油管漏磁无损检测中的磁化、剩磁及退磁技术

根据油管漏磁无损检测的特点,分析了油管的磁化作用和其中存在的剩磁。针对油管剩磁的危害性,提出了油管退磁的基本方法,包括直流退磁、交流退磁和复合退磁,认为复合退磁效果优良。     

漏磁无损检测中的退磁技术

采用漏磁无损检测技术对油田管杆进行在线检测时，首先要对管杆进行磁化，由于磁化磁场强，检测后管杆的剩磁大，如果不对管杆进行退磁处理，将对油田的生产产生不利影响。这些影响主要有：影响油管摩擦焊修复工艺；影响测井仪器的测量精度；影响有杆抽油系统中抽油泵的使用寿命。笔者从管杆的磁化、管杆内剩磁、退磁方法等方面进行了分析，并提出了一套适合油田管杆检测线上的管杆退磁方法。     

油气管道内退磁检测机器人结构设计

服役中的油气管道由于各种因素的影响会产生一定的剩磁。为了快速而高效地消除管道剩磁,根据永磁铁动态退磁理论,设计了油气管道内退磁检测机器人。该机器人在管道内自主移动过程中可以对管道进行退磁,并对退磁效果进行检测和记录。利用X80钢管道样品进行试验,并根据试验结果使用响应面法对机器人的退磁效果进行了优化分析。研究结果表明:管道机器人可以通过携带磁体环的方式对管道进行在线退磁;磁体环的退磁效果与磁铁的磁场强度和磁体环相对铁磁材料的运动速度有关,且磁场强度的影响大于运动速度的影响;对于X80钢管道,磁体环单次退磁率可以稳定在30%,当磁场强度为23.7 m T、磁体环运动速度为0.361 m/s时,退磁率可以达到34.5%。研究结果可以为X80钢管道的退磁装置结构设计提供参考和理论依据。     

油管漏磁检测有限元仿真及分析

在石油石化行业中,油管长期服役,因此极容易出现缺陷,作为铁磁性材料的油管,利用基于磁学原理的漏磁检测方法进行检测可以有效地防止油管在工作过程中发生失效。选取油管作为研究对象,利用ANSYS有限元软件对其进行了三维仿真分析。分别改变电流强度,线圈匝数,缺陷深度以及缺陷直径,分析这些参数对缺陷处漏磁场信号的影响规律。分析结果表明漏磁信号随着缺陷的深度增加而增长,磁通量分量的峰值与电流和线圈匝数呈线性递增关系。     

安科公司新型油管漏磁探伤机通过鉴定

安庆市安科精机有限责任公司近年生产的油管漏磁探伤机 ,分别投放到大庆、胜利、辽河、大港、华北、江苏、中原、青海和新疆油田使用 ,用户反映较好。只是在油管检测过程中 ,需将不同规格的油管分开 ,给使用带来不便。为了解决此问题 ,该公司经过 6个月的技术攻关 ,研制成功ＡＫＭＴ—ＶⅡ型油管漏磁探伤机。ＡＫＭＴ—ＶⅡ型油管漏磁探伤机于 2 0 0 1年 12月通过了安徽省经济贸易委员会组织的技术鉴定 ,鉴定委员会认为 :(1)该型探伤机采用双直流磁化区 ,同时使用漏磁和磁通两类传感器 ,提高了信号检测的灵敏度和分辨率 ;采用先进的数据采集…     

南泥湾油田钻井岩芯古地磁学初步研究

热退磁处理可有效分离次生粘滞剩磁(低温分量)和原生剩磁(高温分量)。粘滞剩磁方向应与现今磁场方向一致;原生剩磁方向应与岩石沉积时的磁场方向一致。利用这一原理,通过矢量合成可确定钻井岩芯的原始方位。由于磁性矿物受当时磁场作用往往呈定向排列,导致岩石磁化率各向异性,反映了岩石的磁组构特征。磁组构主要表现了岩石沉积组构,因此,可通过磁组构研究岩石沉积的环境信息,确立古水流方向和砂体展布方向。南泥湾油田近期所钻探井中岩芯的古地磁定向和磁组构研究结果表明,该区储层砂体的展布方向即水流方向为近EW向。     

