一种海上通径规式的钻杆或油管漏磁检测装置及检测方法与流程

本发明涉及石油钻杆或油管无损检测装置技术领域，具体涉及一种海上通径规式的钻杆或油管漏磁检测装置及检测方法。

背景技术：

钻具使用条件恶劣，在钻井时其承受着拉、压、扭、弯曲等各种复杂的交变应力载荷，同时钻井泥浆中溶解的氧气、二氧化碳和硫化氢等腐蚀介质及地层的氧化物等会严重腐蚀钻具，进而会在钻具内部产生裂纹、刺穿、磨损等缺陷，其中裂纹的扩展往往造成钻具的损坏断裂，而刺穿、磨损则会造成钻具强度降低，严重时引起钻具的断裂损坏。一旦发生钻具断裂造成埋井的情况，严重影响石油钻井工程的经济效益。

在采油生产过程中，由于油管长期负重工作，且受井内腐蚀介质的侵蚀，油管内、外壁易产生孔洞、片蚀及轴向沟槽等缺陷。应及时将这些有缺陷的油管剔出，避免井下事故的发生。

因此，为保证钻杆或油管的安全应用以杜绝安全事故和避免经济损失，钻杆或油管在下井之前必须进行全面的质量检测。目前，海上的管材无损检测，基本都是在钻具起钻之后放置井场或者运输至陆地作业准备基地进行，需要专门的检测场地，占地面积大。如果在作业中可实施全覆盖质量检测，可引导海洋石油从钻杆、油管入井、起钻就开始进入检测模式，对海上安全、高效作业提供技术保障。

技术实现要素：

为了解决上述现有技术的不足，本发明提出了一种海上通径规式的钻杆或油管漏磁检测装置及检测方法，弥补现有技术只能在远离海上平台的陆地检测场进行检测的不足，在作业中实施全覆盖质量检测，既方便又省事，生产成本低，便于推广。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案如下：一种海上通径规式的钻杆或油管漏磁检测装置，包括装置本体，所述装置本体内设置有打捞头和通径规，所述通径规包括励磁线圈和信号采集与发射装置，所述励磁线圈采用锂电池供电，所述励磁线圈与所述信号采集与发射装置为电连接，所述打捞头和通径规之间设置有永磁铁，所述永磁铁磁场与励磁线圈磁场相反；

所述信号采集与发射装置包括漏磁传感器、放大过滤电路、a/d转换电路、编码器以及电磁波发射器，用于采集缺陷信号并发射。

还包括钻台面的信号接收器，用于接收所述电磁波发射器信号。

所述漏磁传感器沿通径规外圈周向设置。

所述打捞头两侧设置有卡扣槽。

所述励磁线圈采用固定销钉固定于通径规内。

所述信号采集与发射装置采用固定销钉固定于通径规内。

本发明的另一技术方案是：一种采用上述漏磁检测装置的检测方法，该方法包括以下步骤：

(1)、将该检测装置投入钻杆或油管中，在通径的过程中励磁线圈磁化钻杆或油管；

(2)、信号采集与发射装置采集漏磁信号，经放大滤波和a/d转换处理后，发射缺陷电磁波信号；

(3)、钻台面的信号接收器接收上述步骤(2)发射缺陷电磁波信号，解码后，数据传输至pc机；

(4)、信号处理；

(5)、退磁，将该检测装置提至钻台面，此钻杆或油管检测完毕；

(6)、该检测装置完成一柱钻杆或油管的通径检测，即进行一次管体缺陷检测，重复上述步骤(1)至(6)检测下一只钻杆或油管；

所述步骤(4)信号处理的具体步骤为：

(101)检测信号预处理；

(102)波形显示；

(103)判断是否绝对峰值切割电平，若否，则判定为无缺陷；若是，进入下一步；

(104)、判断是否绝对峰值缺陷电平，若否，则判定为无缺陷；若是，则进入下一步；

(105)、判断横伤最小脉宽是否大于横伤内外缺陷判别宽度，若是，则判断为无缺陷；若否，则判定为有缺陷。

所述步骤(1)在通径过程中若便携式通径规钻杆或油管漏磁检测装置被卡，采用打捞头配合打捞，实现通径过程顺利进行。

工作原理：钻杆或油管被充分磁化后，因钻杆、油管表面或近表面存在缺陷，并在其表面形成漏磁场，通过漏磁传感器获取漏磁场信号，使用发射装置将获取的漏磁场信号送入接收器，经计算机进行信号处理，软件分析得出缺陷特征并显示波形。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

