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。     

管杆漏磁探伤技术在青海油田的运用及其前景

青海油田普遍是抽油泵采油井，目前因油管、油杆长期使用和受地下水等化学物质的侵蚀，油管内外壁的腐蚀坑、孔洞等局部缺陷，内壁柱状磨损和内外壁大面积腐蚀引起的壁厚减薄缺陷，以及在起下钻过程中上扣、卸扣工具对管杆的磨损等都严重影响管杆质量，具有这样缺陷的油管、抽油杆下人井内，极易造成管柱漏失、断脱，诱发井下事故．为了有效的解决管杆质量问题造成的返工，从而延长检泵周期，达到降低成本的目的，我们运用了国内先进的漏磁探伤技术，对管杆本体所存在缺陷通过漏磁来检测．运用这项技术可以对管杆进行科学检测，提高了工作效率，减少了质量事故，为青海油田生产提供优质的服务，也是井筒工程公司作精、作强的一项具体举措．     

钻杆管体在线漏磁检测

漏磁检测技术的基本原理是铁磁性材料在磁场中被磁化时,材料表面的缺陷使导磁率发生变化,从而使磁路中的磁通相应发生畸变,在漏磁场处直接使用特殊的测磁装置可探查并记录漏磁通的存在.漏磁检测技术可对钻杆管体横向缺陷、壁厚变化进行检测,并对管体圆周外径、内径伤痕、剩余壁厚、腐蚀等状况做整体性评价.     

基于双励磁场的管道应力内检测工程应用研究

超声、射线、磁记忆等方法可以检测管道的表面应力，但是在管道在线应力内检测上暂无应用。基于漏磁内检测器的结构，提出不同励磁强度的2节磁化内检测器在管道内检测的应用方法。通过试验及实际工程检测结果对应力检测的有效性进行了验证，对比了磁记忆、矫顽力检测管道应力的有效性。应用结果表明：双励磁场管道内检测器能够有效地进行长输油气管道的在线检测，通过一次检测得到管道的体积缺陷与应力损伤信息；体积缺陷可以通过漏磁检测进行识别，应力异常可以通过弱磁检测进行识别；在进行管壁应力验证时，矫顽力检测与双磁场应力内检测方法的结果有较高的一致性。磁记忆检测能够识别管道防腐层剥除后未打磨前的管道原始应力分布，检测结果与双磁场应力内检测方法有较好的一致性。研究结果可为管道应力内检测提供参考。     

基于微磁的连续管电磁检测技术研究

微磁检测技术是一种无需外界磁化、无需退磁,利用缺陷自身产生的漏磁场进行无损检测的新技术。根据连续管在线检测要求,基于微磁检测技术和电涡流检测技术,研制了连续管电磁检测仪器样机,对连续管使用过程中常见的腐蚀、裂纹缺陷和椭圆度缺陷共同进行了检测。分析了连续管微磁检测的原理,建立了微磁检测等效磁导率模型,设计了椭圆度检测的算法,利用第6个传感器对测量结果进行了优化及校验。样机的现场试验结果表明,检测仪器的缺陷分辨率为0.1 mm,检测速度可达1 m/s,椭圆度检测精度高达1%,检测效率高、速度快,性能稳定可靠。     

抽油杆联接螺纹区磁性无损检测方法研究

抽油杆螺纹联接区缺陷的探伤一直未有合适的、可靠准确、方便快捷的方法。文章提出了一种磁检潮方法。沿用向磁化螺纹区，采用霍尔元件陈列探测漏磁场信号，通过红外无线传输信号至计算机处理系统。获得准确直观的探伤结果。     

油管、抽油杆身份证式动态管理技术

由于管(油管)杆(抽油杆)缺乏有效的长期标记、识别技术和管理手段,在一口井内同时使用着不同时期、不同厂家、不同等级的管杆,有些因超期服役而造成断脱,严重影响了油田的正常生产.为此开展了管杆标识和动态管理技术研究.应用气液复合驱动原理在管杆的端部实现软接触柔性打标,用图像分析技术识别图像,采用逐根编码方法与数据库为基础的管杆标识计算机网络管理系统,实现对管杆从使用、维修到报废等全过程逐根动态管理.在4口井使用打标的管杆正常工作1年半以上仍继续有效.该技术为管杆标识及逐根动态管理提供了先进实用、安全可靠的技术手段.     

