超声相控阵技术对不同厚度对接焊缝表层缺陷的定位

简要介绍了常规超声波检测和超声相控阵检测的特点。以超声相控阵技术为研究对象,对不同厚度对接焊缝表层缺陷的定位进行了试验研究。验证结果表明,超声相控阵检测技术能够实现对不同厚度对接焊缝表层缺陷的精确定位,提高了工作效率。超声相控阵检测技术可实现A扫、S扫等不同扫查方式的对比,使得对缺陷的判定更直观、更具有说服力,并且能够实现整个扫查过程全数据的存储,便于后期的处理和追溯。     

一种新型高精度钢板超声检测系统的应用

为了严格控制大直径直缝双面埋弧焊管的原材料质量，有效检测出钢板内部的分层缺陷和非分层缺陷，设计了一种新型高精度钢板超声检测系统。重点介绍了该系统对钢板板边50 mm范围内的裂纹、收缩孔隙和超标母材夹杂物等非分层缺陷，以及钢板板边100 mm范围内的超标母材分层缺陷和钢板中部超标的母材分层缺陷的检测方法。应用表明，新型高精度钢板超声波检测系统大大提高了钢板分层缺陷和非分层缺陷的检出率和钢板超声波自动检测的准确性，为钢板在线检测提供了新的思路。     

铝合金型材缺陷远场涡流检测仿真与试验研究

基于铝合金型材远场涡流检测技术,建立了铝合金型材内部埋深缺陷检测有限元模型,设计研发了横跨式远场涡流传感器,同时搭建了远场涡流试验检测系统,测试试验了不同频率、埋深检测信号特征以及横跨式远场涡流传感器中激励线圈与检测线圈位置对检测信号的影响。试验结果显示,300 Hz频率时检测信号的强度最大;激励线圈中心与检测线圈中心相距20 mm时检测效果最佳;传感器在无提离时对缺陷信息有着更好的测量能力,同时在提离高度1～3 mm时也能测量到缺陷信号;优化后的探头可检测埋深为2 mm、尺寸为63 mm×0.2 mm×8 mm的隐藏缺陷。结果表明,设计的横跨式远场涡流传感器能够实现对裂纹缺陷的定位检测。     

沙漠地区输油管道内腐蚀开挖检测与评价

针对沙漠地区输油管道的特点,设计了专门的管道检测方案,通过对管道高程和埋深的精确测量,选取管道低点开挖,采用漏磁检测、超声导波检测、超声测厚和超声C扫描成像等相结合的检测方法,开展管体内腐蚀检测,并解决了检测施工过程中遇到的诸多问题,为同类工程提供了参考借鉴。对检测出的缺陷进行了安全评价,结果表明,管线在设计压力下能够安全运行,给出了检测周期,并建议对存在严重缺陷管段重点监测,尽快进行补强或更换。     

在役输气管道分层缺陷无损检测及安全评价

针对在役输气管道内检测过程中发现的管体异常金属损失现象,采用超声斜探头探伤、C扫描等方法对管道异常处进行了检测与分析,给出了管道缺陷适用性评价方法 ,并对检测到的缺陷进行了安全评价。结果表明,该处缺陷为内部分层缺陷,不能满足API 579—2007对管道分层缺陷1级评价的要求,建议更换管道或采用复合材料对管体进行补强修复,并加强管道原材料、制管过程和服役过程中的检测和评价,确保管道的安全运行。     

管道钢管壁厚超声波检测技术

针对油气输送管道长时间生产运行中的腐蚀造成的管道钢管壁厚逐渐减薄甚至穿孔现象,采用超声测厚技术在不损坏管道的情况下,可实现准确测量管道壁厚,并发现管道内部缺陷。介绍了钢管超声测厚技术的原理、超声测厚装置的选择、超声测厚方法及其操作步骤,分析了钢管超声测厚的影响因素,并对钢管测厚过程中出现的问题给出了处理办法。钢管超声测厚技术具有无损管道且测量精度高的特点,还可用于油井管壁厚的检测。     

油罐T型角焊缝的超声相控阵检测技术

立式油罐底部边缘板和壁板之间常采用的是T型焊缝结构,T型焊缝内部的缺陷对油罐安全运行危害大,但实现其内部缺陷检测却是一个难点.利用具有32个晶片的超声相控阵设备,在设计的T型角焊缝上对裂纹、未焊透、未熔合及气孔等常见缺陷进行了检测评估,检测结果对实际油罐T型焊缝内部缺陷的检测与评估具有一定的参考价值.     

