專利名稱：連續(xù)管在役檢測評(píng)價(jià)方法及其系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及油氣開發(fā)和鉆井新技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種連續(xù)管在役檢測評(píng)價(jià)方法及其系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
連續(xù)管作業(yè)與傳統(tǒng)的油管柱作業(yè)相比具有大幅度減小鉆機(jī)費(fèi)用、節(jié)省起下作業(yè)管柱的時(shí)間、消除上卸單根的繁重勞動(dòng)、連續(xù)靈活地向井下循環(huán)工作液、減小地層傷害、安全可靠、用途廣等優(yōu)點(diǎn)，具有潛在的競爭優(yōu)勢、良好的應(yīng)用前景，現(xiàn)已成為世界油氣工業(yè)技術(shù)研究與應(yīng)用的一個(gè)熱點(diǎn)。并且隨著連續(xù)管管徑增大，用途和應(yīng)用范圍的不斷擴(kuò)展，以及所受載荷的提高，連續(xù)管的失效頻發(fā)，造成極大經(jīng)濟(jì)損失。發(fā)展連續(xù)管在役檢測評(píng)價(jià)技術(shù)，預(yù)防連續(xù)管的失效的發(fā)生，對(duì)連續(xù)油管的應(yīng)用有極為重要的作用。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的之一是提供一種連續(xù)管在役檢測評(píng)價(jià)方法及其系統(tǒng)。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供一種連續(xù)管在役檢測評(píng)價(jià)方法包括接收探測的有關(guān)外徑和壁厚的探測信號(hào)、檢測的環(huán)向缺陷信息的響應(yīng)信號(hào)及檢測的軸向缺陷信息的響應(yīng)信號(hào)；根據(jù)上述信號(hào)分析得到油管外徑、壁厚、環(huán)向缺陷與軸向缺陷的大小。
進(jìn)一步地，該方法還包括根據(jù)所述分析得到油管外徑、壁厚、環(huán)向缺陷與軸向缺陷的大小，對(duì)不符合要求的連續(xù)油管予以報(bào)警。
根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面，提供一種連續(xù)管在役檢測評(píng)價(jià)系統(tǒng)包括設(shè)置在油管上的軸向穩(wěn)定磁場激勵(lì)線圈(1)、環(huán)向的缺陷檢測線圈(2)、中高頻環(huán)向電磁激勵(lì)線圈(3)、外徑和壁厚檢測探頭(4)及判斷油管內(nèi)是否存在影響安全使用的軸向缺陷的中高頻電磁激勵(lì)線圈(5);所述軸向穩(wěn)定磁場激勵(lì)線圈(1)和所述檢測外徑和壁厚的探頭(4)之間依次設(shè)置有檢測軸向缺陷的中高頻電磁激勵(lì)線圈(5)、檢測環(huán)向缺陷的線圈 (2)、及中高頻環(huán)向電磁激勵(lì)線圈(3)；其中，所述軸向穩(wěn)定磁場激勵(lì)線圈(1)在油管內(nèi)產(chǎn)生穩(wěn)定軸向磁場；所述中高頻環(huán)向電磁激勵(lì)線圈(3)對(duì)油管體表面施加中高頻交流電信號(hào)， 與上述的軸向穩(wěn)定磁場作用在油管內(nèi)產(chǎn)生軸向傳播的電磁超聲波信號(hào)；所述環(huán)向的缺陷檢測線圈(2)檢測出上述電磁超聲波信號(hào)，當(dāng)油管內(nèi)有非軸向缺陷時(shí)，則電磁超聲波信號(hào)發(fā)生散射，所述環(huán)向的缺陷檢測線圈(2)接收到散射的電磁超聲波信號(hào)，由此產(chǎn)生攜帶環(huán)向缺陷信息的響應(yīng)信號(hào)，以判斷油管內(nèi)是否存在影響安全使用的環(huán)向缺陷。
進(jìn)一步地，所述環(huán)向的缺陷檢測線圈(2)、外徑和壁厚檢測探頭(4)及中高頻軸向電磁激勵(lì)線圈(5)均沿圓周方向均勻排列。
進(jìn)一步地，所述中高頻軸向電磁激勵(lì)線圈(5) —半線圈為激勵(lì)線圈，一半線圈為接收線圈，間隔布置，激勵(lì)線圈中高頻交流信號(hào)產(chǎn)生的電磁超聲波信號(hào)沿油管圓周方向傳播， 當(dāng)該電磁超聲波信號(hào)遇到油管內(nèi)的軸向缺陷時(shí)，電磁超聲波信號(hào)發(fā)生散射，在接收線圈內(nèi)將產(chǎn)生攜帶軸向缺陷信息的響應(yīng)信號(hào)，以判斷油管內(nèi)是否存在影響安全使用的軸向缺陷。
