基于超声阵列的钻杆接头井口在线检测研究

利用超声传感器组成的阵列对钻杆接头同时进行360°环向检测,并与中国石油大学(北京)研发的漏磁探伤装置进行集成,组成一种可对钻杆整体进行井口在线检测的新方法。通过ANSYS软件进行数值模拟,证明了超声检测钻杆的可行性,在此基础上提出了一种超声波探头阵列布置方案,设计了一种超声波钻杆接头检测装置。将超声检测模块与漏磁检测模块进行虚拟装配,提出并设计了一种钻杆"复合探伤"检测装置,实现了同时检测钻杆杆体和钻杆接头的目标。     

漏磁探伤设备端部增磁和增益在钢管检测中的应用

为了解决Amalog-SonoscopeⅡ漏磁探伤设备在钢管探伤过程中,钢管两端磁场比中间磁场弱,易出现端部缺欠漏检的问题,对该漏磁探伤设备的参数、检测原理进行了介绍,对横、纵向探伤机在钢管探伤校准时,端部增磁及增益的应用情况进行了分析。分析表明,通过端部增磁增加管端磁场,以及端部增益放大缺陷检测信号,可以提高探伤过程中设备的灵敏度,防止出现端部缺欠漏检的情况。     

磁涡流及漏磁探伤装置检测抽油杆缺陷的试验

在模拟抽油杆通过井口运动工况的条件下对抽油杆进行缺陷检测，获得了近３０条试验曲线。试验结果表明：磁涡流及漏磁探伤装置能有效地探测抽油杆上覆盖有油污的横向、纵向缺陷，探测结果与缺陷的深度、分布方式有关，而与其宽度无关，探伤记录的灵敏度及清晰度与所用设备的增益值及试件是否穿过磁涡流线圈中心位置有关；漏磁探头对非裂纹的凸凹不平处不会造成误判；磁涡流探头具有距离补偿功能，在透过非铁磁覆盖物探测时能获得满意结果，但是抽油杆端部曲线较多会形成探测的“端部效应”；固定式磁涡流探头不能在３６０°范围内旋转，易造成漏检。建议在新型井口检测装置上采用直线式磁涡流传感装置及旋转探头组合件，以便在检测时能覆盖抽油杆上的全部检测部位。     

抽油杆磁粉探伤机的研制

目前，对抽油杆的自动探伤主要有涡流，漏磁，磁粉及超声方法，各有其优缺点及适用范围。磁粉法优点是表面探伤灵敏度高，显示直观，对超声，涡流，漏磁检测无法达到的杆端探伤，磁粉法易于实现，缺点是自动化程度低，仍需要肉眼观察，通常与涡流，漏磁检测线配套使用。文章概述了抽油杆磁粉探伤机电路工作原理，结构特点及其主要技术参数。该机适用于旧抽油杆的修复检测。     

抽油杆裂纹在线定量检测原理与仪器

研究了抽油杆裂纹漏磁定量检测原理。研制了一种新型的井口式抽油杆裂纹定量检测仪,其探伤传感器的组合式探头具有自动张合、浮动和随动功能,能够满足抽油杆在线检测对探伤传感器的要求。该仪器可用在井口对抽油杆进行在线连续定量检测。检测结果不受杆表面的油或其他非导磁性材料的影响。现场调试表明,探头开合乎稳,仪器运行可靠。     

基于直流磁化的井口钻杆漏磁检测方法

为实现井口钻杆的质量无损检测,在分析钻杆磁化特性和起钻工艺的基础上,提出基于直流磁化的井口钻杆漏磁检测方法,获得了井口钻杆漏磁检测的难点,包括磁化条件苛刻、钻杆摆动剧烈以及高灵敏度检测等。为此,提出了井口钻杆漏磁检测的关键技术:以直流磁化器产生强激励场,采用随动跟踪方法实现传感器对钻杆的恒定提离值跟踪,开发大提离漏磁场拾取技术来提高检测灵敏度。进一步对磁化器结构、探头跟踪系统以及传感拾取方法进行了详细设计。最后结合井口钻杆实际检测要求,开发出井口钻杆直流漏磁检测仪器。经现场测试,钻杆漏磁检测仪器灵敏度较高,在提离值为5.0 mm的情况下,1.6 mm的通孔以及0.5 mm深的标准刻槽均可以产生信噪比较好的缺陷信号,仪器的灵敏度和一致性均能满足钻杆漏磁检测标准。研究结果对井口钻杆的质量无损检测具有重大意义。     