油管杆状磨损缺陷的建模与定量检测

针对油管存在损伤而缺乏有效检测和评判手段的现实 ,研究了杆状磨损缺陷的建模方法和杆状磨损缺陷的定量检测方法。根据杆状磨损缺陷的特点 ,建立了杆状磨损缺陷的槽深与被磨损的油管截面积之间关系的数学模型。采用漏磁通法对杆状磨损缺陷进行定量检测 ,给出了霍尔传感器的输出电压与被测油管的剩余平均截面积之间关系的线性化数学模型。大量的实验室测试结果和工业现场试验结果表明 ,基于漏磁通法的检测系统可实现杆状磨损缺陷的定量检测 ,检测系统对杆状磨损缺陷的定性检出率为 10 0 % ,杆状磨损缺陷的槽深定量检测精度为 0 5mm。     

小直径薄壁焊管超声波和射线检测对比

简要介绍了小直径薄壁焊管的特点及检测存在难点。对小直径薄壁焊管的超声和射线检测进行了重点分析,总结了超声和射线检测时各重点参数的选择原则。最后对两种检测方法进行了比较。结果表明,射线检测对体积型缺陷的检出率较高,而超声检测对面积性缺陷的检出率较高;射线检测很难精确确定缺陷在工件厚度方向的位置和尺寸,而超声检测不存在此问题;射线检测比超声检测更适宜薄壁工件的检测。     

TP321不锈钢管材分层缺陷产生的原因及其超声波检测

在不锈钢液态成型过程中加入稳定化元素Ti,可提高不锈钢材的焊接性和抗晶间腐蚀的能力。但若Ti元素的添加顺序或添加量不正确,那么管头位置的不锈钢常会形成Ti N或者Ti C的富集区,从而导致管材产生分层缺陷。采用脉冲反射式超声波检测方法,配合合适的检测工艺,可以有效地检出该类缺陷,从而保证被检产品的质量。在简要介绍了工程中TP321不锈钢管道出现分层缺陷问题的基础上,论述了采用化学分析方法、硬度测试方法、显微金相组织分析方法等研究TP321不锈钢管材产生分层缺陷的原因。研究结果指出,在管材分层处,Ti元素以Ti N或者Ti C夹杂物的形式富集,导致管材沿圆周方向形成了条带状缺陷,严重的部分形成了分层。依据这一结果,工程中制订了采用对该类型缺陷检测灵敏度较高的脉冲反射式超声波检测方法,并配合合适的检测流程进行检测,从而准确地定位、切除了缺陷,解决了工程问题。     

可靠性研究在油气田勘探中的应用——地震层速度资料用于含油气层厚度定量解释的可信度分析

本文引入可信度这一基本概念及其有关知识.对用于含油气层厚度定量解释的地震层速度资料的可信度进行了分析研究,对汤原凹陷地震层速度资料用于解释1000米埋深下100米厚的地震层内25米厚的欠压实泥岩层、正常压实的泥岩层、含气砂层和含油砂层的最大可信度.分别为76.1、61.0、43.4和25.4;解释500米埋深下对应厚度的上述各地层的可信度分别为75.4、67.9、56.8和29.3.     

可靠性研究在油气田勘探中的应用——地震层速度资料用于含油气层厚度定量解释的可信度分析

本文引入可信度这一基本概念及其有关知识.对用于含油气层厚度定量解释的地震层速度资料的可信度进行了分析研究,对汤原凹陷地震层速度资料用于解释1000米埋深下100米厚的地震层内25米厚的欠压实泥岩层、正常压实的泥岩层、含气砂层和含油砂层的最大可信度.分别为76.1、61.0、43.4和25.4;解释500米埋深下对应厚度的上述各地层的可信度分别为75.4、67.9、56.8和29.3.     