進(jìn)一步地，所述外徑和壁厚檢測探頭(4)包括高頻電磁探頭、基磁板、霍爾元件及直流電磁元件，所述直流電磁元件上依次設(shè)置所述霍爾元件、基磁板及高頻電磁探頭。
進(jìn)一步地，所述系統(tǒng)還包括分析模塊，接收所述檢測探頭(4)探測的有關(guān)外徑和壁厚的探測信號(hào)、所述環(huán)向的缺陷檢測線圈(2)產(chǎn)生的攜帶環(huán)向缺陷信息的響應(yīng)信號(hào)及所述軸向電磁激勵(lì)線圈(5)的接收線圈產(chǎn)生的攜帶軸向缺陷信息的響應(yīng)信號(hào)，并分析得到油管外徑、壁厚、環(huán)向缺陷與軸向缺陷的大小。
進(jìn)一步地，所述系統(tǒng)還包括報(bào)警模塊，根據(jù)所述分析模塊分析的結(jié)果，對(duì)不符合要求的連續(xù)油管予以報(bào)警。
根據(jù)本發(fā)明提供的連續(xù)管在役檢測評(píng)價(jià)方法及其系統(tǒng)能實(shí)現(xiàn)連續(xù)油管使用過程中壁厚、外徑及缺陷的現(xiàn)場全面、自動(dòng)、快速檢測。


圖1是本發(fā)明實(shí)施例提供的無損檢測系統(tǒng)組合示意圖；圖2是本發(fā)明實(shí)施例提供的檢測線圈/探頭周向排列組合示意圖；圖3是圖1是中外徑和壁厚檢測探頭示意圖；本發(fā)明目的、功能及優(yōu)點(diǎn)將結(jié)合實(shí)施例，參照附圖做進(jìn)一步說明。
具體實(shí)施方式
本發(fā)明實(shí)施例提供一種連續(xù)管在役檢測評(píng)價(jià)方法包括步驟10、接收探測的有關(guān)外徑和壁厚的探測信號(hào)、檢測的環(huán)向缺陷信息的響應(yīng)信號(hào)及檢測的軸向缺陷信息的響應(yīng)信號(hào)。
步驟20、根據(jù)上述信號(hào)分析得到油管外徑、壁厚、環(huán)向缺陷與軸向缺陷的大小。
步驟30、根據(jù)所述分析得到油管外徑、壁厚、環(huán)向缺陷與軸向缺陷的大小，對(duì)不符合要求的連續(xù)油管予以報(bào)警。
下面結(jié)合圖1-3所示的結(jié)構(gòu)對(duì)該連續(xù)管在役檢測評(píng)價(jià)方法進(jìn)行詳細(xì)說明。
參見圖1，本發(fā)明實(shí)施例提供的一種連續(xù)管在役檢測評(píng)價(jià)系統(tǒng)包括設(shè)置在油管上的軸向穩(wěn)定磁場激勵(lì)線圈1、缺陷檢測的環(huán)向線圈2、中高頻環(huán)向電磁激勵(lì)線圈3、外徑和壁厚檢測探頭4、中高頻軸向電磁激勵(lì)線圈5、分析模塊(圖中未示出)及報(bào)警模塊(圖中未示出)。線圈2、3、5沿圓周均勻排列(參見圖2)，最少8個(gè)，根據(jù)油管外徑大小確定。軸向穩(wěn)定磁場激勵(lì)線圈1和中高頻環(huán)向電磁激勵(lì)線圈3為兩個(gè)半圓插接式線圈。軸向穩(wěn)定磁場激勵(lì)線圈1在油管內(nèi)產(chǎn)生穩(wěn)定軸向磁場。中高頻環(huán)向電磁激勵(lì)線圈3對(duì)油管體表面施加中高頻交流電信號(hào)，與上述的軸向穩(wěn)定磁場作用在油管內(nèi)產(chǎn)生軸向傳播的電磁超聲波信號(hào)。環(huán)向的缺陷檢測線圈2檢測出上述電磁超聲波信號(hào)(即在油管內(nèi)軸向傳播的電磁超聲波信號(hào))， 當(dāng)油管內(nèi)有非軸向缺陷時(shí)，則電磁超聲波信號(hào)發(fā)生散射，環(huán)向的缺陷檢測線圈2接收到散射的電磁超聲波信號(hào)，由此產(chǎn)生攜帶環(huán)向缺陷信息的響應(yīng)信號(hào)，以判斷油管內(nèi)是否存在影響安全使用的環(huán)向缺陷。中高頻軸向電磁激勵(lì)線圈5—半線圈為激勵(lì)線圈，一半線圈為接收線圈，間隔布置，激勵(lì)線圈中高頻交流信號(hào)產(chǎn)生的電磁超聲波信號(hào)沿油管圓周方向傳播， 當(dāng)該電磁超聲波信號(hào)遇到油管內(nèi)的軸向缺陷時(shí)，電磁超聲波信號(hào)發(fā)生散射，在接收線圈內(nèi)將產(chǎn)生攜帶軸向缺陷信息的響應(yīng)信號(hào)，以判斷油管內(nèi)是否存在影響安全使用的軸向缺陷。
