CN104391036A - 储气井井径缺陷检测方法 - Google Patents
储气井井径缺陷检测方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN104391036A CN104391036A CN201410744664.9A CN201410744664A CN104391036A CN 104391036 A CN104391036 A CN 104391036A CN 201410744664 A CN201410744664 A CN 201410744664A CN 104391036 A CN104391036 A CN 104391036A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- gas storage
- storage well
- hole diameter
- sensor
- magnetic
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000001514 detection method Methods 0.000 title claims abstract description 36
- 230000007547 defect Effects 0.000 title claims abstract description 23
- 230000005291 magnetic effect Effects 0.000 claims abstract description 51
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 24
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 claims abstract description 13
- 230000005415 magnetization Effects 0.000 claims abstract description 11
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims abstract description 4
- 238000007689 inspection Methods 0.000 claims description 9
- 230000005284 excitation Effects 0.000 claims description 8
- 239000005300 metallic glass Substances 0.000 claims description 7
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 6
- 230000008859 change Effects 0.000 claims description 5
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims description 5
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 claims description 4
- 230000007423 decrease Effects 0.000 claims description 3
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000010959 steel Substances 0.000 claims description 2
- 230000008569 process Effects 0.000 abstract description 7
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 abstract description 3
- 239000007822 coupling agent Substances 0.000 abstract 1
- 230000005358 geomagnetic field Effects 0.000 abstract 1
- 230000005389 magnetism Effects 0.000 abstract 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 11
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 5
- 239000003302 ferromagnetic material Substances 0.000 description 4
- 238000012512 characterization method Methods 0.000 description 3
- 238000009659 non-destructive testing Methods 0.000 description 3
- 229910001182 Mo alloy Inorganic materials 0.000 description 2
- 208000037656 Respiratory Sounds Diseases 0.000 description 2
- 229910052790 beryllium Inorganic materials 0.000 description 2
- ATBAMAFKBVZNFJ-UHFFFAOYSA-N beryllium atom Chemical compound [Be] ATBAMAFKBVZNFJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 2
- 230000035699 permeability Effects 0.000 description 2
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- 238000002604 ultrasonography Methods 0.000 description 2
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 1