焊接坡口退磁的实用方法

焊接坡口"带磁"是焊接施工中遇到的一种障碍,它直接影响着焊接操作工艺的实施。从工程中的实际经验,介绍了焊接坡口退磁的几种主要方法。实践证明:电磁感应法和永磁铁法可以获得简单省时、实用有效的退磁效果。同时认为:退磁前首先要弄清坡口区磁场的方向和强度,掌握磁场的分布规律;退磁时要注意退磁程度的检查,以防在剩磁的反向上产生新的磁场。     

漏磁探伤规律在油管检测中的应用

油管在服役过程中将会产生某些类型的缺陷,根据缺陷性质和产生的部位,主要采用漏磁法检测。漏磁场的大小会受到磁场强度、缺陷类型、工件材料及状态、表面覆盖层等诸多因素影响。通过对检测波形进行分析,验证了漏磁检测的三条规律,为实施油管整体评价提供了依据。     

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。     

进一步提高我国油管检测与修复的技术水平

我国各主要油田已有部分采油厂建立了油管检测与修复作业线，采用比较先进的设备和工艺检修了大批油管，取得了显著的经济效益和社会效益。为了进一步提高我国油管检测与修复技术水平，建议尽快编制我国旧油管检测与修复技术标准；应用感应加热与喷丸工艺彻底解决油管的除油、除锈问题；对油管进行热校直；采用高压水力或液压胀缩式机械除垢，采用无刻痕定扭矩上卸螺纹机装卸油管接箍；通过表面感应淬火对油管的螺纹和内壁进行强化；推广应用漏磁或涡流油管无损探伤机和油管螺纹漏磁探伤仪，提高作业线的自动检测控制水平。     

X70钢管道磁化及退磁特性试验研究

管道中的剩磁不仅会影响管道的检测精度,还会使管道内腐蚀速率加快.为了对X70钢管道的磁化及退磁特性进行研究,在X70钢材料特性分析的基础上,采用Maxwell软件建立了X70钢磁化模型,并基于响应面优化设计方法,研究了退磁率与磁感应强度和退磁速度的关系.研究结果表明:X70钢的磁感应强度在永磁铁垂直投影处最强,在垂直投...     

利用磁阻特性减小钢管剩磁对焊接的影响

在利比亚西部陆上石油管道安装施工过程中发现约有200 km钢管存在剩磁,且剩磁感应强度较大,剩磁导致电弧偏吹,严重影响焊接操作和焊接质量。分析了现有消磁方法的不足,提出了利用磁场和磁阻的性质,采取在对接钢管接头空隙间插入金属楔板的措施,改善了电弧周围的磁场分布,从而有效地减小了剩磁对焊接电弧的影响。     

带压作业油管接箍探测仪的研制

研制的带压作业油管接箍探测仪主要由传感器、报警器、激磁器等部分组成。它利用油管接箍通过时对激磁器与传感器构成的稳定磁场的扰动行为,触发传感器发出脉冲信号并传递给报警器,报警器将信号处理后发出声光报警,为工作人员进行下一步的操作提供控制指令。现场应用证明:采用油管接箍探测仪可以使环形胶心工作寿命延长2倍,仅此一项,每年可节约成本84万元,取得了很好的经济效益;接箍探测仪的使用,提高了带压作业操作过程的安全性和可靠性,使生产效率大大提高;同时为带压作业实现自动控制奠定了一定基础,具有良好的推广应用前景。     

连续油管椭圆度恒磁检测技术及装置研究

针对连续油管储藏、使用和寿命分析对椭圆度检测的要求 ,根据恒磁检测原理和简化等效磁路的计算分析 ,研制了连续油管椭圆度恒磁检测装置。装置由恒磁检测传感器、光电编码器、信号采集处理卡、计算机 (包括信号分析处理软件 )以及显示打印单元等组成。室内静态和动态试验表明 ,装置分析处理软件能够适应一次检测油管 2 0 0 0m ,最大椭圆度检测平均相对误差为 1 2 7%。辽河油田现场试验时检测连续油管 12 0 0m ,表明装置整套软硬件运行正常 ,检测数据稳定 ,有较强的现场适应性和可靠性。     