沾化凹陷仓储层的孔隙度和埋深对油气运聚的影响

在不考虑幕式排烃的情况下,对沾化凹陷成藏期仓储层进行研究,揭示了仓储层的孔隙度和埋深与油气运聚间的关系.在对现今仓储层的厚度、物性和埋深等基本特征研究的基础上,通过对沉积埋藏史的分析,建立成藏期仓储层埋深及孔隙度的演化函数,恢复成藏期仓储层的古埋深和古孔隙度;利用公式计算出成藏期仓储层内油气运移所受的浮力及毛管压力,根据浮力与毛管压力的差值判断仓储层内油气的运聚状态,当差值为正时,说明运移的动力大于运移的阻力,仓储层以运移油气为主;当差值为负时,说明运移的动力小于运移的阻力,油气不能在仓储层中运移,表现为成毯或成藏的状态.利用动、阻力差值的分布规律,结合古孔隙度、古埋深的恢复结果,可对油气运移、成藏的孔隙度和埋深等要素进行界定.结果表明,沾化凹陷古仓储层油气运移的孔隙度下限为34.5％,埋深下限为1 300m;现今仓储层油气运移的孔隙度下限为30.9％,埋深下限为1 789 m.     

应力条件制约下不同埋深煤储层物性差异演化

以鄂尔多斯盆地东缘煤储层为研究对象,采用水力致裂法获取地应力参数,同时利用实验室模拟技术,结合现场测试数据,从煤储层储集性和渗透性两方面开展应力条件下煤储层物性演化机理研究。随着煤层埋深的增大,地应力增高,煤岩孔隙受压闭合,煤储层孔隙度在应力作用下呈指数规律降低;不同煤阶煤岩各级孔径的孔隙在应力作用下的变形特征存在较大差异,随着应力增大,低煤阶煤岩大中孔体积下降明显,而中、高煤阶煤岩微小孔体积的下降幅度要高于大中孔。不同埋深和应力作用下的煤体变形和渗透率变化可分为3个阶段:埋深在600 m以内,地应力较低,煤岩裂隙发育较好,煤储层渗透率变化范围较宽;埋深在600~900 m,煤层处于三向受压状态,裂隙易受压闭合,渗透率普遍小于0.5 mD;埋深在900 m以下,地应力变强,且煤层受力不均,垂直主应力大于水平主应力,易产生新裂隙,煤储层渗透率出现高值。     

深部煤层气成藏条件特殊性及其临界深度探讨

深煤层概念及其评价指标的科学界定,是推动深部煤层气基础理论研究的基础。基于对地应力、含气性、储层物性及岩石力学性质等随煤层埋深变化特征的分析结果显示:相对浅部,深部煤孔隙结构变化小,中孔-微孔比例趋于均一;煤层含气量与埋深之间存在一个“临界深度”,超过此埋深之后含气量随埋深进一步增大而趋于降低;渗透率的常用对数与埋深呈线性负相关关系,暗示深部煤储层趋于致密化;深部围压正效应和温度负效应强弱相互转换,煤岩弹性模量随着埋深增加存在“拐点”。构建了基于地应力、饱和含气量、渗透率等深煤层界定指标体系。以沁水盆地为例,将该盆地深煤层界定在750m以深。即在此深度以深,煤层气成藏特征开始发生转换,其开发须针对储层特性变化采取相应的措施。      

利用流体包裹体计算地层剥蚀厚度——以东海盆地3个凹陷为例

绘制包裹体形成温度对埋藏深度的关系曲线,从明显的温度跃变之处可以确定侵蚀不整合面;把剥蚀面以下的深度、温度(或压力)对应数值的点用回归方法联结成的直线,向上延伸至古地表温度的坐标处,这一坐标也就是古地表面。对于浅埋藏阶段还未压实地层捕获的包裹体,必须经过压实系数校正才能进行。由剥蚀面至古地表面的距离就是地层剥蚀厚度,计算出东海盆地3个凹陷不同的地层剥蚀厚度。结果表明,本区第三系地层(E₂、E₃)大多数埋深刚刚达到或者完全进入主成熟高峰期门限,今后勘探应着重寻找沉积间断以前的有利构造圈闭;对于K、E₁和N₁地层,沉积间断以后比间断以前热演化稍微充分一些,因此对沉积间断以后的构造部位也应该加以重视。      

