钻杆漏磁探伤系统
钻杆在线漏磁探伤系统探头静磁力的数值模拟
（ １ ． Ｃ ｏ ｌ ｌ ｅ ｇ ｅ ｏ ｆＭｅ ｃ ｈ ａ ｎ ｉ ｃ ａ ｌ ，Ｓ ｔ ｏ ｒ ａ ｇ ｅ ａ ｎ ｄ Ｔ ｒ ａ ｎ ｓ ｐ ｏ ｒ ｔ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ Ｅ ｎ ｇ ｉ ｎ ｅ ｅ ｒ ｉ ｎ ｇ ，Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ Ｕ ｎ ｉ ｖ ｅ ｒ ｓ ｉ ｔ ｙ ｆＰ ｏ ｅ ｔ ｒ ｏ ｌ ｅ ｕ ｍ，Ｂ ｅ ｉ ｊ ｉ ｎ ｇ ２ ． Ｎ ａ ｎ ｊ ｉ ｎ ｇ Ｗ ａ ｌ ｌ ｙ Ｅ —
Ｎｕｍ ｅ ｒ ｉ ｃ ａ ｌ Ｓ ｉ ｍｕ ｌ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｏ ｆ ｔ ｈ ｅ Ｓ ｔ ａ ｔ ｉ ｃ Ｍａ ｇ ｎ ｅ ｔ ｉ ｃ Ｆｏ ｒ ｃ ｅ ｏ ｆ Ｐｒ ｏ ｂｅ ｏ ｎ Ｄｒ ｉ ｌ ｌ ｐ ｉ ｐｅ Ｏｎｌ ｉ ｎｅ Ｍ ＦＬ Ｄｅ ｔ ｅ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ Ｓ ｙ ｓ Ａ Ｐ Ｅ Ｔ Ｒ Ｏ Ｌ Ｅ Ｕ Ｍ Ｍ Ａ Ｃ Ｈ Ｉ Ｎ Ｅ Ｒ Ｙ
． ＿ 钻 井技 术 与 装 备
２ ０ １ ３ 年
第４ １卷
第１ １ 期
钻杆 在 线漏磁 探伤 系统 探 头 静磁 力 的数值 模 拟
蒋 开 文 林 立 马义 来 苏 小祥
ｆ ｏ ｒ ｃ ｅ ｗａ ｓ ｃ ｏ ｎ ｄ ｕ ｃ ｔ ｅ ｄ ． Ｔｈ ｅ ａ ｎ ａ ｌ ｙ ｓ ｉ ｓ ｓ ｈ ｏ ｗｓ ｔ ｈ ａ ｔ ，ｄ ｕ ｅ ｔ ｏ ｔ ｈｅ ｅ ｘ ｉ ｓ ｔ ｅ ｎ ｃ ｅ ｏ ｆ ｄ ｒ ｉ ｌ ｌ ｐ ｉ ｐ ｅ’ Ｓ ｃ ｙ ｌ ｉ ｎ ｄ ｒ ｉ ｃ ａ ｌ ｓ ｕ ｒ ｆ ａ ｃ ｅ， ｔ ｈ ｅ ｇ ａ ｓ ｇ ａ ｐ
（ １ ．中国石 油大学 （ 北京 ）机械 与储 运工程 学院 ２ ．南京华睿川 电子科技 有限公 司）
钻杆在线探伤系统的信号检测与处理技术的开题报告
钻杆在线探伤系统的信号检测与处理技术的开题报告一、选题背景与意义随着石油勘探开采的深入以及井深水平化的提高，钻杆探伤技术日益受到重视。
传统的钻杆探伤方式主要依靠人工观察钻杆表面的缺陷，存在漏检、误检的问题，并且对设备要求严格，操作繁琐。
钻杆在线探伤系统通过在钻杆上安装传感器来实现对钻杆表面和内部缺陷的检测，具有检测速度快、检测精度高、可靠性强等优点，可以有效减少人工巡检，在提高安全生产水平的同时提高勘探开采效率。
钻杆在线探伤系统的信号检测与处理技术是实现钻杆探伤的核心技术之一，其对系统的检测精度、检测速度以及数据处理能力等方面具有重要影响。
因此，对钻杆探伤系统的信号检测与处理技术进行深入研究和探索具有十分重要的意义。