海洋石油再用油管磁记忆检测系统

海洋石油再用油管在长期服役后容易失效而引发井下事故,因此有必要对其进行检测。为此,研制了海洋石油再用油管磁记忆检测系统。该检测系统由上下料机构、传输机构、检测台、控制系统、数据采集系统和检测分析软件等组成。传输机构采用减速电动机带动V字形辊轮的方式,可保证油管传输的稳定性;在检测台上设计了大、小检测环,可实现多规格油管的检测;数据采集系统采集的是油管本身剩磁场的水平分量,水平分量不影响检测结果,因此可实现无盲区检测。现场应用表明,该系统可检测油管的腐蚀、裂纹、管体变形等各种缺陷。     

连续油管椭圆度在线磁性检测原理与方法

连续油管作为连续油管作业机的关键设备,对其工作状况进行检测是十分必要的.其中椭圆度就是一个十分重要的指标.现文首先结合连续油管的实际情况,论述了椭圆度的定义,提出采用磁性方法检测连续油管的椭圆度,并进行了磁路分析.依据该原理,研制了一套连续油管椭圆度在线检测装置.初步实验表明,该检测原理可行.     

连续油管分层缺陷磁导率扰动电磁检测方法与检测系统

板材的分层缺陷检测通常采用超声测厚法实现,但超声测厚法对近表层检测存在盲区,且高速检测系统复杂、成本高。本研究提出一种连续油管分层缺陷的磁导率扰动电磁检测新方法,并设计了相应的检测系统。该系统利用永磁体沿钢管或钢板的法向施加磁力,管板内分层产生内部磁场的畸变,进而引起局部区域的磁导率扰动,这一扰动沿厚度方向传递到表层,在空间上差动的涡流探头测量表层磁导率的相对变化,即可实现内部分层缺陷的检测与评估。从机理上阐明了分层缺陷的埋深对测点处相对磁导率变化的影响;随后,基于有限元模型研究了分层的长度、埋深、分层厚度等因素引起的测点处磁导率变化;最后,试验验证了理论分析和仿真结果的有效性。     

注聚井中电磁流量计测量特性分析

基于计算流体动力学技术,计算了仪器与油管环形测量区域内聚合物溶液流速剖面分布;采用有限元方法,得到了四电极电磁流量计磁场分布,在确定流量计权重函数分布情况下,从理论上考察了清水与聚合物溶液流体分布条件下四电极电磁流量计响应输出特性。根据实验测量结果,从理论上解释了清水与聚合物溶液中仪器响应产生差别的原因。此外,还考察了流场中存在铁磁性悬浮物颗粒及仪器倾斜因素对仪器响应输出的影响,为注聚井中四电极电磁流量计流量测量精度改进提供了理论依据,采用流场及磁场有限元分析技术,有助于提高电磁流量计测量特性。     

基于微磁的连续油管在线检测技术

连续油管作业技术已经在钻井、完井、防砂、试油、采油、修井、测井等井下作业领域得到了广泛应用,在线缺陷检测对于保证连续油管安全运行意义重大。为此,将微磁检测技术引入到连续油管管体的缺陷检测,采用电涡流检测技术来测量油管椭圆度,并建立了油管缺陷的微磁检测等效磁导率计算模型、推导了5个参数计算油管椭圆度的方法。在此基础上研制了连续油管电磁检测系统样机,通过微磁检测装置上均匀安装的6个磁通门测磁传感器和用于椭圆度测量的6个电涡流传感器,获得6个所测量油管在圆周上的距离数据,把第6个涡流传感器用于对椭圆度测量结果进行校验。实验结果表明,该检测仪器的检测速度可达1 m/s,缺陷分辨率为0.1 mm,椭圆度检测精度高达1%;可对连续油管使用过程中常见的腐蚀、裂纹缺陷和椭圆度缺陷同时进行检测,检测速度快、效率高、稳定可靠。该项成果为连续油管的快速检测应用提供了技术保障。