油管探伤曲线的分析与判断

漏磁探伤是目前普遍使用的油管无损探伤工艺。本文从探伤原理出发,分析了现用的漏磁探伤工艺存在的缺陷,并从实际应用中测算出漏检区域范围,对漏磁探伤曲线进行了分析,对改进提出了建议。     

基于Maxwell 2D的抽油杆漏磁检测仿真研究

抽油杆的无损探伤多采用漏磁检测方法,简述了在Maxwell 2D仿真软件中建立抽油杆漏磁检测仿真模型的方法、励磁线圈尺寸的设计方法以及缺陷检测的仿真过程。在传统检测方法的基础上对磁路进行优化设计,并对优化前后抽油杆的磁化效果和缺陷检测结果进行了仿真对比。结果表明,优化后的磁路结构能够有效地缩小端部效应,并能够有效地提高缺陷检测的灵敏度。     

钢管超声波自动探伤控制装置的研制与应用

分析了超声波自动探伤控制装置的组成结构、实施方案以及在钢管检测中的应用情况。该超声波自动探伤控制装置采用单元化和模块化结构设计,保证了控制信号、回波信号的稳定提取以及连续自动化探伤检测的准确性和高效率。实际使用结果表明,该装置具有自动化程度高,运行节拍快,兼容性及通用性良好等特点。该装置的使用提高了超声波自动检测的准确性和可靠性,做到了误判率小于鳓,漏栓率为0,满足了钢管超声波自动检测的生产要求。     

提高抽油杆微裂纹漏磁检测精度灵敏度新方法

针对目前漏磁检测抽油杆微裂纹的精度和灵敏度不高的现状,提出一种通过拉伸抽油杆使微裂纹张开后的漏磁检测法。该方法在材料弹性范围内,使用液压装置拉伸微裂纹,在4MPa拉伸应力下对带有0.1、0.3mm人工裂纹45钢的试验样杆的检测结果表明,0.1mm微裂纹输出增加值为0.243mm;0.3mm裂纹输出增加值为0.097mm,不仅能够保证抽油杆的无损检测,而且与常规方法相比,在相同条件下,可提高微裂纹的检测精度和灵敏度。这为提高现场抽油杆漏磁检测微裂纹的精度和灵敏度提供了一个有效的途径。     

新型压汞仪的研制

压汞法是测定岩样孔隙结构特征的一种有效方法，压尔仪正是完成这一任务的有效工具。文章介绍的新型压汞仪是基于以往各类压汞仪的基础上研制开发的一新一代产品，具有自动化程度高，工作连续性好，精度高等优点。     

裂缝发育碳酸盐岩气藏气井产能变化影响因素

应力敏感是影响裂缝发育碳酸盐岩储层气井产能的重要因素,目前大多基于岩心实验分析来描述其对产能的影响。针对含天然裂缝岩样取心难度大,以及不同裂缝发育岩心应力敏感实验结果存在差异等局限性,文中提出了利用试井动态模型预测气井产能的方法。首先,基于典型井试井解释成果,分析储层渗透率应力敏感性;其次,在利用实测产能对试井模型验证基础上,开展是否考虑应力敏感的产能试井设计;最后,根据预测结果定量分析产能变化影响因素。结果表明:地层压力下降是引起气井产能降低最主要的因素,但应力敏感的影响仍不可忽略,随气藏开采应力敏感影响逐渐减小。利用该方法可有效预测该类气藏气井产能。     