(1)实现在线检测：该检测装置实现油管或钻杆的在线检测，及时将有缺陷的钻杆或油管剔除，避免下井造成井下事故，增加额外的作业成本，且不需要把钻杆或者油管运输回陆地检测，节约来回的运输成本、陆地厂房检测成本，既方便又省事。

(2)本发明漏磁传感器周向设置，保证检测信号有效性和可靠性。

(3)本发明在打捞头两侧设置卡扣槽，以解决在通径过程检测装置被卡，使用卡扣槽配合提拉设备打捞，实现通径过程顺利进行。

(4)检测装置结构简单，功能便于实现、易于现场推广。该装置结构简单、操作容易、成本低、便于推广、市场需求大。

附图说明

图1是本发明采用的检测装置结构剖面图。

图2是信号采集与发射过程原理图。

图3是信号接收过程原理图。

图4是信号处理流程图。

附图标记：1-打捞头，2-永磁铁，3-励磁线圈，4-固定销钉，5-漏磁传感器，6-信号采集与发射装置，7-通径规，8-卡扣槽，9-信号接收器。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步的描述。

实施例：如图1所示，一种海上通径规式的钻杆或油管漏磁检测装置，包括装置本体，所述装置本体内设置有打捞头1和通径规7，所述通径规7包括励磁线圈3和信号采集与发射装置6，还包括钻台面的信号接收器9，用于接收所述电磁波发射器信号，接收器接收电磁波通过解码后传输至pc机进行数据分析处理和图像显示过程如图3所示，所述信号接收器9的型号为rxb16；所述信号采集与发射装置6包括漏磁传感器5、放大过滤电路、a/d转换电路、编码器以及电磁波发射器，如图2所示实现漏磁信号从放大过滤、模数转换、编码到发射电磁波的过程，所述信号采集与发射装置6用于采集缺陷信号并发射，所述漏磁传感器5沿通径规外圈周向设置，本实施例所述漏磁传感器5型号为101mr50，所述电磁波发射器的型号为fsk-tx7，所述励磁线圈3采用锂电池供电，所述励磁线圈3采用固定销钉4固定于通径规7内，所述信号采集与发射装置6采用固定销钉4固定于通径规7内，所述励磁线圈3与所述信号采集与发射装置6为有线电连接，所述打捞头1和通径规7之间设置有永磁铁2，所述永磁铁2磁场与励磁线圈磁场相反；所述打捞头1两侧设置有卡扣槽8，在通径过程中若该检测装置被卡，采用打捞头卡扣槽8配合提拉设备打捞，实现通径过程顺利进行。

一种采用上述漏磁检测装置的检测方法，该方法包括以下步骤：

(1)、将该检测装置投入钻杆或油管中，在通径的过程中励磁线圈磁化钻杆或油管；

(2)、信号采集与发射装置采集漏磁信号，经放大滤波和a/d转换处理后，发射缺陷电磁波信号；

(3)、钻台面的信号接收器接收上述步骤(2)发射缺陷电磁波信号，解码后，数据传输至pc机；

(4)、信号处理；

(5)、退磁，将该检测装置提至钻台面，此钻杆或油管检测完毕；

(6)、该检测装置完成一柱钻杆或油管的通径检测，即进行一次管体缺陷检测，重复上述步骤(1)至(6)检测下一只钻杆或油管；

如图4所示所述步骤(4)信号处理的具体步骤为：

(101)检测信号预处理；

(102)波形显示；

(103)判断是否绝对峰值切割电平，若否，则判定为无缺陷；若是，进入下一步；

(104)、判断是否绝对峰值缺陷电平，若否，则判定为无缺陷；若是，则进入下一步；

(105)、判断横伤最小脉宽是否大于横伤内外缺陷判别宽度，若是，则判断为无缺陷；若否，则判定为有缺陷。

所述步骤(1)在通径过程中若便携式通径规钻杆或油管漏磁检测装置被卡，采用打捞头配合打捞，实现通径过程顺利进行。

应当理解的是，这里所讨论的实施方案及实例只是为了说明，对本领域技术人员来说，可以加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。