井下金属套管应力磁记忆检测信号的处理

由于地质和工程方面的原因,井下套管受到非均匀载荷的作用易产生塑性变形.用金属磁记忆检测技术可有效判断套管的应力集中区域,为套管损坏进行早期诊断.井下的干扰和噪声对金属磁记忆检测数据影响很大.因此,磁记忆信号的处理与分析技术是磁记忆法检测与评价井下金属套管应力的技术关键与难点.在实际检测中,磁记忆信号属于随机信号、不具有平稳性,宜采用小波技术分析磁记忆信号.该文介绍了在磁记忆信号定量分析中开发的小波消噪信号处理方法,采用Db4小波函数、分解层数4层及其信号数字滤波、信号反演等相关技术,该方法有效地消除了各种噪声的干扰,依据处理后的磁记忆信号可精确分析判断套管的受力位置.     

金属磁记忆检测井下套管应力集中的研究

金属磁记忆技术可有效判断应力集中区,对套管的损伤进行早期诊断.利用铁磁材料的磁记忆性,研制井下在役套管检测系统.该检测系统依据采集的磁记忆信号,可准确地判断套管的应力集中区状况.设计了井下磁记忆检测仪的系统硬件结构,给出核心传感器电路的研制方案,保证仪表可靠性和高灵敏度;针对井下复杂的环境,数据处理方面采用中值滤波和自适应小波消噪方法,以提高磁记忆信号的信噪比.提出了新的特征量诊断方法,保证可靠地判断套管应力集中危险区域.通过实验验证该方法的有效性和可行性.     

埋地金属管道泄漏点金属磁记忆定位技术

埋地管道泄漏往往会造成外防腐层及管体的破坏,在管道外防腐层破损等级评定的基础上对防腐层破损严重管段进行磁记忆检测,利用金属磁记忆技术可以有效检测管道泄漏、盗油点造成的应力集中区。对含有噪声的管道金属磁记忆检测数据,利用Daubechies小波进行垂直分量检测数据的降噪处理以提高信噪比,并应用Hilbert变换对分量数据进行数据分析提取泄漏点特征信号。某输油管道泄漏现场检测结果表明,该方法对管道泄漏点定位精度误差小于±1．0m。     

用磁记忆检测技术预测井下套管故障

复杂断块油气田的套损井，有近70％是由于地质因素和工程因素造成的。这些因素使套管受到非均匀载荷的作用产生塑性变形。套管承受力而失去平衡，该失衡点为应力集中区，易造成套管弯曲、变形或错断。研究发现．铁磁部件在应力集中部位将发生自然磁化，这种磁化具有不可逆性。这一现象称为磁记忆现象。利用铁磁材料的磁记忆性，研制井下在役套管检测系统。这一检测系统可以快速、准确地检测在役套管的应力集中区所产生的磁记忆信号，从而可快速、准确地判断套管的应力集中区状况。     

非接触式磁检测技术在长输管道外检中的应用

长输管道在失效断裂前往往会在相应的位置出现应力集中的现象,而传统的无损检测方法和漏磁检测技术无法对应力集中做出相应预警。非接触式磁检测技术利用铁磁材料具有金属磁记忆的特性,对管道上方的空间磁场梯度进行采取和分析,可以找到材料的应力集中区,从而发现材料的早期隐形损伤。非接触式磁检测技术成功地检测出了广西天然气管道的应力集中区,并利用金属磁记忆检测仪对较大隐患点进行开挖验证,验证结果和非接触式磁检测技术结论一致,证明了非接触式磁检测技术是检测铁磁材料应力集中的有效手段。     

Morlet复小波用于地震瞬时属性提取的研究

提取地震信号的瞬时特征,传统的方法是Hilbert变换,由于Hilbert变换对高频噪声十分敏感,即使存在微弱的高频噪声,提取的瞬时特征受到噪声的影响都会很大。为此,根据Morlet小波具有去噪与分频的性质,提出了应用Morlet复小波来提取地震信号的瞬时特征,并取得了较好的效果。但在目前的很多文献中,着重讨论Morlet复小波变换在提取地震信号的瞬时特征上,比Hilbert变换更具有优势,对Morlet复小波的性质介绍得较少。在实际的应用中,Morlet复小波的尺度、中心频率、带宽这些参数会对计算结果产生很大的影响。在此着重分析了这些参数之间的关系,通过理论分析表明,合理地选取小波的参数,可以避免小波变换对地震信号产生的遗漏和冗余,取得较理想的效果。     

金属磁记忆技术在埋地金属管道应力集中区检测中的应用

在埋地金属管道检测中,非开挖状态下如何检测应力集中区是一个亟需解决的问题。金属磁记忆技术可以检测地磁场作用下的埋地金属管道应力集中区,通过分析检测到的管道表面磁场法向分量及其梯度值可确定应力集中区位置。利用TSC-4M金属磁记忆检测仪分别对位于小区占压、林地和穿跨越区域的埋地管道进行了应力检测,管道应力集中区检测结果与开挖验证结果相符。检测结果表明,金属磁记忆检测技术可以在非开挖状态下进行埋地金属管道应力集中区检测,能够对管道进行早期诊断,检测结果准确可靠。     