二、研究内容与方法（一）研究内容对于钻杆在线探伤系统，本文将从信号检测和处理两个方面展开研究，具体研究内容包括：1. 钻杆在线探伤系统原理及结构的研究分析；2. 基于传感器的信号采集及数据储存技术的探讨；3. 钻杆表面腐蚀、拉伸性裂纹等异常情况的检测方法研究；4. 钻杆内部裂纹、疲劳寿命等故障的检测方法研究；5. 钻杆在线探伤信号的处理方法及算法实现。
（二）研究方法1. 理论研究：通过查阅相关文献资料，深入了解钻杆在线探伤系统的原理及结构，对目前存在的问题及研究热点进行分析和总结；2. 实验研究：选择具有代表性的样本，利用自行开发的在线探伤系统进行实验测试，并对钻杆在线探伤信号进行采集和处理，进而验证所提算法的可行性和有效性；3. 数值模拟研究：采用数值模拟方法构建钻杆在线探伤系统模型，模拟钻杆内部及表面缺陷情况，并进行信号仿真与处理。
三、预期成果1. 钻杆在线探伤系统的信号检测与处理技术的研究成果；2. 钻杆在线探伤系统原理及结构的深入了解与分析；3. 钻杆在线探伤信号的采集、处理方法和算法实现；4. 相关实验及仿真验证结果。
基于PLC的钻杆漏磁检测控制系统设计与应用
基于PLC的钻杆漏磁检测控制系统设计与应用钻杆是钻井工程中使用数量最多的钻具,在钻井过程中钻杆在井下受各种交变应力作用和钻井液的腐蚀冲刷,同时还有操作人员的使用不当,这些因素都有可能造成钻杆形成腐蚀坑、刺漏和机械损伤等缺陷。
缺陷的不断扩展容易造成钻杆的疲劳断裂引发钻井事故。
从而使钻杆成为整个石油钻井中安全性较为薄弱的环节,因此要对上井使用回收的钻杆进行检测、分级。
论文首先分析了钻杆的结构和服役环境,介绍了钻杆缺陷的几种形式,通过对无损检测技术和现代控制技术的研究,分析钻杆检测装置的二种运行方式,根据现场使用要求和检验标准,设计合适的检验流程并对检测装备进行布局,最终确定了钻杆漏磁检测系统的方案设计。
其次根据检测方案合理的设计各执行机构硬件结构及其控制方法,并对数据采集系统和总体PLC控制设计进行详细说明,通过各执行机构间相互配合实现钻杆漏磁检测系统的自动控制。
然后对下位机编程语言进行选择,描述了下位机PLC程序的设计思路,并对上位机监控软件的要求和设计方法进行说明,对其功
能和操作界面进行了介绍。
最后对钻杆漏磁检测系统进行现场调试运行,检验钻杆漏磁检测系统的结果和效果。
论文通过将漏磁检测和现代PLC控制技术,测量和信号处理等先进技术的结合,实现钻杆检测自动化并直观的将检测数据表现出来,显著提高了工作效率,并且具有测量数据准确,操作维护简单等优点。
通过现场实践证明,该检测系统使用方便、稳定可靠,可高效的检测钻杆缺陷,有效防止钻井事故的发生。
便携式漏磁检测系统钻杆管体检测技术研究
中图分 类号 ：Ｔ ９ １ Ｅ ２
文献标 志码 ：Ｂ
文 章编号 ：１０ — ９ ８ ２ １ ） ２ ０ ３ — ４ ０ １ ３ ３ （０ １ １ — ０ ２ ０
Ｒｅ ｅ ｒ ｈ ｏ Ｉ ｐ ｃ ｉ ｎ Ｔｅ ｈｎ ｌ ｇ ｆＤｒｌ ｐ ｄ ｙ ｓ ａ ｃ ｎ ｎｓ ｅ ｔｏ ｃ ｏ ｏ ｙ ｏ ｉｌＰｉ ｅ Ｂｏ ｙ ｂ Ｕｓｎｇ Ｐｏ ｔ ｂｌ ａ ｎ ｔｃ Ｆｌ ｘ Ｌｅ ｋ ｇ ｎｓ ｅ ｔｏ Ｓ ｔ ｍ ｉ ｒ ａ ｅ Ｍ ｇ ｅ ｉ ｕ ａ ａ ｅ Ｉ ｐ ｃ ｉ ｎ ｙｓｅ
