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双层钢管瞬变电磁检测技术研究

彭学文

  国内外油气田套管损坏呈逐年增加趋势,直接影响油井的使用寿命和油气的产量,给国民经济带来巨大损失。目前用于套管检测的仪器由于其结构和检测方法等原因,只能在单层管结构下使用,检测套管需作业取出油管,工作效率低,检测成本高。为了能够更加便捷地检测油田套管损伤状况,本文提出采用瞬变电磁法检测双层钢管,使井下套管检测时不取出油管成为可能。 本文以瞬变电磁理论为基础,在对管中的瞬变电磁场作了等效计算后,给出了管材的等效电参数的计算公式,分析了激励波形的频谱和波形参数对检测信号的影响;建立了磁探头的等效电路模型,分析了线圈中的阶跃响应,设计了横向和纵向两种探头并对其相关参数作了计算;分析了瞬变电磁信号的特点,讨论了仪器参数选择对接收信号的影响;采用J55油水井专用钢管进行试验研究,通过实验参数的优化匹配,实现了双层管结构下不同缺陷组合的检测,取得了良好的实验室检测效果。检测结果表明该方法能够检测双层管结构下,内、外管的腐蚀和一定长度的横向和纵向裂缝。采用电压剖面对检测信号进行分析,可以清晰地看出信号异常点的位置和异常区域的大小。根据各组合检测情况下电压剖面中异常曲线的特点,区分了内外管上的缺陷,对内管缺陷作了分类,对内管和外管的壁厚作了估算。将检测结果进行图视化,能够直观地判断内、外管的损伤状况。最后对试件作了重复性检测,数据分析结果表明探头具有良好的稳定性。本课题的研究使井下油管和套管的同步检测成为可能。……   
[关键词]:油管;套管;双层钢管;瞬变电磁检测
[文献类型]:硕士论文
[文献出处]:南昌航空大学2010年