回波區(qū)域，調(diào)節(jié)超聲相控陣角度掃查線找到最大反射波幅，此時(shí)超聲相控陣上對(duì)應(yīng)的角度值為本次有效角度范圍。