[發明專利]連續油管磁法檢測方法

有效

• 申請號: 201210581736.3
• 申請日: 2012-12-28
• 公開（公告）號: CN103063737A
• 公開（公告）日: 2013-04-24
• 發明（設計）人: 萬夫;周兆明;劉炯;黃濤;程勇;于潤橋;周詠琳;王俊璞;黃勝;廖江;李斯雨
• 申請（專利權）人: 中國石油集團川慶鉆探工程有限公司
• 主分類號: G01N27/82
• 分類號: G01N27/82
• 代理公司: 成都天嘉專利事務所(普通合伙) 51211
• 代理人: 毛光軍

1.一種連續油管磁法檢測方法，其特征在于，所述磁法檢測方法為：通過磁場強度梯度找到磁異常點的位置，通過插值算法求得磁異常點的二維矩陣，擬合缺陷埋深與磁異常點的幅值關系式，通過缺陷埋深彩色等值線圖像中異常區域的大小、位置、形狀和等值線數值反應連續油管的缺陷大小、位置、形狀和埋深。

2.根據權利要求1所述的連續油管磁法檢測方法，其特征在于：所述磁法檢測方法具體包括如下步驟：12個磁通門傳感器沿連續油管圓周徑向等角度排列，其中一個輪桿裝有距離傳感器，作業車現場排管和下管過程中磁通門傳感器連續采集連續油管磁信號，距離傳感器與磁通門傳感器同步采集連續油管的排管或下管長度，具體計算方法包括下列步驟：

步驟1，提取磁通門傳感器的測磁探頭安裝和被測連續油管信息，測量每個測磁探頭的提離高度S₀，從油管規格中獲取連續油管外徑D和壁厚Wt，找到1號探頭位置，確定坐標原點；

步驟2，通過測磁探頭采集連續油管原始磁信號，通過距離傳感器同步采集連續油管的運動距離；

步驟3，對采集的原始磁信號進行數字信號消噪處理；

步驟4，計算磁場強度梯度；

步驟5，對磁場強度梯度進行數理統計分析，計算磁異常點幅值和坐標；

步驟6，建立缺陷埋深公式，用最小二乘法擬合相關系數，計算連續油管缺陷埋深二維矩陣，對該矩陣進行彩色等值線成像，進而在圖像中反應被檢連續油管缺陷大小、位置、形狀、埋深信息。

3.根據權利要求2所述的連續油管磁法檢測方法，其特征在于：所述步驟3包括：采集的連續油管原始磁信號HnO，受滾筒轉動噪聲HG和連續油管震動噪聲HZ的影響，即HnO=HG+HZ+Hn，滾筒轉動噪聲為周期信號，其周期即是滾筒轉一周所需的時間，不含噪聲的磁信號Hn疊加在滾筒轉動噪聲HG上，通過曲線擬合計算滾筒轉動噪聲HG的幅值，再將每個測磁探頭采集的磁信號減去滾筒轉動噪聲HG，即得到剩下的有用信號加油管震動噪聲HZ+Hn，然后對每個測磁探頭減掉后的數據進行傅里葉變換，計算得到每個測磁探頭震動噪聲的中心頻率，通過FIR數字濾波器Hanning窗函數濾除該中心頻率帶噪聲，即得到不含噪聲的磁信號Hn。

4.根據權利要求2所述的連續油管磁法檢測方法，其特征在于：所述步驟4包括：將測得的不含噪聲的磁信號Hn對連續油管的運動距離求一階導數，即得到其磁場強度梯度HT。

5.根據權利要求2所述的連續油管磁法檢測方法，其特征在于：所述步驟5包括：

步驟51，應用正態分布，計算每個測磁探頭的磁場強度梯度HT_(k)置信區間的上下閾值，即：

UP_(k)=Mean_(k)+?r*Variance_(k)，DOWN_(k)=?Mean_(k)-r*Variance_(k)

式中，k為探頭編號，Mean_(k)為k探頭測得磁場數據的均值，Variance_(k)?為k探頭測得磁場數據的方差，r是方差所乘的系數，用于設定置信區間范圍；

步驟52，將測得的磁場強度梯度值與計算得到的上下閾值比較，求得滿足HT_(k)>?UP_(k)或HT_(k)<?DOWN_(k)的磁場強度梯度，記錄這些梯度對應磁場的位置???????????????????????????????????????????????，其中p表示從被檢連續油管初始位置的第p段磁異常區，為該區距離傳感器采集的連續的數據點，這些位置的磁場記為；

步驟53，在步驟52求得的磁異常區做線性插值，即：，計算每個探頭在磁異常區幅值；

步驟54，將m個測磁探頭磁異常幅值展開成二維矩陣，即：，式中m為測磁探頭數，n為掃差一段連續油管采集的數據總數；為得到更多的數據量，對上述二維矩陣行向和列向插值，以上述磁異常幅值點對應連續油管的位置為坐標，將上述二維矩陣進行等值線成像，在磁異常位置反應連續油管缺陷情況。

6.根據權利要求2所述的連續油管磁法檢測方法，其特征在于：所述步驟6包括：建立缺陷埋深T與提離高度S₀、油管壁厚Wt、磁異常幅值Ha的關系式：，式中S₀、Wt為已知量，a、b為系數，應用最小二乘法擬合對試驗數據曲線進行擬合，求得a=0.0248，b=0.0157，故缺陷埋深T與提離高度S₀、油管壁厚Wt、磁異常幅值Ha的關系式為：，式中可以看出，Ha與T具有一一對應關系，因此同樣建立T的二維矩陣：，將該矩陣進行等值線成像，則等值線圖像中異常區域的大小、位置、形狀、等值線值既是反應連續油管的缺陷大小、位置、形狀和埋深。