[发明专利]连续油管磁法检测方法

权利要求书

1.一种连续油管磁法检测方法，其特征在于，所述磁法检测方法为：通过磁场强度梯度找到磁异常点的位置，通过插值算法求得磁异常点的二维矩阵，拟合缺陷埋深与磁异常点的幅值关系式，通过缺陷埋深彩色等值线图像中异常区域的大小、位置、形状和等值线数值反应连续油管的缺陷大小、位置、形状和埋深。

2.根据权利要求1所述的连续油管磁法检测方法，其特征在于：所述磁法检测方法具体包括如下步骤：12个磁通门传感器沿连续油管圆周径向等角度排列，其中一个轮杆装有距离传感器，作业车现场排管和下管过程中磁通门传感器连续采集连续油管磁信号，距离传感器与磁通门传感器同步采集连续油管的排管或下管长度，具体计算方法包括下列步骤：

步骤1，提取磁通门传感器的测磁探头安装和被测连续油管信息，测量每个测磁探头的提离高度S₀，从油管规格中获取连续油管外径D和壁厚Wt，找到1号探头位置，确定坐标原点；

步骤2，通过测磁探头采集连续油管原始磁信号，通过距离传感器同步采集连续油管的运动距离；

步骤3，对采集的原始磁信号进行数字信号消噪处理；

步骤4，计算磁场强度梯度；

步骤5，对磁场强度梯度进行数理统计分析，计算磁异常点幅值和坐标；

步骤6，建立缺陷埋深公式，用最小二乘法拟合相关系数，计算连续油管缺陷埋深二维矩阵，对该矩阵进行彩色等值线成像，进而在图像中反应被检连续油管缺陷大小、位置、形状、埋深信息。

3.根据权利要求2所述的连续油管磁法检测方法，其特征在于：所述步骤3包括：采集的连续油管原始磁信号HnO，受滚筒转动噪声HG和连续油管震动噪声HZ的影响，即HnO=HG+HZ+Hn，滚筒转动噪声为周期信号，其周期即是滚筒转一周所需的时间，不含噪声的磁信号Hn叠加在滚筒转动噪声HG上，通过曲线拟合计算滚筒转动噪声HG的幅值，再将每个测磁探头采集的磁信号减去滚筒转动噪声HG，即得到剩下的有用信号加油管震动噪声HZ+Hn，然后对每个测磁探头减掉后的数据进行傅里叶变换，计算得到每个测磁探头震动噪声的中心频率，通过FIR数字滤波器Hanning窗函数滤除该中心频率带噪声，即得到不含噪声的磁信号Hn。

4.根据权利要求2所述的连续油管磁法检测方法，其特征在于：所述步骤4包括：将测得的不含噪声的磁信号Hn对连续油管的运动距离求一阶导数，即得到其磁场强度梯度HT。

5.根据权利要求2所述的连续油管磁法检测方法，其特征在于：所述步骤5包括：

步骤51，应用正态分布，计算每个测磁探头的磁场强度梯度HT_(k)置信区间的上下阈值，即：

UP_(k)=Mean_(k)+ r*Variance_(k)，DOWN_(k)= Mean_(k)-r*Variance_(k)

式中，k为探头编号，Mean_(k)为k探头测得磁场数据的均值，Variance_(k) 为k探头测得磁场数据的方差，r是方差所乘的系数，用于设定置信区间范围；

步骤52，将测得的磁场强度梯度值与计算得到的上下阈值比较，求得满足HT_(k)> UP_(k)或HT_(k)< DOWN_(k)的磁场强度梯度，记录这些梯度对应磁场的位置                                               ，其中p表示从被检连续油管初始位置的第p段磁异常区，为该区距离传感器采集的连续的数据点，这些位置的磁场记为；

步骤53，在步骤52求得的磁异常区做线性插值，即：，计算每个探头在磁异常区幅值；

步骤54，将m个测磁探头磁异常幅值展开成二维矩阵，即：，式中m为测磁探头数，n为扫差一段连续油管采集的数据总数；为得到更多的数据量，对上述二维矩阵行向和列向插值，以上述磁异常幅值点对应连续油管的位置为坐标，将上述二维矩阵进行等值线成像，在磁异常位置反应连续油管缺陷情况。

6.根据权利要求2所述的连续油管磁法检测方法，其特征在于：所述步骤6包括：建立缺陷埋深T与提离高度S₀、油管壁厚Wt、磁异常幅值Ha的关系式：，式中S₀、Wt为已知量，a、b为系数，应用最小二乘法拟合对试验数据曲线进行拟合，求得a=0.0248，b=0.0157，故缺陷埋深T与提离高度S₀、油管壁厚Wt、磁异常幅值Ha的关系式为：，式中可以看出，Ha与T具有一一对应关系，因此同样建立T的二维矩阵：，将该矩阵进行等值线成像，则等值线图像中异常区域的大小、位置、形状、等值线值既是反应连续油管的缺陷大小、位置、形状和埋深。