油管检测技术在作业施工中的应用

-精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 1 油管检测技术在作业施工中的应用 针对纯梁采油厂油井偏磨、腐蚀 日趋增多，因油井的偏磨、腐蚀导致杆 管的大量报废致使作业费用居高不下， 并严重制约着作业工程质量的提高及免 修期的进一步延长，严重影响了开发水 平的整体提高，同时为进一步配合胜利 油田分公司防偏磨专项治理，采油厂引 进油管检测技术查找偏磨、腐蚀油管有 着非常重要的意义，通过实施油管检测 取得了较好的经济效益。 中国论文网 /2/view-12911544.htm 一、纯梁采油厂杆管偏磨、腐蚀 现状及原因分析 目前，纯梁采油厂有抽油机井 1121 口，根据历年来现场作业井资料统 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 2 计，近 566 口井有不程度的偏磨，其中 106 口井严重偏磨 (偏磨 2 处,偏磨段超 过 500 米)。 根据近几年现场资料统计,归结起 来造成纯梁采油厂油井偏磨、腐蚀主要 有以下几个方面的原因： 1、抽油杆柱失稳弯曲影响。在 抽油机井中，下冲程时，抽油杆柱中和 点以上部分受拉应力，中和点以下部分 受压应力，发生弯曲并产生偏磨。 2、管柱的弹性变形和弯曲的影 响。油管在生产过程中，活塞以上液体 的重量引起油管弹性变形。在上冲程时， 液体载荷转换到抽油杆上，由于液体载 荷的突然消失，油管在无负荷的情况下 向上收缩引起油管弯曲。 3、斜井井身弯曲的影响。在钻 井过程中，钻井的井身并非是直线而是 呈螺旋弯曲的，造成套管内的油管、抽 油杆也会产生螺旋弯曲，从而发生偏磨。 4、套管变形的影响。当油管接 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 3 箍或大直径的井下工具位于套变位置时， 产生油管弯曲，造成抽油杆与油管、油 管与套管之间的偏磨。 5、抽汲介质的腐蚀影响。由于 油井产出液体含水较高，润滑状况恶化， 并具有较强的腐蚀性，使管、杆偏磨的 表面更加粗糙，从而加速了磨损。 6、水质呈弱酸性，细菌、二氧 化碳等杂质对油管的腐蚀。 二、工作原理、油管缺陷分类及 主要技术指标 在线检测设备可以轻易解决寻找 偏磨腐蚀油管这一难题。该系统具有操 作简单、检测功能齐全、检测信号可以 存储、不受油污和水的影响，而且超标 油管自动报警，能精确定性、定量、定 位评价缺陷状况，稳定测量油管壁厚变 化，具有不影响现场作业施工，对环境 无污染等优点，在全国各大油田得到广 泛应用。 1：工作原理 磁性检测法是目前已被公认最可 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 4 靠的油管检测手段。磁性法检测油管缺 陷（裂纹、孔洞、磨损、锈蚀等）的基 本原理是：用一磁场沿油管轴向（或者 周向）磁化油管，一旦油管中存在缺陷， 则会在油管表面产生漏磁场，或者引起 磁化油管磁路内的磁通变化，采用磁敏 感元件检测这些磁场的畸变，即可获得 有关油管缺陷的信息。 2：油管缺陷分类 根据缺陷的物理特性，将油管壁 的损伤分为局部横向裂纹、孔洞（片蚀） 及轴向沟槽等四类缺陷。 （1） 、横向裂纹 横向裂纹主要是油管受交变载荷 作用而形成的疲劳缺陷。油管长期处在 挤压和拉伸的工作状态下，在其表面容 易形成细小的横向裂纹，其几何特征值 有：裂纹深 h、裂纹宽 w、裂纹长 L。 此类缺陷较少见，主要是该缺陷还没有 形成时，其它类型的缺陷已经使油管报 废了。 （2） 、孔洞（片蚀） -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 5 孔洞因局部材质不良、机械碰撞 或液体腐蚀引起。由于腐蚀影响，实际 孔洞的轮廓面凹凸不平，但总的构形可 近似按半球面处理，其几何特征值有： 孔深 h、孔口直径 、孔底曲率半径 p。存在形式为几个或间断孔洞带组成， 此类缺陷较常见。 片蚀是一种因井液腐蚀引起的损 伤。