Ａｂ ｔ ａ ｔ Ｉ ｂ ｅ ｙｉ ｔ ｄ ｃ ｄ ｄ ｆｃ ｓ ｙ ｅｏ ｒ ｉ ｉ ｅ ａｌ ｒ ， ｈ ｏ ｓ ｒ ｃ ： ｔ ｒ ｆ ｒ ｕ ｅ ｅ ｅ ｔ ｔ ｐ ｆ ｉ ｐ ｉ ｅ ｔ ｅｅ ｍｍｏ ｉ ｓ ｄ ｕｔａ ｏ ｉ ｓ ｅ ｔ ｎ ｍｅ ｈ ｄ ｆｒ ｒ ｌ ｉ ｌ ｎ ｏ ｄ ｌｐ ｆ ｕ ｎｙｕ ｅ ｌ ｓ ｎ ｃｉ ｐ ｃｉ ｔ ｏ ｉ ｒ ｎ ｏ ｏｄ ｌ
摘
要 ： 简要介 绍 了钻杆 失效 的缺 陷形 式 ， 目前 国 内外对 钻杆进 行 无损检 测 常 用的 方法 以及
钻杆 现场检 测 的现状 。基 于 漏磁 ３ 作 原理 的检 测 系统 ，可 以有 效地检 测 出钻杆 管体存 在 的缺 －
陷 ，从 而减 少事故 隐 患。为进 一步验 证 漏磁 检 测 系统的检 测 能力 ，用 美 国某公 司 生产的携 带
ｐｏ ｕ ｅ ｙｓｍｅ ｍｅ ｃ ｏ ａ ｙ ｔ ｄ ｔ ｔ ｒｌ ｉｅｓｍ ｌ ｉ Ｄ １ ７ ｍ （ ） ｄＷＴ ９ ９ ｍ Ｔ ｅｒｓｈ ｒｄ ｃ ｄｂ ｏ Ａ ｒ ａｃｍｐ ｎ ， ｏ ｅ ｃ ｄ ｌｐｐ ａ ｐｅ ｔ Ｏ ２ ｍ ５ ｎａ ． ｍ． ｈ ｕ ｉ ｅ ｉ ｗ ｈ ｉ ｎ １ ｅ
便携式钻杆漏磁检测装置
便携式钻杆漏磁检测装置
钻杆是钻井设备中的重要部件,但经常因缺陷而发生失效事故,导致巨大的经济损失,因此,研究现场堆放状态下钻杆的无损检测方法、研制便携式钻杆检测装置具有重要的意义。
在调研钻杆检测现状的基础上,本文首先分析了钻杆的结构特征、缺陷形式及其易发部位,提出了一种采用自驱式检测探头、配备检测辅助小车的漏磁检测方法,给出了便携式钻杆漏磁检测系统的设计方案,对检测的运动方案、工作原理及系统布局的可行性进行了论证。
针对钻杆的变径及其现场存放特点,深入研究了现场钻杆端部加厚过渡区及杆体一体化检测的有效方法,设计出一套自驱式钻杆漏磁检测探头,通过对线圈磁化原理、磁化器、探头靴组件、驱动装置的多种结构和功能比较,给出了多种方案的实验结果,实现了结构择优。
进一步地,对探头芯最佳检测姿态及其对检测信号的影响进行了分析,设计并实验研究了具有多个浮动自由度的探头芯,实现了方案的择优,阐述了减少检测盲区的途径。
结合研究的结果,系统阐述了钻杆检测装置的设计方法,减小了检测的盲区。
对系统检测总成、检测辅助小车及系统电气控制进行了设计,通过不断改进和现场应用,获得了较好的检测效果。
实践表明,便携式钻杆漏磁检测系统能够对现场钻杆进行及时快速地检测,具有检测效率高、机动、灵活性强的特点,已在单位得到了使用,评价较好。
在线钻杆端区漏磁检测系统的应用
在线钻杆端区漏磁检测系统的应用刘贤文;马金山;魏立明;边建杰;袁文飞;屈刚【摘要】介绍了钻杆漏磁检测工作原理、技术特点以及系统构成.针对钻杆端区的壁厚从21.5mm变化到9.17mm左右时,钻杆漏磁设备无法检测出钻杆加厚过渡区缺陷的问题,通过使用钻杆端区漏磁检测系统的直流双磁化器饱和磁化、差分检测探头获取漏磁信号的技术,解决了钻杆端区壁厚缩颈引起的信号干扰及信号幅值变化.结果表明,钻杆端区漏磁检测系统能可靠地检测出钻杆加厚过渡区的腐蚀坑、裂纹、卡瓦咬痕等缺陷,提高了钻杆加厚过渡区检测质量水平,防止了钻杆过渡区刺漏及断裂事故的发生.