參見圖3，外徑和壁厚檢測探頭4包括高頻電磁探頭41、基磁板42、霍爾元件43 及直流電磁元件44。直流電磁元件44上依次設(shè)置霍爾元件43、基磁板42及高頻電磁探頭 41。直流電磁元件44與高頻電磁探頭41粘接在一起，高頻探頭41在距油管體表面近的一側(cè)，中高頻環(huán)向電磁激勵(lì)線圈3均繞垂直于油管體表面的方向纏繞。直流電磁元件44產(chǎn)生垂直于管體表面的電磁場，與中高頻環(huán)向電磁激勵(lì)線圈3產(chǎn)生的電磁信號(hào)發(fā)生響應(yīng)，由高頻電磁探頭41進(jìn)行該響應(yīng)信號(hào)的檢測。分析模塊(可由計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn))接收外徑和壁厚檢測檢測探頭4探測的有關(guān)外徑和壁厚的探測信號(hào)、環(huán)向的缺陷檢測線圈2產(chǎn)生的攜帶環(huán)向缺陷信息的響應(yīng)信號(hào)及中高頻軸向電磁激勵(lì)線圈5的接收線圈產(chǎn)生的攜帶軸向缺陷信息的響應(yīng)信號(hào)，并分析得到油管外徑、壁厚、環(huán)向缺陷與軸向缺陷的大小，并按用戶或標(biāo)準(zhǔn)給定的數(shù)值范圍給出條件符合性判斷。報(bào)警模塊根據(jù)分析模塊分析的結(jié)果，對(duì)不符合要求的連續(xù)油管予以報(bào)警。
本發(fā)明實(shí)施例提供的連續(xù)管在役檢測評(píng)價(jià)系統(tǒng)及其方法，所有信號(hào)經(jīng)數(shù)據(jù)采集及數(shù)模轉(zhuǎn)換后傳給計(jì)算機(jī)分析模塊，由分析模塊自動(dòng)計(jì)算分析油管外徑、壁厚和缺陷等參數(shù)， 按用戶或標(biāo)準(zhǔn)給定的數(shù)值范圍給出條件符合性判斷，對(duì)不符合要求的連續(xù)油管予以報(bào)警。
本發(fā)明可以利用電磁超聲技術(shù)自動(dòng)非接觸方式獲得連續(xù)油管橫截面內(nèi)等間距的4 個(gè)外徑和8個(gè)壁厚，避免了接觸式測厚方法對(duì)超聲波探頭的磨損，不用水做耦合劑，方便井上現(xiàn)場使用。
上述實(shí)施例為本發(fā)明較佳的實(shí)施方式，但本發(fā)明的實(shí)施方式并不受上述實(shí)施例的限制，其他的任何未背離本發(fā)明的精神實(shí)質(zhì)與原理下所作的改變、修飾、替代、組合、簡化， 均應(yīng)為等效的置換方式，都包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種連續(xù)管在役檢測評(píng)價(jià)方法，其特征在于，包括接收探測的有關(guān)外徑和壁厚的探測信號(hào)、檢測的環(huán)向缺陷信息的響應(yīng)信號(hào)及檢測的軸向缺陷信息的響應(yīng)信號(hào)；根據(jù)上述信號(hào)分析得到油管外徑、壁厚、環(huán)向缺陷與軸向缺陷的大小。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，還包括根據(jù)所述分析得到油管外徑、壁厚、環(huán)向缺陷與軸向缺陷的大小，對(duì)不符合要求的連續(xù)油管予以報(bào)警。
3.—種連續(xù)管在役檢測評(píng)價(jià)系統(tǒng)，其特征在于，包括設(shè)置在油管上的軸向穩(wěn)定磁場激勵(lì)線圈(1)、環(huán)向的缺陷檢測線圈(2)、中高頻環(huán)向電磁激勵(lì)線圈(3)、外徑和壁厚檢測探頭(4)及判斷油管內(nèi)是否存在影響安全使用的軸向缺陷的中高頻電磁激勵(lì)線圈(5);所述軸向穩(wěn)定磁場激勵(lì)線圈(1)和所述檢測外徑和壁厚的探頭(4)之間依次設(shè)置有檢測軸向缺陷的中高頻電磁激勵(lì)線圈(5)、檢測環(huán)向缺陷的線圈 (2)、及中高頻環(huán)向電磁激勵(lì)線圈(3)；其中，所述軸向穩(wěn)定磁場激勵(lì)線圈(1)在油管內(nèi)產(chǎn)生穩(wěn)定軸向磁場；所述中高頻環(huán)向電磁激勵(lì)線圈(3)對(duì)油管體表面施加中高頻交流電信號(hào)，與上述的軸向穩(wěn)定磁場作用在油管內(nèi)產(chǎn)生軸向傳播的電磁超聲波信號(hào)；所述環(huán)向的缺陷檢測線圈(2)檢測出上述電磁超聲波信號(hào)，當(dāng)油管內(nèi)有非軸向缺陷時(shí)， 則電磁超聲波信號(hào)發(fā)生散射，所述環(huán)向的缺陷檢測線圈(2)接收到散射的電磁超聲波信號(hào)， 由此產(chǎn)生攜帶環(huán)向缺陷信息的響應(yīng)信號(hào)，以判斷油管內(nèi)是否存在影響安全使用的環(huán)向缺陷。