石油油管无损技术检测研究

2022-11-21

在进行实际的采油过程中, 抽油管经常会在各种苛刻的地质条件下进行, 比如承受巨大的拉力、巨大的压力、以及严重的酸性腐蚀环境, 不仅这些, 在极特殊的条件下, 油管还要受到高温高压的恶劣工作环境的考验, 在这种条件下由于活塞效应、螺旋效应以及膨胀效应和温度效应会综合作用, 对油管产生极为不利的影响, 会造成油管的各种弯曲, 进而造成抽油管和抽油杆弯曲变形, 长期作用还会使油管壁和抽油杆磨损。抽油管和抽油杆的磨损会影响抽油的效率, 长时间如此, 就会因为磨损过度而抽不出油, 整个开采工作必须停止, 造成油田的停产, 给整个油田带来巨大的经济损失。在目前的对于油管进行检查最为常用的检测技术是无损检测技术。这种检测技术在不需要损伤成品的条件下进行, 主要原理是根据材料内部的结构损伤引起的对与电、光以及热的反应不同而做出相应的判断的, 根据各种现象来判断其内部和表面是否存在缺陷, 一句检测结果来判断油管的允许负荷以及油管的使用寿命, 对与出现问题的油管进行修理, 本文主要介绍的是漏磁检测法和涡流检测法两种方法在油管无损检测中的应用, 在无损检测过程中得到的信号通常带有噪声, 需要利用信号处理技术对信号进行处理。信号处理技术和油管的无损检测相结合能够达到最优的检测效果, 准确探明油管是否受损以及受损的原因。

1 油管无损检测技术的简介

无损检测技术是利用声、光、电、热以及磁性等物理学特征在不损伤油管的前提下, 收集油管的相关信息, 并且对信息进行相关处理, 检测油管是否存在缺陷以及缺陷存在的位置, 大小以及造成缺陷和损伤的原因。油管无损检测技术还能对油管的整体性能做出相应的判断比如油管的使用寿命以及油管允许的最大负荷等等。无损检测技术相对于传统的检测技术而言具有以下几个优点:不会破坏油管、整体性检测、全程行以及技术安全、可靠性较高。

无损检测技术分为两种:一种是常规性检测另一种是非常规行检测。常规的检测技术包含射线检测、渗透检测以及超声检测技术;非常规检测技术包含红外检测、声发射检测以及激光全息检测。

2 油管的检测原理

油管的检测过程一般是首先将油管洗净, 将洗净的油管放入检测台, 将油管螺旋式的穿过检测台上的漏磁传感器, 对油管进行漏磁检测, 然后再把油管经过涡流传感器, 进行涡流检测工作。在油管通过漏磁传感器的过程以后, 油管就被磁化, 油管的磁化有利于降低油管的磁导率, 利用这种方法来减小磁导率对于涡流检测的影响。经过这两种传感器的检测, 我们会得到相应的信号, 把得到的信号进行相应的处理, 输入网络进行融合, 通过和无损油管的信号处理结果进行对比, 确定检测油管的损坏程度和损伤部位。涡流检测原理是根据金属在变化的磁场中会产生不断变化的涡状流动的电流, 依据这个原理进行检测工作。根据对涡流信号的处理可以分析出油管内部的状态, 进而分析油管是否存在缺陷以及损伤部位。漏磁检测方法的原理是根据油管被磁化后, 存在损伤的部位相应的磁力线会发生扭曲变形, 根据变形的程度以及弯曲的方向判断油管的损伤所在。所以, 在油管的无损检测过程中, 首先要做的就是对油管进行磁化, 油管是否被磁化决定能否得到得到可以进行分析和测量的信号, 正确的使用磁化的工具以及磁化手段是关键。磁化过程还要考虑到相应的噪声比以及磁化的经济性, 选择最适的磁化强度以得出最优的信号。

3 油管无损检测技术

(1) 检测系统的信号收集以及处理油管检测系统主要由信号处理设备、传感器以及对应的设备支撑。在进行油管的无损检测过程中, 应在油管中进行传感器的运行, 这样能够对油管中存在的损伤做出明确的判断。数字信号处理装置主要是对收集到的信号进行放大, 在进行放大处理操作以后, 将相应的信号输入到信号转换仪器中去, 并且利用计算机进行信号的处理工作。在检测工作的进行过程中, 要保证油管的全部表面能被扫描头扫描到, 否则就会出现漏检的情况, 对于漏检的情况, 要进行重新检测。在对油管进行无损检测的工作中, 检测准确性可能会受到电压以及工作频率的影响, 从而产生离散性的特殊信号, 对此, 应对错误信号进行放大, 然后消除这些信号。

(2) 检测中数据融合理论的应用进行油管的无损检测工作, 主要是应用漏磁传感器以及涡流传感器, 这样做的目的是为了提升检测的精度和确定破损存在的准确位置, 所以在进行完两种仪器的检测以后, 我们需要对两种传感器收集的信号进行数据融合处理, 通过数据的融合以及计算机系统的综合分析, 得出油管损伤的准确全面信息。对两种传感器的信号进行融合能够综合两种传感器得出的信息, 对于有效信息能够全面应用, 对于两者存在的不足进行互补优化。多种传感器的信号融合处理能够有效的提升检测质量和检测科学性。