馬亞楠(長(zhǎng)慶油田物資供應(yīng)處商檢所， 陜西 西安 710000)

石油油管無(wú)損技術(shù)檢測(cè)研究

馬亞楠(長(zhǎng)慶油田物資供應(yīng)處商檢所， 陜西 西安 710000)

對(duì)于油管的損傷檢測(cè)是一項(xiàng)十分必要的工作，是關(guān)乎整個(gè)油田是否安全生產(chǎn)的大事。本文就石油油管的無(wú)損技術(shù)做分析，簡(jiǎn)單介紹油管檢測(cè)技術(shù)的工作原理以及相關(guān)的裝置結(jié)構(gòu)，并且給出油管無(wú)損檢測(cè)的相關(guān)技術(shù)方法。

油管；無(wú)損；技術(shù)檢測(cè)；裝置

在進(jìn)行實(shí)際的采油過(guò)程中，抽油管經(jīng)常會(huì)在各種苛刻的地質(zhì)條件下進(jìn)行，比如承受巨大的拉力、巨大的壓力、以及嚴(yán)重的酸性腐蝕環(huán)境，不僅這些，在極特殊的條件下，油管還要受到高溫高壓的惡劣工作環(huán)境的考驗(yàn)，在這種條件下由于活塞效應(yīng)、螺旋效應(yīng)以及膨脹效應(yīng)和溫度效應(yīng)會(huì)綜合作用，對(duì)油管產(chǎn)生極為不利的影響，會(huì)造成油管的各種彎曲，進(jìn)而造成抽油管和抽油桿彎曲變形，長(zhǎng)期作用還會(huì)使油管壁和抽油桿磨損。抽油管和抽油桿的磨損會(huì)影響抽油的效率，長(zhǎng)時(shí)間如此，就會(huì)因?yàn)槟p過(guò)度而抽不出油，整個(gè)開(kāi)采工作必須停止，造成油田的停產(chǎn)，給整個(gè)油田帶來(lái)巨大的經(jīng)濟(jì)損失。在目前的對(duì)于油管進(jìn)行檢查最為常用的檢測(cè)技術(shù)是無(wú)損檢測(cè)技術(shù)。這種檢測(cè)技術(shù)在不需要損傷成品的條件下進(jìn)行，主要原理是根據(jù)材料內(nèi)部的結(jié)構(gòu)損傷引起的對(duì)與電、光以及熱的反應(yīng)不同而做出相應(yīng)的判斷的，根據(jù)各種現(xiàn)象來(lái)判斷其內(nèi)部和表面是否存在缺陷，一句檢測(cè)結(jié)果來(lái)判斷油管的允許負(fù)荷以及油管的使用壽命，對(duì)與出現(xiàn)問(wèn)題的油管進(jìn)行修理，本文主要介紹的是漏磁檢測(cè)法和渦流檢測(cè)法兩種方法在油管無(wú)損檢測(cè)中的應(yīng)用，在無(wú)損檢測(cè)過(guò)程中得到的信號(hào)通常帶有噪聲，需要利用信號(hào)處理技術(shù)對(duì)信號(hào)進(jìn)行處理。信號(hào)處理技術(shù)和油管的無(wú)損檢測(cè)相結(jié)合能夠達(dá)到最優(yōu)的檢測(cè)效果，準(zhǔn)確探明油管是否受損以及受損的原因。

1 油管無(wú)損檢測(cè)技術(shù)的簡(jiǎn)介

無(wú)損檢測(cè)技術(shù)是利用聲、光、電、熱以及磁性等物理學(xué)特征在不損傷油管的前提下，收集油管的相關(guān)信息，并且對(duì)信息進(jìn)行相關(guān)處理，檢測(cè)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損傷的原因。油管無(wú)損檢測(cè)技術(shù)還能對(duì)油管的整體性能做出相應(yīng)的判斷比如油管的使用壽命以及油管允許的最大負(fù)荷等等。無(wú)損檢測(cè)技術(shù)相對(duì)于傳統(tǒng)的檢測(cè)技術(shù)而言具有以下幾個(gè)優(yōu)點(diǎn)：不會(huì)破壞油管、整體性檢測(cè)、全程行以及技術(shù)安全、可靠性較高。

無(wú)損檢測(cè)技術(shù)分為兩種：一種是常規(guī)性檢測(cè)另一種是非常規(guī)行檢測(cè)。常規(guī)的檢測(cè)技術(shù)包含射線檢測(cè)、滲透檢測(cè)以及超聲檢測(cè)技術(shù)；非常規(guī)檢測(cè)技術(shù)包含紅外檢測(cè)、聲發(fā)射檢測(cè)以及激光全息檢測(cè)。