储层应力敏感性影响因素研究

全面分析储层应力敏感性产生的机理认为，外部因素的改变会引起储层产生应力敏感性．而储层岩石物性等内部因素对应力敏感性的强弱起决定性作用。室内岩心应力敏感性评价时．仪器与设备的精度、加载与卸载方式、实验用流体类型以及各种人为因素等都会对评价结果产生影响，其中岩心密封套在高压、高温条件下的密闭性会对实验结果产生较大影响。所以储层应力敏感性不应该从孔隙度和渗透率的高低进行简单评价，中、高渗储层和低渗储层在生产过程也都可能表现出较强的应力敏感性现象。     

喷嘴方位角对PDC钻头齿清洗力的影响

对不同喷嘴方位角时水射流对ＰＤＣ钻头齿清洗力的影响进行了实验究。根据悬臂梁原理设计了实验装置。用均布于模拟钻头刀翼上的５根测杆作为测量元件，可以测出水射流对模拟钻头齿上的水力清洗力。     

小冲孔蠕变试验技术及其应用研究进展

回顾了小冲孔蠕变试验技术的发展及应用 ,介绍了典型小冲孔蠕变试验装置的组成及结构 ,指出了小冲孔蠕变试验技术存在的问题及其应用前景。     

泥页岩膜效率测试装置及测试技术研究

在对泥页岩膜效率测试原理分析的基础上,推导了通过压力传递技术测定泥页岩膜效率的计算公式,并研制了泥页岩膜效率测试装置。用该装置对泥页岩膜效率进行测试,测试结果表明,该装置测试方便,精确度高,能有效测试泥页岩的膜效率,准确评价钻井液对泥页岩膜效率的影响。泥页岩膜效率测试技术的建立,为深入开展泥页岩井壁化学/力学耦合作用机理研究以及研制高效防塌水基钻井液提供了有效的试验手段。     

注水井注水压降测试装置的研制

针对油田注水生产的需要研制了注水井注水压降测试装置。其硬件由连接支承装置、压力传感器、微处理器、存储器、液晶显示器、压力数据采集电路和通讯电路构成。它具有结构简单、尺寸小、质量轻和测试精度高等优点,能满足30 MPa、温度100℃油田注水井压力测试的使用要求。实井测试表明,该装置记录数据准确,分析结果与理论预测结果吻合。     

井下永久式光纤温度-压力测试技术研究

传统的电子类传感器无法在井下恶劣环境下工作,而光纤传感器对电磁干扰不敏感而且能承受极端条件。为此,研究了井下永久式光纤温度-压力测试技术,并配套研制了井下光纤测试系统。该测试系统由光纤光栅传感器、井下光缆、光缆连接器及光电解调仪4大部分组成。系统适应井下高温(200℃)高压(50 MPa)环境,具有温度双补偿功能,测试精度(0.08%),性能稳定,寿命长。胜利油田4井次的现场试验表明,井下永久式光纤温度-压力测试系统测得的井底压力、温度曲线能够实时反映注水工作制度的细微变化,压力曲线与井口计量表压力变化曲线一致,测试灵敏度及精度完全达到设计要求。     

地面驱动螺杆泵井测试仪的研制与应用

螺杆泵采油设备在油田的应用逐渐增多,但是其稳定性、可靠性和配套工艺技术的完善程度与其他常规机械采油方式相比还存在一定差距,需要寻找一种方便可行的判断泵况的方法。开发研制了螺杆泵综合测试仪,它以MCS51系列单片机为核心,通过单片机的串行通讯口控制接收和采集信号,利用有线与无线相结合的传输方式测试光杆扭矩、轴向力、转速、三相电流、三相电压和井口油压等参数,可同步或单独测量,具有精度高、灵敏度高、抗干扰性强等特点。通过300余井次现场试验,测试成功率95%以上,测试数据准确、可靠,为螺杆泵井工况诊断、优化设计提供了可靠依据。     

浮体运动六分量测试仪

简要介绍了六分量仪测试系统的组成及工作原理。对计算方法进行分析说明。最后给出六分量仪的性能测试结果。