- 230000007812 deficiency Effects 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000005674 electromagnetic induction Effects 0.000 description 1
- 230000001939 inductive effect Effects 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 230000000644 propagated effect Effects 0.000 description 1
- 238000012372 quality testing Methods 0.000 description 1
- 238000005070 sampling Methods 0.000 description 1
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Landscapes
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Magnetic Means (AREA)
Abstract
本发明公开了一种储气井井径缺陷检测方法：利用储气井井壁的自身磁性，通过测量储气井的内部磁场强度、磁场衰减量以及井径变化量对储气井井径质量特性进行检测及评估。该方法在天然地磁场环境下，以磁矢量传感器和涡流位移传感器为测量装置，以计算机为上位机控制检测系统的数据传输和处理。本发明的优点是：储气井井径质量检测及评估的新技术，该技术无需耦合剂、无需人工磁化、设备轻便、检测工艺简单、检测过程由机器控制、重复性好、不依赖于检测人员的技术水平和工作态度。
Description
技术领域
本发明涉及无损检测技术领域，尤其涉及一种储气井井径缺陷的检测方法。
背景技术
无损检测及评估是在不损坏试件完好条件下对其中的缺陷试件的组织性能和尺寸进行检查和测量的方法。其中检测缺陷应用最广，故常称为“无损探伤”。“不损坏被检物体的完整性”首先表现在它不需要从物体中截取试样，因而也就不会破坏物体的完整性；其次它不会给被检测物体带来任何物理及化学变化，因而它对试件进行全部的而不是抽样的检测，乃至对生产过程中的产品进行“在线检测”。目前，无损检测的常用方法有超声检测法、涡流检测法、射线检测法、磁粉检测法和渗透检测法。
超声检测是利用超声波与物体的相互作用所提供的信息来实现的。声波能在金属中传播。这种方法的不足之处是超声波仔空气中衰减很快，检测时一般要有声波的传播介质，如油或水等耦合剂。由于我们检测的是在役工作的储气井，超声检测是无法实施的。
射线检测法是利用电离辐射与物质间相互作用所产生的物理效应（如辐射强度的变化、散射等）以探测工件内部不连续、结构或厚度等的无损检测方法。射线检测法主要对于体积性缺陷探伤具有较高的灵敏度。其对于裂纹时不敏感的，故射线检测法适宜于体积性缺陷检测，而不适宜面积型缺陷检测。由于实际条件的限制，储气井在役工作时，胶片是无法放置的。故射线检测方法是很难实施的。
涡流检测法是靠电磁感应原理工作的，所以涡流检测法可以检测工件的表面缺陷与近表面缺陷。涡流检测法的显著特点是对导电材料起作用，而不一定是铁磁材料，但对铁磁材料的效果较差。其次，待探工件表面的光洁度、平整度、边介等对涡流都有较大影响，因此常将涡流检测法用于形状较规则、表面较光洁的铜管等非铁磁性工件探伤。
漏磁检测法是检测缺陷处形成的漏磁通来探伤的，其只适用于铁磁材料，只有铁磁材料被磁化后，表面和近表面缺陷才能在工件表面形成漏磁通。同时漏磁检测中，磁化是实现检测的先决条件，它决定着被测对象能否产生出被测量和被分辨的磁场信号，同时也影响着检测信号的性能特征和测量装置的结构特征。
如作者为刘栋在华中科技大学的硕士学位论文发表了一篇篇名为地下储气井漏磁检测实验研究的论文，论文发表日期为：2009年5月9日。该论文研究了基于永磁励磁方式的储气井漏磁检测方法与仪器。
但综上所述，现有的检测方法要么需要耦合剂、或者需要人工磁化、并且检测深度受材料厚度的限制、检测工艺较为复杂。
发明内容
本发明旨在针对上述现有技术所存在的缺陷和不足，提供一种储气井井径缺陷检测方法，本检测方法不需耦合剂、不需人工磁化、检测深度不受材料厚度限制，能满足在役检测储气井井径，内外缺陷检测兼顾，检测工艺简单。
本发明是通过采用下述技术方案实现的：
一种储气井井径缺陷检测方法，其特征在于：经地磁场磁化后储气井井壁所具有的磁性为励磁源，井壁为检测对象，以磁矢量传感器和涡流位移传感器为测量装置，将传感器放入储气井井筒中，用电机控制磁矢量传感器和涡流位移传感器的升降，使电机和磁矢量传感器和涡流传感器所连接的电脑同时工作，随着磁矢量传感器和涡流位移传感器的下降，井筒内磁场强度变化值和表征井径大小的涡流信号通过传输线传到计算机中，计算机通过得到磁场强度和井径大小的变化曲线，从而探测储气井井径的缺陷及形变。
所述磁矢量传感器是指三轴磁通门传感器。
所述磁通门传感器以非晶合金为磁芯。
所述的涡流传感器为涡流位移传感器。
所述的储气井的材料是钢。
所述励磁源的强度大约100000nT。
所述三轴磁通门传感器，是宽温125℃军用级芯片,霍尼韦尔三轴磁传感器HMC1053。以非晶合金为磁芯的，非晶合金的磁导率是铍镆合金的数万倍，大大提高了磁力线的聚焦度，因而提高了传感器的分辨率，最高分辨率可达0.2nT。
与现有技术相比，本发明的有益效果表现在：
一、本发明所采用方法属于电磁性检测，但是它的励磁源是储气井自身带有的磁性，无需人工励磁装置。它是目前唯一能满足在役检测储气井井径，内外缺陷检测兼顾，无需人工磁化的检测方法。采用这样的方法，为储气井井径质量检测及评估提供了一种新的思路，而且本方法无需耦合剂、无需人工磁化、检测深度不受材料厚度限制、检测工艺简单、检测过程由机器控制、重复性好、不依赖于检测人员的技术水平和工作态度。
二、所述磁通门传感器以非晶合金为磁芯，大大挺高了磁力线的聚焦度，因而提高了传感器的分辨率。
具体实施方式