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的連續(xù)管在役檢測評(píng)價(jià)系統(tǒng)，其特征在于所述環(huán)向的缺陷檢測線圈(2)、外徑和壁厚檢測探頭(4)及中高頻軸向電磁激勵(lì)線圈 (5)均沿圓周方向均勻排列。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的連續(xù)管在役檢測評(píng)價(jià)系統(tǒng)，其特征在于所述中高頻軸向電磁激勵(lì)線圈(5)—半線圈為激勵(lì)線圈，一半線圈為接收線圈，間隔布置，激勵(lì)線圈中高頻交流信號(hào)產(chǎn)生的電磁超聲波信號(hào)沿油管圓周方向傳播，當(dāng)該電磁超聲波信號(hào)遇到油管內(nèi)的軸向缺陷時(shí)，電磁超聲波信號(hào)發(fā)生散射，在接收線圈內(nèi)將產(chǎn)生攜帶軸向缺陷信息的響應(yīng)信號(hào)，以判斷油管內(nèi)是否存在影響安全使用的軸向缺陷。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的連續(xù)管在役檢測評(píng)價(jià)系統(tǒng)，其特征在于所述外徑和壁厚檢測探頭(4)包括高頻電磁探頭、基磁板、霍爾元件及直流電磁元件， 所述直流電磁元件上依次設(shè)置所述霍爾元件、基磁板及高頻電磁探頭。
7.根據(jù)權(quán)利要求3-6任一項(xiàng)所述的連續(xù)管在役檢測評(píng)價(jià)系統(tǒng)，其特征在于，還包括分析模塊，接收所述檢測探頭(4)探測的有關(guān)外徑和壁厚的探測信號(hào)、所述環(huán)向的缺陷檢測線圈(2)產(chǎn)生的攜帶環(huán)向缺陷信息的響應(yīng)信號(hào)及所述軸向電磁激勵(lì)線圈(5)的接收線圈產(chǎn)生的攜帶軸向缺陷信息的響應(yīng)信號(hào)，并分析得到油管外徑、壁厚、環(huán)向缺陷與軸向缺陷的大小。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的連續(xù)管在役檢測評(píng)價(jià)系統(tǒng)，其特征在于，還包括報(bào)警模塊，根據(jù)所述分析模塊分析的結(jié)果，對(duì)不符合要求的連續(xù)油管予以報(bào)警。
全文摘要
公開了一種連續(xù)管在役檢測評(píng)價(jià)方法包括接收探測的有關(guān)外徑和壁厚的探測信號(hào)、檢測的環(huán)向缺陷信息的響應(yīng)信號(hào)及檢測的軸向缺陷信息的響應(yīng)信號(hào)；根據(jù)上述信號(hào)分析得到油管外徑、壁厚、環(huán)向缺陷與軸向缺陷的大小。還公開一種連續(xù)管在役檢測評(píng)價(jià)系統(tǒng)包括設(shè)置在油管上的軸向穩(wěn)定磁場激勵(lì)線圈、環(huán)向缺陷檢測的線圈、中高頻環(huán)向電磁激勵(lì)線圈，外徑和壁厚檢測探頭及軸向缺陷檢測的中高頻電磁激勵(lì)線圈。根據(jù)本發(fā)明提供的連續(xù)管在役檢測評(píng)價(jià)方法及其系統(tǒng)能實(shí)現(xiàn)連續(xù)油管使用過程中壁厚、外徑及缺陷的現(xiàn)場全面、自動(dòng)、快速檢測。
文檔編號(hào)G01N29/04GK102520063SQ201110309349
公開日2012年6月27日 申請(qǐng)日期2011年10月13日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月13日
發(fā)明者上官豐收, 馮耀榮, 林凱, 申昭熙 申請(qǐng)人:中國石油天然氣集團(tuán)公司, 中國石油天然氣集團(tuán)公司管材研究所