2 油管的檢測(cè)原理

油管的檢測(cè)過(guò)程一般是首先將油管洗凈，將洗凈的油管放入檢測(cè)臺(tái)，將油管螺旋式的穿過(guò)檢測(cè)臺(tái)上的漏磁傳感器，對(duì)油管進(jìn)行漏磁檢測(cè)，然后再把油管經(jīng)過(guò)渦流傳感器，進(jìn)行渦流檢測(cè)工作。在油管通過(guò)漏磁傳感器的過(guò)程以后，油管就被磁化，油管的磁化有利于降低油管的磁導(dǎo)率，利用這種方法來(lái)減小磁導(dǎo)率對(duì)于渦流檢測(cè)的影響。經(jīng)過(guò)這兩種傳感器的檢測(cè)，我們會(huì)得到相應(yīng)的信號(hào)，把得到的信號(hào)進(jìn)行相應(yīng)的處理，輸入網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行融合，通過(guò)和無(wú)損油管的信號(hào)處理結(jié)果進(jìn)行對(duì)比，確定檢測(cè)油管的損壞程度和損傷部位。渦流檢測(cè)原理是根據(jù)金屬在變化的磁場(chǎng)中會(huì)產(chǎn)生不斷變化的渦狀流動(dòng)的電流，依據(jù)這個(gè)原理進(jìn)行檢測(cè)工作。根據(jù)對(duì)渦流信號(hào)的處理可以分析出油管內(nèi)部的狀態(tài)，進(jìn)而分析油管是否存在缺陷以及損傷部位。漏磁檢測(cè)方法的原理是根據(jù)油管被磁化后，存在損傷的部位相應(yīng)的磁力線會(huì)發(fā)生扭曲變形，根據(jù)變形的程度以及彎曲的方向判斷油管的損傷所在。所以，在油管的無(wú)損檢測(cè)過(guò)程中，首先要做的就是對(duì)油管進(jìn)行磁化，油管是否被磁化決定能否得到得到可以進(jìn)行分析和測(cè)量的信號(hào)，正確的使用磁化的工具以及磁化手段是關(guān)鍵。磁化過(guò)程還要考慮到相應(yīng)的噪聲比以及磁化的經(jīng)濟(jì)性，選擇最適的磁化強(qiáng)度以得出最優(yōu)的信號(hào)。

3 油管無(wú)損檢測(cè)技術(shù)

(1)檢測(cè)系統(tǒng)的信號(hào)收集以及處理 油管檢測(cè)系統(tǒng)主要由信號(hào)處理設(shè)備、傳感器以及對(duì)應(yīng)的設(shè)備支撐。在進(jìn)行油管的無(wú)損檢測(cè)過(guò)程中，應(yīng)在油管中進(jìn)行傳感器的運(yùn)行，這樣能夠?qū)τ凸苤写嬖诘膿p傷做出明確的判斷。數(shù)字信號(hào)處理裝置主要是對(duì)收集到的信號(hào)進(jìn)行放大，在進(jìn)行放大處理操作以后，將相應(yīng)的信號(hào)輸入到信號(hào)轉(zhuǎn)換儀器中去，并且利用計(jì)算機(jī)進(jìn)行信號(hào)的處理工作。在檢測(cè)工作的進(jìn)行過(guò)程中，要保證油管的全部表面能被掃描頭掃描到，否則就會(huì)出現(xiàn)漏檢的情況，對(duì)于漏檢的情況，要進(jìn)行重新檢測(cè)。在對(duì)油管進(jìn)行無(wú)損檢測(cè)的工作中 ，檢測(cè)準(zhǔn)確性可能會(huì)受到電壓以及工作頻率的影響，從而產(chǎn)生離散性的特殊信號(hào)，對(duì)此，應(yīng)對(duì)錯(cuò)誤信號(hào)進(jìn)行放大，然后消除這些信號(hào)。

(2)檢測(cè)中數(shù)據(jù)融合理論的應(yīng)用 進(jìn)行油管的無(wú)損檢測(cè)工作，主要是應(yīng)用漏磁傳感器以及渦流傳感器，這樣做的目的是為了提升檢測(cè)的精度和確定破損存在的準(zhǔn)確位置，所以在進(jìn)行完兩種儀器的檢測(cè)以后，我們需要對(duì)兩種傳感器收集的信號(hào)進(jìn)行數(shù)據(jù)融合處理，通過(guò)數(shù)據(jù)的融合以及計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的綜合分析，得出油管損傷的準(zhǔn)確全面信息。對(duì)兩種傳感器的信號(hào)進(jìn)行融合能夠綜合兩種傳感器得出的信息，對(duì)于有效信息能夠全面應(yīng)用，對(duì)于兩者存在的不足進(jìn)行互補(bǔ)優(yōu)化。多種傳感器的信號(hào)融合處理能夠有效的提升檢測(cè)質(zhì)量和檢測(cè)科學(xué)性。

4 結(jié)語(yǔ)

在油田的開(kāi)采過(guò)程中，對(duì)油管進(jìn)行安全性的無(wú)損檢測(cè)有利于提升油管的使用率以及提升使用效能，同時(shí)，對(duì)于油管的無(wú)損檢測(cè)能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)油管存在的問(wèn)題，避免因油管破損影響油田的開(kāi)采工作。油管的最為常用的檢測(cè)技術(shù)是漏磁法檢測(cè)以及渦流法檢測(cè)，多種信號(hào)的融合處理能夠得出準(zhǔn)確的檢測(cè)結(jié)果。

[1]周鳴,何鳳歧.麻百勇在役石油管道無(wú)損檢測(cè)方法[J].無(wú)損檢測(cè),1999.

[2]任吉林.渦流檢測(cè)技術(shù)近20年的進(jìn)展[J].無(wú)損檢測(cè),1998.