作为本发明的最佳实施方式，其公开了一种储气井井径缺陷检测方法，经地磁场磁化后储气井井壁所具有的磁性为励磁源，井壁为检测对象，以磁矢量传感器和涡流位移传感器为测量装置，将传感器放入储气井井筒中，用电机控制磁矢量传感器和涡流位移传感器的升降，使电机和磁矢量传感器和涡流传感器所连接的电脑同时工作，随着磁矢量传感器和涡流位移传感器的下降，井筒内磁场强度变化值和表征井径大小的涡流信号通过传输线传到计算机中，计算机通过得到磁场强度和井径大小的变化曲线，从而探测储气井井径的缺陷及形变。检测对象进一步是储气井井径。检测过程中采用的磁化激励源是经地磁场磁化后储气井自身所具有的磁性。磁矢量传感器是三分量磁通门传感器（量程±100uT）。磁通门传感器，是宽温125℃军用级芯片,霍尼韦尔三轴磁传感器HMC1053。以非晶合金为磁芯的，非晶合金的磁导率是铍镆合金的数万倍，大大提高了磁力线的聚焦度，因而提高了传感器的分辨率，最高分辨率可达0.2nT。磁通门传感器MCU选用内部集成CAN总线控制器的MCU AT90CAN128。所述励磁源的强度大约100000nT。当被测物到探头的距离改变时，涡流位移传感器线圈中的阻抗便随之改变。检测方式是在储气井内部进行磁场强度和感应涡流电压的测量。检测深度不受材料的厚度限制。检测储气井井径的宏观缺陷（腐蚀、裂纹、变形）。
Claims (5)
1.一种储气井井径缺陷检测方法，其特征在于：经地磁场磁化后储气井井壁所具有的磁性为励磁源，井壁为检测对象，以磁矢量传感器和涡流位移传感器为测量装置，将传感器放入储气井井筒中，用电机控制磁矢量传感器和涡流位移传感器的升降，使电机和磁矢量传感器和涡流传感器所连接的电脑同时工作，随着磁矢量传感器和涡流位移传感器的下降，井筒内磁场强度变化值和表征井径大小的涡流信号通过传输线传到计算机中，计算机通过得到磁场强度和井径大小的变化曲线，从而探测储气井井径的缺陷及形变。
2.根据权利要求1所述的储气井井径缺陷检测方法，其特征在于：所述磁矢量传感器是指三轴磁通门传感器。
3.根据权利要求1所述的储气井井径缺陷检测方法，其特征在于：所述磁通门传感器以非晶合金为磁芯。
4.根据权利要求1所述的储气井井径缺陷检测方法，其特征在于：所述的涡流传感器为涡流位移传感器。
5.根据权利要求1所述的储气井井径缺陷检测方法，其特征在于：所述的储气井的材料是钢。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201410744664.9A CN104391036A (zh) | 2014-12-09 | 2014-12-09 | 储气井井径缺陷检测方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201410744664.9A CN104391036A (zh) | 2014-12-09 | 2014-12-09 | 储气井井径缺陷检测方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN104391036A true CN104391036A (zh) | 2015-03-04 |
Family
ID=52608966
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201410744664.9A Pending CN104391036A (zh) | 2014-12-09 | 2014-12-09 | 储气井井径缺陷检测方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN104391036A (zh) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104713946A (zh) * | 2015-04-01 | 2015-06-17 | 无锡昌纳德检测科技有限公司 | 一种压缩天然气储气井无损检测装置 |
| CN104931579A (zh) * | 2015-06-12 | 2015-09-23 | 宁波市鄞州磁泰电子科技有限公司 | 竖井井下探测探头 |
| CN118465051A (zh) * | 2024-05-14 | 2024-08-09 | 陕西延长石油（集团）有限责任公司 | 一种管道内的数据检测方法及系统 |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3570594A (en) * | 1969-03-13 | 1971-03-16 | Howell M Hamilton | Subsurface control apparatus for use in oil and gas wells |
| US4292589A (en) * | 1979-05-09 | 1981-09-29 | Schlumberger Technology Corporation | Eddy current method and apparatus for inspecting ferromagnetic tubular members |
| CN101358948A (zh) * | 2008-08-21 | 2009-02-04 | 华中科技大学 | 一种地下储气井金属井筒检测装置 |
| CN102072714A (zh) * | 2010-11-05 | 2011-05-25 | 中国特种设备检测研究院 | 改进型储气井井筒壁厚及腐蚀检测系统与检测方法 |
| CN102095080A (zh) * | 2010-12-06 | 2011-06-15 | 南昌航空大学 | 埋地管道非开挖磁法检测方法 |
| CN103134855A (zh) * | 2013-01-28 | 2013-06-05 | 张峰 | 地下储气井井壁自动化综合检测系统及检测方法 |
-
2014
- 2014-12-09 CN CN201410744664.9A patent/CN104391036A/zh active Pending
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3570594A (en) * | 1969-03-13 | 1971-03-16 | Howell M Hamilton | Subsurface control apparatus for use in oil and gas wells |
| US4292589A (en) * | 1979-05-09 | 1981-09-29 | Schlumberger Technology Corporation | Eddy current method and apparatus for inspecting ferromagnetic tubular members |
| CN101358948A (zh) * | 2008-08-21 | 2009-02-04 | 华中科技大学 | 一种地下储气井金属井筒检测装置 |
