[發(fā)明專利]一種海上通徑規(guī)式的鉆桿或油管漏磁檢測(cè)裝置及檢測(cè)方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710197197.6
• 申請(qǐng)日: 2017-03-29
• 公開（公告）號(hào): CN106950277A
• 公開（公告）日: 2017-07-14
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張鳳輝;張璽亮;史紅娟;薛德棟;徐興安;劉佳君;吉洋;王立蘋;張潔茹
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國海洋石油總公司;中海油能源發(fā)展股份有限公司
• 主分類號(hào): G01N27/83
• 分類號(hào): G01N27/83
• 代理公司: 天津市北洋有限責(zé)任專利代理事務(wù)所12201
• 代理人: 程小艷

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及石油鉆桿或油管無損檢測(cè)裝置技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種海上通徑規(guī)式的鉆桿或油管漏磁檢測(cè)裝置及檢測(cè)方法。

背景技術(shù)

鉆具使用條件惡劣，在鉆井時(shí)其承受著拉、壓、扭、彎曲等各種復(fù)雜的交變應(yīng)力載荷，同時(shí)鉆井泥漿中溶解的氧氣、二氧化碳和硫化氫等腐蝕介質(zhì)及地層的氧化物等會(huì)嚴(yán)重腐蝕鉆具，進(jìn)而會(huì)在鉆具內(nèi)部產(chǎn)生裂紋、刺穿、磨損等缺陷，其中裂紋的擴(kuò)展往往造成鉆具的損壞斷裂，而刺穿、磨損則會(huì)造成鉆具強(qiáng)度降低，嚴(yán)重時(shí)引起鉆具的斷裂損壞。一旦發(fā)生鉆具斷裂造成埋井的情況，嚴(yán)重影響石油鉆井工程的經(jīng)濟(jì)效益。

在采油生產(chǎn)過程中，由于油管長期負(fù)重工作，且受井內(nèi)腐蝕介質(zhì)的侵蝕，油管內(nèi)、外壁易產(chǎn)生孔洞、片蝕及軸向溝槽等缺陷。應(yīng)及時(shí)將這些有缺陷的油管剔出，避免井下事故的發(fā)生。

因此，為保證鉆桿或油管的安全應(yīng)用以杜絕安全事故和避免經(jīng)濟(jì)損失，鉆桿或油管在下井之前必須進(jìn)行全面的質(zhì)量檢測(cè)。目前，海上的管材無損檢測(cè)，基本都是在鉆具起鉆之后放置井場(chǎng)或者運(yùn)輸至陸地作業(yè)準(zhǔn)備基地進(jìn)行，需要專門的檢測(cè)場(chǎng)地，占地面積大。如果在作業(yè)中可實(shí)施全覆蓋質(zhì)量檢測(cè)，可引導(dǎo)海洋石油從鉆桿、油管入井、起鉆就開始進(jìn)入檢測(cè)模式，對(duì)海上安全、高效作業(yè)提供技術(shù)保障。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提出了一種海上通徑規(guī)式的鉆桿或油管漏磁檢測(cè)裝置及檢測(cè)方法，彌補(bǔ)現(xiàn)有技術(shù)只能在遠(yuǎn)離海上平臺(tái)的陸地檢測(cè)場(chǎng)進(jìn)行檢測(cè)的不足，在作業(yè)中實(shí)施全覆蓋質(zhì)量檢測(cè)，既方便又省事，生產(chǎn)成本低，便于推廣。

本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案如下：一種海上通徑規(guī)式的鉆桿或油管漏磁檢測(cè)裝置，包括裝置本體，所述裝置本體內(nèi)設(shè)置有打撈頭和通徑規(guī)，所述通徑規(guī)包括勵(lì)磁線圈和信號(hào)采集與發(fā)射裝置，所述勵(lì)磁線圈采用鋰電池供電，所述勵(lì)磁線圈與所述信號(hào)采集與發(fā)射裝置為電連接，所述打撈頭和通徑規(guī)之間設(shè)置有永磁鐵，所述永磁鐵磁場(chǎng)與勵(lì)磁線圈磁場(chǎng)相反；