抽油杆在线检测技术

抽油杆的检测原理为漏磁检测,即抽油杆通过检测探头时被充分磁化,缺陷处的磁力线发生畸变,形成漏磁场,检测传感器拾取磁场畸变信号,由计算机采集和判别。根据抽油杆的结构和缺陷特征,将抽油杆缺陷分为裂纹、腐蚀坑、磨损等类别。对于裂纹和锈蚀的检测,采用4通道独立处理,实现缺陷的精确分类,减少误判和漏判;对于抽油杆磨损的检测,采用1个独立通道处理,准确直观。     

EMTP73数字化井口油管无损检测仪的应用研究

现役油管中不同程度存在裂纹、孔洞、锈蚀、磨损等缺陷,这些缺陷严重时会导致油管的泄漏甚至断裂,使采油成本大幅度上升,为此而引进EMTP73数字化井口管(杆)无损检测仪。该仪器具有不影响施工进度、在线操作简单、检测功能齐全、检测信号可以存储,超标油管自动声光报警,定性分析、定量评价缺陷状况,稳定测量油管壁厚变化,对环境无污染等优点。30多口井的现场试验表明,该仪器能够满足油井管(杆)在线检测的要求。     

偏置磁场均匀性对磁致伸缩导波传感器输出特性的影响

磁致伸缩式导波检测传感器（MsS）作为一种新型的超声波检测装置可应用于管道的健康监测,但其较低的能量转换效率却限制了其进一步的应用。为提高MsS能量转换效率,从偏置磁场均匀性角度出发,分析了偏置磁场均匀性对传感器输出特性的影响。采用有限元方法分析磁化装置个数与放置方式对管道内部磁场分布状况的影响,分析表明,适当增加磁化装置个数可以有效提高偏置磁场的均匀性;同时在磁场装置个数一定时,均布的放置方式将有助于形成均匀的偏置磁场。以有限元计算结论为基础,理论推导了偏置磁场与检测效率的关系,并通过实验研究揭示了磁场分布不均匀性对MsS输出的影响。通过改善偏置磁场的均匀性可以有效地提高磁致伸缩导波传感器的检测效率。     

基于有限元法的输气管道漏磁场分析

漏磁检测是输气管道无损检测的常用方法之一，也是实现管道在役检测的有效方法。建立了输气管道漏磁检测的实体模型和有限元分析的数学模型；推导出适合齐次自然边界条件下泊松方程的有限元方程；通过对输气管道缺陷进行有限元方法分析计算，可知有限元法能分析计算任意形状缺陷的漏磁场，能方便地建立大量形状不同尺寸不一的缺陷识别库，给出了磁场强度矢量图、磁力线分布图和漏磁场分析结果。同时,利用有限元法分析计算了不同尺寸不同形状缺陷的漏磁场，得出了随着缺陷宽度、深度的增加峰峰值也随着增大的结论。分析结果可为缺陷的定量检测打下基础。     

油井管杆磨蚀规律的试验研究

研究不同油井环境对管杆磨蚀的影响规律,可以指导油田正确选择使用管杆材料。鉴于此,通过油井管杆磨蚀试验机,探讨了油井温度、径向载荷等因素对常用管杆材料磨蚀率的影响。试验结果认为:(1)随着温度的升高,管杆磨蚀率逐渐增大,而当腐蚀介质升高到一定温度时,管杆磨蚀率又有下降的趋势;(2)无论在什么温度条件下,非调质钢接箍与涂料油管组合使用的磨蚀率均小于20CrMo接箍与J55油管和20CrMo接箍与N80油管组合使用的磨蚀率;(3)管杆磨蚀率均随着径向载荷的增加而增大。     

有杆泵井管杆磨蚀机理及应用研究

根据国内油田有杆泵井管杆偏磨腐蚀的现状，并以胜利油田偏磨井为例，指出了进一步开展管杆偏磨腐蚀(磨蚀)机理研究的必要性。对目前国内外管杆偏磨腐蚀理论研究进展和应用研究防治现状做了概括述评，指出了存在的问题，并提出了下一步研究的方向。     

