油管损伤磁记忆检测信号定量研究

鉴于磁记忆方法在油管损伤检测中缺乏有效的损伤评判依据,难以实现缺陷量化分析,定量研究了磁记忆信号与油管缺陷尺寸之间的关系。通过设计检测系统,开展了对预制刻伤J55油管试样室内磁记忆定量检测试验。对检测信号进行降噪和求取梯度处理,发现磁记忆信号能够很好地表征油管损伤尺寸及位置信息。提取刻伤处信号梯度峰峰值V_(KK)及峰宽值VW,发现峰峰值V_(KK)随着孔深h增加呈二次曲线增大,峰宽值及峰峰值则与孔径存在较好的线性关系,结合曲线拟合结果可以进一步确定缺陷尺寸。该结果有助于磁记忆检测技术的定量化研究以及进一步建立完善的油管损伤磁记忆检测评价体系。

不同摩擦工况下纯铁试样表面磁记忆现象研究

采用纯铁圆盘试样与标准碳钢钢球(45钢)组成球-盘摩擦副进行旋转摩擦试验,研究在干摩擦条件下,不同的滑动速度及法向载荷下摩擦表面的磁记忆现象.试验结果表明:磨损前后磁记忆信号存在较大差异,磨损后的磁记忆信号在磨痕处出现信号突变,此突变信号可以准确地表征磨痕的位置及磨痕的宽度.对磁记忆信号进行梯度处理,可以发现不同工况下磨痕处的信号峰面积S、交点距n及梯度峰峰值Vpp三者均不相同,且与磨痕的特征存在一定的关系.此外,通过获取不同干摩擦条件下磨痕处的梯度信号特征值,发现信号峰面积S、交点距n及梯度峰峰值Vpp三者均随滑动速度及法向载荷的增大而增大.

高压弯管损伤在线检测新方法

页岩气压裂过程中高压弯管处于高压、长周期工况,无法掌握压裂管汇的损伤状态,给压裂作业带来了安全隐患。为此,研究了一种新的高压弯管在线检测方法,对大壁厚弯管进行内表面孔刻伤试验,并结合有限元方法对刻伤弯管进行了安全抗内压强度分析,建立了安全抗内压强度与磁记忆信号梯度峰峰值之间的关系,并拟合了关系公式。磁记忆具有大壁厚穿透能力,能够准确检测出管汇内壁缺陷,其穿透能力大于25 mm。相同孔径下,磁记忆检测信号梯度峰峰值随孔深的增加呈现递增的趋势,管汇的安全抗内压强度呈递减趋势。该检测方法为避免不合格的弯管进入生产作业提供了手段,为页岩气压裂作业安全提供了有力的技术支撑。

基于磁记忆的套管射孔应力状态检测

射孔是造成套管损伤的主要因素之一,为了评价井下射孔套管的剩余强度,结合金属磁记忆检测技术建立了井下套管射孔应力状态测试方法。利用套管射孔磁记忆检测信号梯度峰峰值归一化作为射孔对套管损伤的评价特征值,建立了套管射孔磁记忆检测数据处理模型。在此基础之上研制出井下套管射孔应力状态测井仪,实现了对井下套管射孔损伤的量化识别。结果表明,套管射孔磁记忆检测信号梯度峰峰值能够反映套管射孔应力状态变化,井下套管射孔状态测井仪具有良好的应用前景。