| CN102072714A (zh) * | 2010-11-05 | 2011-05-25 | 中国特种设备检测研究院 | 改进型储气井井筒壁厚及腐蚀检测系统与检测方法 |
| CN102095080A (zh) * | 2010-12-06 | 2011-06-15 | 南昌航空大学 | 埋地管道非开挖磁法检测方法 |
| CN103134855A (zh) * | 2013-01-28 | 2013-06-05 | 张峰 | 地下储气井井壁自动化综合检测系统及检测方法 |
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| 程强强 等: "基于微磁的连续管电磁检测技术研究", 《石油机械》 * |
| 齐昌超 等: "连续油管在线磁法检测研究与应用", 《南昌航空大学学报(自然科学版)》 * |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104713946A (zh) * | 2015-04-01 | 2015-06-17 | 无锡昌纳德检测科技有限公司 | 一种压缩天然气储气井无损检测装置 |
| CN104931579A (zh) * | 2015-06-12 | 2015-09-23 | 宁波市鄞州磁泰电子科技有限公司 | 竖井井下探测探头 |
| CN118465051A (zh) * | 2024-05-14 | 2024-08-09 | 陕西延长石油（集团）有限责任公司 | 一种管道内的数据检测方法及系统 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Xie et al. | A novel magnetic force transmission eddy current array probe and its application for nondestructive testing of defects in pipeline structures | |
| CN103499404B (zh) | 铁磁构件交变应力测量装置及其测量方法 | |
| Chu et al. | Low-power eddy current detection with 1-1 type magnetoelectric sensor for pipeline cracks monitoring | |
| Li et al. | Inspection of both inner and outer cracks in aluminum tubes using double frequency circumferential current field testing method | |
| CN108226277A (zh) | 一种漏磁、电磁超声和涡流复合式管道外检测探头 | |
| Deng et al. | A permeability-measuring magnetic flux leakage method for inner surface crack in thick-walled steel pipe | |
| CN204044110U (zh) | 一种用于金属管道的无损检测装置 | |
| CN103257181A (zh) | 一种高速运动状态下金属板材缺陷检测装置与方法 | |
| Zhao et al. | A novel ACFM probe with flexible sensor array for pipe cracks inspection | |
| Sun et al. | A new NDT method based on permanent magnetic field perturbation | |
| Kikuchi et al. | Challenges for detection of small defects of submillimeter size in steel using magnetic flux leakage method with higher sensitive magnetic field sensors | |
| CN201540280U (zh) | 外穿过式涡流传感器抽油杆在线检测装置 | |
| KR101150486B1 (ko) | 펄스유도자속을 이용한 배관감육 탐상장치 및 탐상방법 | |
| CN104391036A (zh) | 储气井井径缺陷检测方法 | |
| CN105651439B (zh) | 基于瑞利波偏振极化的电磁超声残余应力和应变检测方法 | |
| Wang et al. | Optimal design of iron-cored coil sensor in magnetic flux leakage detection of thick-walled steel pipe | |
| CN107356664A (zh) | 一种基于低频漏磁的铁磁性材料缺陷检测装置 | |
| CN105784839A (zh) | 一种金属容器表面微小缺陷检测装置 | |
| CN108956756A (zh) | 一种高灵敏铁磁材料无损检测方法及系统 | |
| CN107576720B (zh) | 铁磁细长构件浅层损伤磁发射检测方法及磁发射检测系统 | |
| CN205643250U (zh) | 一种金属容器表面微小缺陷检测装置 | |
| Zhou et al. | Design and experimental study of array eddy current sensor for internal inspection of natural gas pipeline | |
| CN114764086B (zh) | 基于偏置磁化下涡流检测差动磁导率的管道内检测方法 | |
| Faraj et al. | Hybrid of eddy current probe based on permanent magnet and GMR sensor | |
| Zhang et al. | Alternating current field measurement probe for coiled tubing inspection of arbitrary direction defects |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20150304 |