移动式连续管检测系统设计

针对连续管细长且不宜旋转扫查的特点,采用单一轴向超强磁化漏磁检测方法,并结合开合式磁化器实现全方位走向伤检测,采用涡流差动法实现椭圆度与直线度的测量,并进行了寿命预测分析。设计的开合式积分磁化器能方便地套上连续管进行检测作业,磁能量集中且强。对检测探头的结构进行了优化设计,整个结构沿管轴线长不超过300 mm,可防止管弯曲过大而卡住,质量小于20 kg以减弱管摆动过大而带来的惯性破坏作用。检测系统可在连续管不旋转直进式扫查过程中完成缺陷无遗漏检测,应用效果良好。     

油管横向缺陷动态检测装置设计及研究

针对传统漏磁检测装置对油管的横、纵向缺陷辨识度低和检测精度差的问题,设计了油管横向缺陷检测装置。基于直流线圈磁化理论以及油管横向缺陷检测的速度效应原理,首先设计出满足磁化及检测要求的各个装置零部件,再通过Ansoft软件建立缺陷动态检测模型,分析油管饱和磁化所需电流安匝数及满足横向缺陷检测精度、高覆盖率检测下的最佳检测速度。仿真及试验结果表明:磁化线圈在安匝数1 200时可使油管饱和磁化,当油管螺旋前进速度为0.5 m/s时具有无盲区高精度的检测效果,且检测波形可在一定程度上反映缺陷形状及尺寸。该检测装置对横向缺陷有较好的检测效果,装置的设计及研究具有一定的工程意义。     

应用旋转装置防止斜井杆管的单向磨损

油管、抽油杆偏磨现象在斜井上比较普遍,针对单向集中磨损缩短管杆使用寿命,造成管杆断脱、漏失等问题设计了地面旋转装置。其主要原理是通过旋转杆管改变磨损部位,减少单向磨损,延长管杆使用寿命。介绍了旋转装置的主要结构、工作原理及现场使用效果,为预防和延缓偏磨躺井提供了一种可行的手段。     

管道漏磁检测中缺陷尺寸对漏磁信号的影响

介绍了缺陷检测及磁敏元件工作原理;分析了管道缺陷外形尺寸与形状对漏磁场的影响规律,在现场工程检测中利用得出的规律对检测数据进行判读分析和开挖验证,其分析结果能够比较真实地反映出在役管道的缺陷状况.     

再制造抽油杆高精度漏磁无损检测系统

国内大部分抽油杆检测装备仅是拾取缺陷信号而未对其进行准确有效的区分,并且对可修复的杆体采用一般的修复工艺,无法恢复其疲劳寿命。为此,提出了一种旧抽油杆的再制造新工艺———冷拔复新制造工艺,同时针对旧抽油杆再制造的特殊性设计了一套基于漏磁检测原理的无损检测系统。该系统采用穿过式线圈对抽油杆励磁,用开合式探头机构进行缺陷检测,可高精度处理探伤信号,实现抽油杆杆体表面缺陷的检测、分类以及轴向定位。现场应用结果表明,基于漏磁检测原理的无损检测系统具有检测精度高、配置简单和成本低等特点,可较好地指导抽油杆再制造过程中的工艺安排。     

再制造抽油杆高精度漏磁无损检测系统

国内大部分抽油杆检测装备仅是拾取缺陷信号而未对其进行准确有效的区分,并且对可修复的杆体采用一般的修复工艺,无法恢复其疲劳寿命。为此,提出了一种旧抽油杆的再制造新工艺———冷拔复新制造工艺,同时针对旧抽油杆再制造的特殊性设计了一套基于漏磁检测原理的无损检测系统。该系统采用穿过式线圈对抽油杆励磁,用开合式探头机构进行缺陷检测,可高精度处理探伤信号,实现抽油杆杆体表面缺陷的检测、分类以及轴向定位。现场应用结果表明,基于漏磁检测原理的无损检测系统具有检测精度高、配置简单和成本低等特点,可较好地指导抽油杆再制造过程中的工艺安排。     

两类镜象电流对的磁场

从磁场矢势出发,研究了两类镜象电流对磁场的特点,得出了这两类镜象电流对在其镜平面上激发的磁场的矢势和磁感应强度与镜平面的关系,以及其量值是一电流元激发磁场相应量的两倍的结论。进而讨论了上述结论在磁场镜象法和对称电流系统(如直螺线管和螺绕管)磁场分析中的应用。