[發(fā)明專利]連續(xù)油管磁法檢測方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210581736.3
• 申請日: 2012-12-28
• 公開（公告）號: CN103063737A
• 公開（公告）日: 2013-04-24
• 發(fā)明（設(shè)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(quán)）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(wù)所(普通合伙) 51211
• 代理人: 毛光軍

技術(shù)領(lǐng)域

????本發(fā)明涉及一種連續(xù)油管檢測方法，尤其涉及一種連續(xù)油管基于磁通門傳感器測量地磁場的磁法檢測方法，主要用于檢測連續(xù)油管缺陷大小、位置、形狀、埋深等信息。

背景技術(shù)

連續(xù)油管作業(yè)技術(shù)在修井、?測井和鉆井方面都得到了廣泛的應(yīng)用。連續(xù)油管(?CT?)?是連續(xù)油管作業(yè)裝置的核心部件,?國內(nèi)每年連續(xù)油管的使用量約30*10⁴m，全球年耗量約500*10⁴m。連續(xù)油管在作業(yè)中受軸向載荷、內(nèi)壓和彎曲復(fù)雜應(yīng)力，主要失效形式為腐蝕、機械損傷和制造缺陷。連續(xù)油管在現(xiàn)場使用中遇到的主要問題有腐蝕或銹蝕嚴重,?表面有砂眼、凹坑和劃痕，泄漏，卡斷或拉斷,皺折或癟脹。如果提前檢測到發(fā)生缺陷的區(qū)域并采取相應(yīng)的補救措施,?可以增加循環(huán)使用次數(shù)，同時避免事故發(fā)生。國外連續(xù)油管和連續(xù)油管作業(yè)機的制造廠商主要集中在美國,?連續(xù)油管檢測技術(shù)起步較早,?已經(jīng)發(fā)展了部分檢測系統(tǒng)。近年國內(nèi)也已經(jīng)生產(chǎn)出連續(xù)油管作業(yè)設(shè)備,?但連續(xù)油管的現(xiàn)場檢測技術(shù)還不成熟,?已有的檢測技術(shù)只能檢測單一的缺陷類型。

現(xiàn)有技術(shù)中，?“石油機械設(shè)備與自動化?”中2001年6期的“石油礦場機械?”公開了連續(xù)油管橢圓度在線磁性檢測原理與方法，首先結(jié)合連續(xù)油管的實際情況,論述了橢圓度的定義,提出采用磁性方法檢測連續(xù)油管的橢圓度,并進行了磁路分析。依據(jù)該原理,研制了一套連續(xù)油管橢圓度在線檢測裝置。

但目前在線超聲波檢測儀只能檢測油管壁厚及橢圓度，而不能進行缺陷檢測,超聲檢測同時需要耦合劑，對待現(xiàn)場油污的管子進行檢測存在困難；漏磁檢測方法只能檢測表面缺陷，不能檢測缺陷深度且大多只能檢測橫向缺陷，而不能檢測深處小的縱向缺陷,同時漏磁檢測需要強磁進行磁化，設(shè)備笨重。渦流檢測法可以檢測工件表面缺陷與近表面缺陷，油管表面的光潔度、平整度對渦流檢測結(jié)果影響較大。

發(fā)明內(nèi)容

????本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有連續(xù)油管檢測方法存在的上述問題，提供一種連續(xù)油管磁法檢測方法，本發(fā)明根據(jù)磁法檢測儀采集的磁信號，計算連續(xù)油管磁異常分布二維矩陣，從該矩陣中得到被檢連續(xù)油管缺陷大小、位置、形狀、埋深等信息。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：

一種連續(xù)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(guān)系式，通過缺陷埋深彩色等值線圖像中異常區(qū)域的大小、位置、形狀和等值線數(shù)值反應(yīng)連續(xù)油管的缺陷大小、位置、形狀和埋深。

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(xù)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(yè)車現(xiàn)場排管和起下管過程中磁通門傳感器連續(xù)采集連續(xù)油管磁信號，距離傳感器與磁通門傳感器同步采集連續(xù)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(xù)油管信息，測量每個測磁探頭的提離高度S₀，從油管規(guī)格中獲取連續(xù)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(xù)油管原始磁信號，通過距離傳感器同步采集連續(xù)油管的運動距離；

步驟3，對采集的原始磁信號進行數(shù)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(shù)理統(tǒng)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(guān)系數(shù)，計算連續(xù)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(yīng)被檢連續(xù)油管缺陷大小、位置、形狀、埋深信息。

所述步驟3包括：采集的連續(xù)油管原始磁信號HnO，受滾筒轉(zhuǎn)動噪聲HG和連續(xù)油管震動噪聲HZ的影響，即HnO=HG+HZ+Hn，滾筒轉(zhuǎn)動噪聲為周期信號，其周期即是滾筒轉(zhuǎn)一周所需的時間，不含噪聲的磁信號Hn疊加在滾筒轉(zhuǎn)動噪聲HG上，通過曲線擬合計算滾筒轉(zhuǎn)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(zhuǎn)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(shù)據(jù)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(shù)字濾波器Hanning窗函數(shù)濾除該中心頻率帶噪聲，即得到不含噪聲的磁信號Hn。

所述步驟4包括：將測得的不含噪聲的磁信號Hn對連續(xù)油管的運動距離求一階導(dǎo)數(shù)，即得到其磁場強度梯度HT。

所述步驟5包括：