对称褶皱形成的三维构造物理模拟实验

依据褶皱形成和演化的三维构造物理模拟实验结果,得到以下认识:在双向挤压应力作用下,在作用应力与受力体边界相互垂直的状态下,且材料的性质为塑性和脆-塑性,各层大致为等厚度,形成的对称褶皱沿x坐标轴由模型中心向两侧近于对称展布,模型最终缩短了初始长度的27％,褶皱核部较两翼有增厚的趋势;但沿x、y、z坐标轴的构造变形是非一致的,浅部变形与深部变形有较大差异,模型下部发育对冲的逆断层,褶皱轴与应力作用边界有大约30°的水平夹角,这一特征与层面的非均匀滑动和材料质点的非均匀位移密切相关。在单向挤压应力作用下,应力由作用边界向无应力作用边界传播,产生反作用力,在作用力和反作用力作用下,形成的褶皱变形明显靠近应力作用边界,层的弯曲随着深度的增加由缓变陡,模型下部发育与应力传播方向一致的逆断层。图6表1参6     

沁水盆地盖层对煤层气富集的影响

从煤层气藏封盖机理探讨开始，分析了沁水盆地以及其他含煤盆地煤层气富集与盖层的关系。研究认为，实际上盖层对煤层气的保存同样重要，煤层气藏对盖层封盖性的要求就是要使煤层能够达到最佳的吸附量或含气量。研究结果：①良好的盖层条件可以减缓煤层气的散失，同时可间接抑制煤层气的解吸； ②具有封盖性好的上覆盖层（顶板）和下伏隔层（底板）的煤层有利于煤层气的富集；③煤层埋藏太浅，盖层封盖条件变差，不利于成藏；④埋深适中，具有稳定分布、封盖性好顶底板的煤层有利成藏。沁水盆地盖层与含气量的关系说明，盖层厚度大、泥质含量高、高突破压力和一定的埋深对煤层气的保存是有利的。     

基于高精度航磁数据的共和盆地干热岩勘查目标靶区圈定

发育于沉积盆地内的隐伏花岗岩体是干热岩资源勘查开发的主要对象。为分析青海共和盆地隐伏花岗岩体的分布规律，圈定该区干热岩勘查目标靶区，基于1∶50 000高精度航磁测量数据的反演计算结果，综合考虑该区地形地貌、水文地质条件、隐伏花岗岩体的分布面积与群聚性及沉积盖层厚度等因素，分析了该区隐伏花岗岩体的分布规律，并在航磁测区范围内圈定出15处隐伏干热岩资源勘查目标靶区（共和盆地13处，青海湖盆地和同德盆地各1处）。结论认为：①圈定出的恰卜恰隐伏印支期中酸性花岗岩体，经综合地球物理勘查和钻探验证为干热岩体，表明高精度航磁测量适用于区域性干热岩资源的初步勘查及目标靶区圈定；②隐伏印支期磁性花岗岩体主体呈NW向带状分布，与区域隐伏断裂构造展布方向基本一致，部分不规则状的隐伏印支期磁性花岗岩体主要出现在共和县城西，大致沿NE向赛日钦—达连海隐伏断裂分布；③赛日钦—达连海隐伏断裂与唐乃亥—罗汉堂隐伏断裂分别构成共和盆地东、西盆地深部热流上涌的主通道，与干热岩资源的成因关系较为密切；④在东西向上，由已知的东部恰卜恰干热岩体向西，各隐伏花岗岩体埋深逐渐增加；南北向上，由盆地南、北缘向盆地中心，各隐伏花岗岩体埋深有不断加深的趋势。     

云南曲靖盆地浅层气藏地震储层预测及勘探前景分析

摘要：云南曲靖盆地茨营组气藏埋深300～450 m,属超浅埋深岩性气藏。主力储层属高孔中渗储层,为三角洲平原相河道边滩沉积的中细砂岩,横向变化极快。因前期尚未形成具有较强针对性的地震储层预测技术系列,导致勘探开发成功率低。通过储层物性及波阻抗特征分析、地震模型正演与储层地震响应特征分析,建立了“丘型或透镜状、低频强波谷振幅、低阻抗”有利储层预测模式。利用地震相及地震属性分析技术手段,预测出有利沉积相带分布,有效排除了泥岩及煤层陷阱。通过AVO特征分析,应用多子波分解技术,建立了“Ⅲ类AVO、低频强/高频弱”含气储层识别模式,预测了含气储层分布。综合储层预测与含气性预测成果,对岩性圈闭进行了综合评价,发现多个有利岩性圈闭,预测结果被实钻验证,勘探成功率明显提高。云南新近系盆地分布广、数量大,勘探潜力大,本次所形成的地震储层预测技术系列可望为该类气藏勘探开发提供借鉴。