基于改进型小波阈值的输油管道磁记忆信号降噪方法

利用金属磁记忆检测方法对输油管道进行早期诊断时,磁记忆检测信号常常被各种噪声源污染,极大地降低缺陷信号可检测性。在传统软、硬阈值降噪方法基础上,根据磁记忆检测信号的特点,提出了一种改进小波阈值函数与自适应阈值相结合的方法,选用Daubechies小波作为小波函数,分解级数为4层,采用自适应方法计算阈值。用新型漏磁/磁记忆检测仪进行了算法验证,将改进降噪方法应用于磁记忆检测信号的降噪处理。与传统软、硬阈值降噪算法相比,新算法克服了软阈值信号失真和硬阈值不连续、振荡等缺点,提高了重建信号的信噪比,降低了均方根误差值,有效地消除了信号噪声,为正确判断输油管道的应力集中位置及早期诊断提供了理论依据。     

地震信号瞬时特征在小波域分频提取的方法和应用

在直接进行 Hilbert变换提取瞬时特征信号的传统方法中 ,Hilbert变换对高频随机噪声十分敏感 ,即使地震信号中存在微弱的高频噪声 ,所提取的地震信号瞬时特征仍被噪声淹没。本文提出了在小波域提取地震信号瞬时特征的方法 ,它利用小波变换的实部 (相当于实信号——地震信号 )、虚部 (实信号的 Hilbert变换 )的特点直接提取地震信号瞬时特征。该方法具有分频、去噪的功能 ,并且提取的地震信号瞬时特征中保留了频率低于高频随机噪声带的弱波 ,这种弱波可在瞬时特征剖面 (如瞬时频率、瞬时相位、瞬时振幅 )中显示出来。     

磁记忆检测技术在射孔套管安全评价中的应用

在分析套管损坏机理的基础上,采用合理的检测手段对油层套管的损坏情况进行检测,对油田企业采取有效的预防措施,延长套管使用寿命具有重要意义。对磁记忆信号和套管炮眼形状的定量关系进行了探索,并将磁记忆检测方法用于井下套管的检测中,提出了基于磁记忆检测技术的套管安全评价流程,得到了不同孔径炮眼与磁记忆检测信号的对应关系。运用米泽斯屈服条件对射孔段套管的强度进行了分析评价,在模拟套管内部全掏空的情况下,测试段套管最大等效应力值小于其屈服强度,依然满足生产要求,但由于孔边存在应力集中现象,套管的安全状态受到了很大影响。     

存储式测井仪中接箍信号测量方法探讨

在测井过程通过磁定位器检测出油、套管接箍连续剖面曲线 ,可确定下井仪器的精确位置 ,针对磁定位器检出的油、套管接箍信号的特点 ,讨论了存储式测井仪对接箍信号的测量及存储方法。预先在存储式仪器井下单片机程序中设计一个接箍信号数学模型 ,利用信号波形识别方法测量和采集接箍信号 ,只有与接箍信号模型相匹配的测量信号方视为有效接箍信号存储下来 ,与模型不匹配的信号作为无用信号 ,不予采集 ,这样可节省大量数据存储空间。提出通过分析相邻两组测量数组的相关性 ,仅提取增量的方法 ,减少冗余信息来达到压缩数据的目的 ,接箍信号增量信息还可与其它测量参数的增量信息一起编码存储 ,将更能节省存储空间。     

基于磁记忆方法的防喷器检测试验研究

金属磁记忆方法通过记录地磁场作用下金属构件表面的漏磁场信息,可对构件微观缺陷和应力与变形集中区进行辨识。应用自主研发的防喷器磁记忆检测装置开展了现场检测试验研究,测试了该检测装置的可行性与可靠性,并对防喷器各类缺陷与损伤检测信号进行了辨别分析。分析结果表明,采用磁记忆方法进行防喷器壳体、内腔及密封部件检测在技术上是可行的;磁记忆信号特征可反映防喷器不同部位的各类缺陷与损伤情况,可以用磁记忆信号来确定防喷器不同部位的缺陷与损伤状况。     

磁记忆法检测井下金属套管应力的实验研究

依据铁磁材料的磁致伸缩方程,推导出磁记忆方程,并进一步解释了磁记忆效应,阐明了应力与地磁场的作用。通过大量的套管加力检测实验,发现套管所受应力与磁记忆检测信息间具有良好的对应关系,磁记忆检测方法可以分级评价套管的应力状况。     

套管损伤磁记忆检测信号的量化识别方法

基于所开展的套管损伤磁记忆损伤判据试验研究成果,对套管损伤的量化识别方法进行了研究。在介绍套管损伤磁记忆信号三维图像重构机理的基础上,借助层间匹配和插值处理,并引入权重,修正插值数据,提高了缺陷重构的精度,同时用HSV彩色空间实现了缺陷图像的显示。通过对局部缺陷处信号的二次重构和对缺陷区域二维断层轮廓信号的分析,确定了缺陷长度、宽度和深度,获得了套管缺陷的表面轮廓,达到了对缺陷可视化识别的目的。应用研制的套管损伤磁记忆检测装置对射孔套管进行三维图像重构和缺陷识别,验证了装置的可靠性。