所述信號(hào)采集與發(fā)射裝置包括漏磁傳感器、放大過濾電路、A/D轉(zhuǎn)換電路、編碼器以及電磁波發(fā)射器，用于采集缺陷信號(hào)并發(fā)射。

還包括鉆臺(tái)面的信號(hào)接收器，用于接收所述電磁波發(fā)射器信號(hào)。

所述漏磁傳感器沿通徑規(guī)外圈周向設(shè)置。

所述打撈頭兩側(cè)設(shè)置有卡扣槽。

所述勵(lì)磁線圈采用固定銷釘固定于通徑規(guī)內(nèi)。

所述信號(hào)采集與發(fā)射裝置采用固定銷釘固定于通徑規(guī)內(nèi)。

本發(fā)明的另一技術(shù)方案是：一種采用上述漏磁檢測(cè)裝置的檢測(cè)方法，該方法包括以下步驟：

(1)、將該檢測(cè)裝置投入鉆桿或油管中，在通徑的過程中勵(lì)磁線圈磁化鉆桿或油管；

(2)、信號(hào)采集與發(fā)射裝置采集漏磁信號(hào)，經(jīng)放大濾波和A/D轉(zhuǎn)換處理后，發(fā)射缺陷電磁波信號(hào)；

(3)、鉆臺(tái)面的信號(hào)接收器接收上述步驟(2)發(fā)射缺陷電磁波信號(hào)，解碼后，數(shù)據(jù)傳輸至PC機(jī)；

(4)、信號(hào)處理；

(5)、退磁，將該檢測(cè)裝置提至鉆臺(tái)面，此鉆桿或油管檢測(cè)完畢；

(6)、該檢測(cè)裝置完成一柱鉆桿或油管的通徑檢測(cè)，即進(jìn)行一次管體缺陷檢測(cè)，重復(fù)上述步驟(1)至(6)檢測(cè)下一只鉆桿或油管；

所述步驟(4)信號(hào)處理的具體步驟為：

(101)檢測(cè)信號(hào)預(yù)處理；

(102)波形顯示；

(103)判斷是否絕對(duì)峰值切割電平，若否，則判定為無缺陷；若是，進(jìn)入下一步；

(104)、判斷是否絕對(duì)峰值缺陷電平，若否，則判定為無缺陷；若是，則進(jìn)入下一步；

(105)、判斷橫傷最小脈寬是否大于橫傷內(nèi)外缺陷判別寬度，若是，則判斷為無缺陷；若否，則判定為有缺陷。

所述步驟(1)在通徑過程中若便攜式通徑規(guī)鉆桿或油管漏磁檢測(cè)裝置被卡，采用打撈頭配合打撈，實(shí)現(xiàn)通徑過程順利進(jìn)行。

工作原理：鉆桿或油管被充分磁化后，因鉆桿、油管表面或近表面存在缺陷，并在其表面形成漏磁場(chǎng)，通過漏磁傳感器獲取漏磁場(chǎng)信號(hào)，使用發(fā)射裝置將獲取的漏磁場(chǎng)信號(hào)送入接收器，經(jīng)計(jì)算機(jī)進(jìn)行信號(hào)處理，軟件分析得出缺陷特征并顯示波形。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：

(1)實(shí)現(xiàn)在線檢測(cè)：該檢測(cè)裝置實(shí)現(xiàn)油管或鉆桿的在線檢測(cè)，及時(shí)將有缺陷的鉆桿或油管剔除，避免下井造成井下事故，增加額外的作業(yè)成本，且不需要把鉆桿或者油管運(yùn)輸回陸地檢測(cè)，節(jié)約來回的運(yùn)輸成本、陸地廠房檢測(cè)成本，既方便又省事。

(2)本發(fā)明漏磁傳感器周向設(shè)置，保證檢測(cè)信號(hào)有效性和可靠性。