【期刊名称】《石油工业技术监督》【年(卷),期】2016(032)008【总页数】4页(P5-7,17)【关键词】钻杆端区;双磁化器;漏磁检测系统【作者】刘贤文;马金山;魏立明;边建杰;袁文飞;屈刚【作者单位】中国石油渤海钻探工程有限公司钻井技术服务公司天津300280;中国石油渤海钻探工程有限公司钻井技术服务公司天津300280;中国石油渤海钻探工程有限公司钻井技术服务公司天津300280;中国石油渤海钻探工程有限公司钻井技术服务公司天津300280;中国石油渤海钻探工程有限公司钻井技术服务公司天津300280;中国石油渤海钻探工程有限公司钻井技术服务公司天津300280【正文语种】中文钻杆在钻井过程中承受拉伸、扭转、振动和交变应力等多种载荷，经反复周转使用就会出现管体横向裂纹、内外壁腐蚀坑、卡瓦咬痕和拉伤等缺陷，如不及时检测就会发生钻杆刺漏及断裂事故。
钻杆无损检测一般采用漏磁和超声波检测方法，管体采用漏磁检测，加厚过渡区采用超声波检测。
由于分别采用两种检测钻杆方法，造成检测速度慢、检测效果差、操作不方便，有时会发生钻杆加厚过渡区漏检和误判的情况。
钻杆端区漏磁检测系统的直流双磁化器实现了加厚过渡区处于饱和磁化状态，并通过差分探头机构，解决了钻杆壁厚变化的信号干扰，保证了缺陷信号的准确性，实现了钻杆端区的自动检测，提高了钻杆加厚过渡区检测质量水平及准确率，杜绝了存在缺陷的钻具在钻井过程中造成井下钻具事故。
科技成果——钻杆、油管漏磁自动检测系统
科技成果——钻杆、油管漏磁自动检测系统所属领域油气储运成果简介钻杆、油管安全运行关系国家利益。
钻杆、油管漏磁自动检测系统可以对在役钻杆、油管进行有效走动检测，包括横向裂纹，内外壁腐蚀、麻坑、刺穿、孔洞、拉伤和切痕等缺陷。
并且可以对管体壁厚的局部磨损和全长磨损可自动记录和显示。
以曲线形式显示出探伤结果，检测数据结果实现自动化过程。
应用范围本系统可以应用在钻杆、油管的生产和修复过程中，亦可以应用于井架的钻杆、油管在线使用过程中。
系统可对φ60.3、φ73、φ88.9、φ127mm的钻杆和油管进行管体检测，可有效检测出管体横向裂纹，内外壁腐蚀、麻坑、刺穿、孔洞、拉伤和切痕等缺陷。
横向缺陷探测系统的探头对于管体表面探测横向缺陷的霍尔传感覆盖面>120%；对管体壁厚的局部磨损和全长磨损可自动记录和显示。
技术特点本检测系统实现了自动化，检测速度快、工作效率高，具有性能稳定、检测灵敏度高及在线评价等特点。
本设备遵守国家标准GB/T12606-1999钢管漏磁探伤方法和石油天然气行业标准SY/T5824-93钻杆分级检验方法。
获奖情况钻杆、油管漏磁自动检测系统应用漏磁探伤原理，完成钻杆、油管的自动探伤。
系统由磁化部分、检测部分、计算机数据处理部分、退磁部分和机械部分组成。
漏磁检测系统将被测钢管磁化至饱和，当钢管存在裂纹、坑点、孔洞以及管壁厚变化时，将产生漏磁场，经探伤传感器获取，计算机探伤分析软件对缺陷信号进行分析、处理、评价，并以曲线形式显示出探伤结果，整个过程可以自动完成。
技术水平国际先进生产使用条件适用于各类钻杆、油管的生产和修复企业使用，适用于各种无缝钢管的在线探伤检测。