在片蚀区，金属材质松软，有粗糙 的“飞皮”附着，因此很难有一个准确的 几何构形来描述。参照压力容器缺陷评 定中“定框框 ”和“划圈圈”的经验，近似 地将片蚀简化为一方形凹坑。其几何特 征值有：片深 h、片宽 w、片长 L，此 类缺陷较少见。 （3） 、轴向沟槽 轴向沟槽主要由抽油杆的磨擦引 起。根据观察和分析，沟槽的断面轮廓 线可以近似处理为 U 形或圆弧形，其几 何特征值有：槽深 h、槽宽 w、槽底曲 率半径 p。此类缺陷的规律性较强，沟 槽长度一般为抽油泵冲程的长度，此类 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 6 缺陷较常见。 （4） 、制造缺陷 在制造过程中产生气泡、夹杂、 折叠等缺陷；还有类似波纹的油管缺陷 等。 3、主要技术指标 （1） 、被测油管直径范围： 27/8、31/2； （2） 、横向裂纹分辨率（光滑表 面）：0.3mm（深度）5mm（长度） ； （3） 、腐蚀坑及孔洞分辨率： 1.2mm； （4） 、壁厚磨损分辨率：壁厚的 5%； （5） 、油管两端检测盲区： 60mm； （6） 、检测速度：160m/min； （7） 、传感器工作温度： 4085，湿度：090%； （8） 、信号处理系统工作温度： 1040，湿度：040%； （9） 、电源： -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 7 AC：220V10%，50Hz5%； （10） 、仪器最大通径： 110mm。 三、油管现场检测情况及典型波 形分析 通过对油管现场检测，可以清楚、 直观地标明油管偏磨、腐蚀的位置及程 度，避免了缺陷油管的漏网，为下一步 采取科学的预防措施打下基础，这是室 内检测所无法达到的，同时为油管的分 类管理提供了依据。通过检测每口井只 更换有缺陷油管，大大降低了合格油管 被剔除的几率，不但保证下井油管的质 量，而且避免更换过多油管造成浪费。 安装在线检测仪后，每小时能检管 40 根左右，不影响作业施工。 从油井的检测资料看，检测油管 总计 5783 根，严重缺陷油管 343 根， 中度缺陷油管 476 根，轻度缺陷油管 804 根（62mm 油管壁厚在 4.05.0mm，75.9mm 油管壁厚在 4.75.7mm 定为轻度缺陷油管） ，这些 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 8 缺陷油管普遍处于生产管柱下部，泵上 位置，极少处于中上部。 从检测的总体情况看，有 33 口 井都有必须更换的油管，仅有 1 口井存 在中度缺陷以下油管。现场解剖验证 6 口井，剖油管 9 根，检测所显示的油管 缺陷情况和油管的实际缺陷情况相符， 符合率达 100%。下面将各井的检测情 况及典型波形图介绍如下： 纯 5-C15 井：6 月 30 日检测油管 总数 164 根。检测出缺陷油管 45 根,占 检测油管总数的 27.4%。其中：轻度缺 陷 22 根，占检测油管总数的 13.4%； 中度缺陷 15 根（管号： 25、81、95、98、99、101、102、110 、111、114、117、122、128、129、13 2） ，占检测油管总数的 9.1%；严重缺 陷 8 根（管号：100、103-109） ，占检 测油管总数的 4.9%。结论：该井内总 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 9 的缺陷油管比例不算很大，缺陷以偏磨、 腐蚀为主。建议:更换 8 根重度缺陷的油 管；15 根中度缺陷的油管降级使用。第 108 根缺陷管检测图形如下： 如上波形图所示，从波的幅值、 长度及在各通道的显示情况可以判断： 油管内壁存在严重腐蚀缺陷，最深坑深 度在 3.0mm 左右。现场剖开后，在油 管内壁有较严重的腐蚀缺陷。 三、几点认识 油管检测从今年下半年开始，已 测 34 口井，测出报废油管 343 根，降 级油管 476 根，其余油管下入井内从未