[发明专利]用于在役油管电磁超声自动检测的对比试块及设计方法

说明书

本发明属于无损检测技术领域，提供了一种用于在役油管电磁超声自动检测的对比试块及设计方法。其中对比试块包括管体以及开设在管体上的人工缺陷；人工缺陷包括三类，其分别是用于模拟在役油管中的偏磨/裂纹缺陷、用于模拟在役油管中的一般金属损失缺陷、用于模拟在役油管中的坑状金属损失缺陷；其中设计方法包括以下步骤：1)选择与被检测在役油管在外形、材料、粗糙度上相同或相近的管材作为对比试块管体；2)根据所述被检测在役油管上的各种缺陷，在对比试块管体上设计与所述各种缺陷所处位置相同的人工缺陷，通过本发明解决了在役油管电磁超声自动检测对不同类型的缺陷进行定量评定问题。

技术领域

本发明属于无损检测技术领域，涉及一种用于在役油管电磁超声自动检测的对比试块及设计方法。

背景技术

在役油管属于一种井下通道的钢柱管，在石油开采过程的注水、筑起等环节中应用，其能够重复使用，并能够被下入和起出。在使用过程中，在役油管会因为各种原因导致弯曲，如抽油管受拉伸、酸化、压裂、高温等外部环境影响，活塞效应、螺旋效应、膨胀效应等作用。抽油管在弯曲后可直接导致抽油杆弯曲，继而磨损抽油杆和油管壁，最后影响出油，在不出油的情况下油井不得不停工、停产，导致油田企业产生巨大的经济损失。

为了及时掌握油管的磨损和破裂情况，需要定期对其进行检测，现有最主要的检测技术是无损检测技术。目前在役油管的无损检测技术主要有：渗透检测法、磁粉检测法、漏磁检测法、涡流检测法和电磁超声检测法。渗透检测法主要用于检测非缩孔性材料的表面开口缺陷检测，适用于任何材料,难以实现自动化检测。磁粉检测法主要用于铁磁性材料的表面与近表面缺陷检测，仅适用于铁磁性材料，难以实现自动化检测。漏磁检测法主要用于铁磁性材料的表面与近表面缺陷检测，仅适用于铁磁性材料，容易实现自动化检测。涡流检测法主要用于导电材料的表面与近表面缺陷检测，仅适用于导电材料，容易实现自动化检测。而电磁超声检测法与常规超声检测基本相同，主要适用于材料表面和内部缺陷，不同点是产生超声波机理不同，具有非接触检测、不需耦合剂、检测速度快、容易实现自动化检测、能够实现高温检测等特点。

在役油管不同程度存在裂纹、孔洞、锈蚀、磨损等缺陷，这些缺陷长期受交变载荷作用，容易产生疲劳损伤，导致油管的泄露甚至断裂，使采油成本大幅度上升。在役油管存在的这些缺陷既有表面缺陷又有内部缺陷，因此，目前用于在役油管的无损检测技术中，仅有电磁超声检测技术最为可靠，电磁超声检测技术对在役油管内壁的腐蚀坑点、孔洞及管壁偏磨等缺陷均能进行准确检测与评价分析，对在役油管进行选择性更换提供科学依据。但是，相关电磁超声检测的国内外标准(如GB/T 20935.1～3-2007、ASTM E1774-96、ASTME1962-2004和ASTM E1816-2007等)中均未涉及到的如何采用电磁超声检测的方式对在役油管缺陷进行定量检测的内容。

发明内容

为了解决背景技术中的问题，本发明提供了一种用于在役油管电磁超声自动检测的对比试块及设计方法，解决了在役油管电磁超声自动检测对不同方位和不同类型的缺陷(如裂纹、孔洞、腐蚀、偏磨等)检测与定量评定问题。

为实现上述目的，本发明提供的技术方案是：

一种用于在役油管电磁超声自动检测的对比试块，其特殊之处在于：包括管体以及开设在管体上的人工缺陷；

所述人工缺陷包括三类，其分别是：

a、用于模拟在役油管中的偏磨/裂纹缺陷，所述偏磨/裂纹缺陷为设置在管体内表面的多个圆环形平底刻槽，所述多个圆环形平底刻槽沿管体轴向依次设置；

b、用于模拟在役油管中的一般金属损失缺陷，所述一般金属损失缺陷为设置在管体内表面的正方形平底刻槽；

c、用于模拟在役油管中的坑状金属损失缺陷，所述坑状金属损失缺陷为设置在管体内表面的多个平底孔组，所述多个平底孔组沿管体轴向依次设置，每个平底孔组包括沿管体同一圆周方向径向开设的多个平底孔。