[發明專利]一種檢測油管接頭密封性的方法、裝置及設備

有效

• 申請號: 202110485527.8
• 申請日: 2021-04-30
• 公開（公告）號: CN113203523B
• 公開（公告）日: 2022-07-01
• 發明（設計）人: 樊建春;韓婷;田春萌;黃寶鑫;高富民;趙坤鵬;劉祥元;楊云朋;張經緯;王雅杰;楊思齊;王彥然
• 申請（專利權）人: 中國石油大學(北京)
• 主分類號: G01M3/00
• 分類號: G01M3/00;G01M3/24
• 代理公司: 北京三友知識產權代理有限公司 11127
• 代理人: 謝層層;周達

1.一種檢測油管接頭密封性的方法，其特征在于，包括：

獲取油管接頭上扣前后密封面上每個測點的聲信號；其中，所述聲信號由超聲相控陣探頭采集；其中，所述超聲相控陣探頭具有多陣元，發射多條波束覆蓋密封面軸向長度；所述超聲相控陣探頭采集聲信號時，包括：對超聲相控陣探頭楔塊作曲面處理，使超聲相控陣探頭楔塊貼合在接箍外壁預設標記處；

獲取油管接頭上扣前后接箍外壁上每個測點的磁信號；其中，所述磁信號由磁記憶探頭采集；

根據所述油管接頭上扣前后密封面上每個測點的聲信號，獲得所述油管接頭密封面的接觸應力分布信息；

根據所述油管接頭上扣前后接箍外壁上每個測點的磁信號，獲得所述油管接頭螺紋段的應力分布信息；

基于所述油管接頭密封面的接觸應力分布信息和所述油管接頭螺紋段的應力分布信息，確定對所述油管接頭密封性的檢測結果。

2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述根據所述油管接頭上扣前后密封面上每個測點的聲信號，獲得所述油管接頭密封面的接觸應力分布信息，包括：

從所述聲信號中提取油管接頭上扣前后密封面上每個測點的回波信號；

根據每個測點對應的回波信號，確定每個測點對應的反射系數；

基于反射系數與接觸應力的預設關系，確定所述密封面上每個測點對應的接觸應力；

基于每個測點對應的接觸應力，獲得所述油管接頭密封面的接觸應力分布信息。

3.根據權利要求2所述的方法，其特征在于，所述反射系數與接觸應力的預設關系通過下述方式確定：

根據密封面接觸條件，設置接觸試樣對；

向所述密封面施加法向接觸載荷，利用所述超聲相控陣探頭采集所述接觸試樣對在不同壓力作用下的回波信號；

基于所述接觸試樣對在不同壓力作用下的回波信號，獲得不同壓力對應的反射系數；

對不同壓力對應的反射系數進行擬合，獲得反射系數與接觸應力的預設關系。

4.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述根據所述油管接頭上扣前后接箍外壁上每個測點的磁信號，獲得所述油管接頭螺紋段的應力分布信息，包括：

根據所述油管接頭上扣前后接箍外壁上每個測點的磁信號，計算接箍外壁上每個測點對應的磁場強度變化量；

基于每個測點對應的磁場強度變化量，計算所述磁記憶探頭在所述密封面上所有測點的磁場強度變化量的均值；

根據所述油管接頭密封面的接觸應力分布信息，計算所述磁記憶探頭在所述密封面上所有測點的接觸應力的均值；

基于接箍外壁上每個測點對應的磁場強度變化量、所述磁記憶探頭在所述密封面上所有測點的磁場強度變化量的均值以及所述磁記憶探頭在所述密封面上所有測點的接觸應力的均值，確定接箍外壁上每個測點對應的應力；

基于接箍外壁上每個測點對應的應力，獲得所述油管接頭螺紋段的應力分布信息。

5.根據權利要求4所述的方法，其特征在于，所述基于接箍外壁上每個測點對應的磁場強度變化量、所述磁記憶探頭在所述密封面上所有測點的磁場強度變化量的均值以及所述磁記憶探頭在所述密封面上所有測點的接觸應力的均值，確定接箍外壁上每個測點對應的應力，包括：

根據下述公式確定接箍外壁上每個測點對應的應力：

其中，P_m[i,j]表示接箍外壁上坐標為[i,j]的測點對應的應力，ΔH_m[i,j]表示接箍外壁上坐標為[i,j]的測點對應的磁場強度變化量，E_m(P)表示磁記憶探頭在密封面上所有測點的接觸應力的均值，E_m(ΔH)表示磁記憶探頭在密封面上所有測點的磁場強度變化量的均值，下標m表示第m個磁記憶探頭，[i,j]表示測點坐標。