市场前景目前我国每年具有上百台的市场需求，市场容量达上亿元。
合作方式技术服务典型案例已应用于辽河油田。
漏磁探伤设备在油田油管杆修复检测中的应用
涡流 检测分选 。主机 由磁化 、退 磁 、收 放式传 感器 、升降
平 台组 成 。当被检抽油 杆 由传送装 置送人 探伤 主机 时 ，压 轮组 依次压下 ，传感器 收紧 ，探 芯紧贴 被检抽 油杆表 面进
行探 伤 。当被 检测抽油 杆离开探 伤主机 时 ，压 轮组依 次 ｝ 升 ，传感器放松。整个检测过程 自动 、快速 、可靠 。
２ ．孤东采油厂油管杆漏磁探伤设备简介 设备为Ｎ 一 ０ Ｒ 漏磁探伤 系统 （ ） Ｔ ９ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ Ｌ 图１ 。总体结 构分为
探伤 仪部分 、分选仪部 分和计算机 部分 ，其 中计算机 部分 是 整个检 测设 备 的控 制核 心 。探伤 仪 的主要 部件 是探 头 ，
它 由四个 探芯 组成 ，通 过固定在一 个可变 形 的四边形 支架 上 ，利用气压作 用构成 抽油杆通过 的 圆形 空腔 ，训整探 头
无损检测 安全无伤
曩 ｌ ｌ … …ｌ “
漏磁探伤设 备在 油 田油管杆修 复检 测 中的应用
中 国石 化胜 利 油 田 分公 司孤 东 采 油厂 彭代 君
介绍 了漏磁探 伤设备在孤 东采油厂管、杆修 复检测 中的应用现状 ，针对探 伤检测 中存在 的问题 ，提 出 了相应的对策 ，提 高了探伤检测效果。
工业上 用 的连续 自动探伤方 法有三种 ：超声 波 、涡流和漏
陷 的电磁检测 方法 即漏磁 探伤 。探 头从缺 陷处拾 取 的漏 磁 场经 放大及转换 为数字 信号后 ，经 探伤仪 器处理 直观反 映 到显示 器上 ，从 探伤仪 显示缺 陷信 号的 高低 ，直接判定 被 检测管杆 的缺陷类型与大小。
图ｌ Ｎ 一 ０ Ｒ 管杆漏磁 探伤设备 Ｔ９ Ｃ Ｌ 当管 杆通过 由四对探 头组成 的 圆形 空腔 时 ，探 芯伸 出
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
南京博克纳自动化系统有限公司
NANJING BKN AUTOMATION SYSTEM CO., LTD 检测对象:钻杆
规格：直径Φ73/Φ89 mm , 长度9.6m 左右. 检测速度：6-20米/分钟
验收标准：美国石油协会API检测标准
南京博克纳自动化系统有限公司 主要技术指标
1)钻杆检测方式：钻杆直线前进，检测总成固定不动；
2)检测范围：Φ60-Φ168钻杆；
3)传送系统速度：6-20米/分钟；变频可调；
4)检测方式：自动上料、自动检测、自动分选；
5)孔洞检测灵敏度：Φ1.6mm通孔(采用8孔标定)；
6)截面积测量精度：2-4％；
7)位置分辨精度：20mm；
8)检测盲区：≤100mm（钻杆管体）；
9)误报警率：≤0.5%；
10)退磁后剩磁强度：≤10GS；
11)内外表面覆盖率：100%；
12)设备使用环境：
工作温度：40度-零下50度；
工作湿度：0-95%；。