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石油套管漏磁检测标准影响因素研究

石峰

胜利油田物资管理配送中心物资检验中心,山东省东营市,257000

摘要: 随着我国科技的不断发展和社会的进步,在钻井过程中,石油套管在其中起着重要的作用,在整个过程中,套管需要经受系统的磨损、拉伸等多种作用力,此外如果石油套管的使用材料较为劣质,容易导致套管出现破损,穿孔等现象的发生,会对整个钻井工程带来十分重大的损失,会对整个系统带来一定的隐患,基于此,对整个系统中的套管进行充分的检查就显得十分必要,本文根据目前我国的石油套管在工程应用中存在的一些问题进行分析,随后,根据实际情况对套管的使用情况进行分析,采用合适科学的方法来进行检测,根据石油套管的检测情况进行分析,制定详尽的解决方案。
关键词: 石油套管;漏磁检测标准;影响因素
DOI:10.12721/ccn.2021.158089
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引言:结合国内外的套管检测技术的发展情况,我国的套管检测技术相较于国外仍有一定的缺陷,目前我国主流的检测技术主要有:超声波探测技术、涡流探测技术、漏磁探测技术等,由于在日常使用过程中,油套的使用环境具有多样性,由于使用环境的不同,容易导致套管损坏程度的不一,根据套管的损坏,可以大致将套管分为:横向缺陷和纵向缺陷两大类,横向缺陷主要是石油套管向上的损坏,这些损坏大多是由日常的一些易腐蚀品或者尖锐物体所造成的,对石油套管造成的腐蚀、裂缝、孔洞等;相较于横向缺陷,纵向缺陷出现的概率相对较大,纵向缺陷主要是与油管平行的缺陷,主要有裂纹、孔洞等,通过以上的一些技术可以将这些缺陷有效的检测出来。

1漏磁检测基本原理

在我国很多工程对石油套管进行检测时,相关的工作人员都需要对石油套管的检测原理熟悉,并且严格按照检测标准和要求来进行检测分析。石油套管的检测主要是利用铁磁性材料的磁导率来对整个石油套管进行检测,由于石油套管在使用过程中,若是石油套管出现破损,其磁导率就会发生变化,相较于完好的石油套管,受到一定损坏的石油套管的磁导率会发生降低,导致石油套管的磁力线改变,而相关的工作人员只需要利用钢管漏磁探测方法即可将石油套管的损坏检测出来,而目前我国也公布了国标检测石油套管漏磁检测方法。工作人员只需要根据检测的石油套管的缺陷情况,选择适合的科学的检测方式,结合一定的检测经验,即可达到石油套管检测的目的。针对横向缺陷和纵向缺陷,由于这两者缺陷的情况不同,导致漏磁现象不同,若是要对其进行检测,需要采用不同的检测方法,对石油套管进行检测。因此,要实现油套管不同方向缺陷的检测,不可避免地需要两种类型的探靴:横向检测探靴和纵向检测探靴[1]

2漏磁检测的方法标准

检验检疫系统行业标准“SN/T0820-2011石油套管,油管检测规程对石油套管”在无损检测处要求用超声波、渗透、磁粉检测方式进行检测。在检验检疫系统因漏磁检测使用成本高,相对来讲通过超声波、渗透、磁粉检测3种检测方式的结合也可以满足石油套管的检测要求,故该行业标准没有要求利用漏磁检测方法。目前石油套管采用监管及查验方式。GB/T12606-1999标准包含了石油套管纵横向漏磁检测内容,基本涵盖了ISO9402和ISO9598两个标准的内容。并增加了探伤原理介绍。ASTME570-2009标准对钢管漏磁检测的偏心影响和内外缺陷的检测描述比国标和ISO标准更加完备。ISO10893-3-2011标准涵盖无缝和带焊缝钢管自动漏磁检测内容。规定了可接受验收的四个等级,其等级规定相对API5CT来讲范围更宽,等级要求多了F5等级。API5CT对套管无损检测部分漏磁检测四类钢级检测标准及验收等级进行了详细的规定:(1)N80Q、M65、L80和R95:钢级套管和油管的全管体、全长无损检验按ISO9402或ASTME570规定的漏磁检验;按验收等级L4检验内、外表面上的纵向缺欠。(2)符合A.10SR16的P110钢级:套管和油管的全管体、全长无损检验按ISO9402或ASTME570(纵向)和ISO9598或ASTME570(横向)规定的漏磁检验;按验收等级L4检验内、外表面上的纵向和横向缺欠。(3)P110钢级和符合A.10SR16和A.3SR2的P110钢级:套管和油管的全管体、全长无损检验按ISO9402或ASTME570(纵向)和ISO9598或ASTME570(横向)规定的漏磁检验;按验收等级L2检验内、外表面上的纵向和横向缺欠。(4)C90、T95、C110和Q125钢级:套管和油管的全管体、全长无损检验按ISO9402或ASTME570(纵向)和ISO9598或ASTME570(横向)规定的漏磁检验,按验收等级L2检验管子外表面上的缺欠[2]

3自动漏磁检测的影响因素及相应措施

3.1探头提离距离影响及应对措施

3.1.1影响

在整个石油套管检测的设备中,每个检测设备都十分重要,其中值得一提的是检测探头,检测探头是整个石油套管检测的核心装置,其主要有感应线圈和霍尔元件构成,国内外的漏磁检测手段不同,但就目前我国的漏磁检测而言,多采用感应线圈来进行漏磁检测,在整个检测过程中,石油套管检测设备中的探头都需要与管路表面保证一定的距离。

3.1.2应对措施

在检测过程中应定期检查探头磨损状况,并按照操作规程校验系统探伤灵敏度[3]

3.2样管与缺陷影响及应对措施

3.2.1影响

根据我国的有关标准,相关操作人员在对石油套管进行漏磁检测时,需要采用人工样管当量对比的方式进行检测,这种方式相较于传统的检测方式具有显著的优势,其主要是利用样管内外的矩形槽来进行套管漏磁探测,根据漏磁的情况,设定一定的报警接线,若是石油套管的漏磁现象严重,则石油套管存在较为明显的损坏,则仪器就会出现报警的现象,反之,若没有出现报警现象,则证明该石油套管为合格管。在整个检测过程中,人工样管与缺陷的影响主要有:1.样管的刻横,由于样管的刻横是人为构造的,相较于实际使用的石油套管更为理想。2在经过多次的石油套管检测后,样管由于多次使用会出现一定程度的磨损,容易导致样管的刻痕变大,漏磁强度会发生明显的降低。3在石油套管的检测过程中,若是石油套管的缺陷深度和倾角较大,其漏磁现象也更为明显,在石油套管的检测过程中,很容易被检测出,并且其检测仪器反应也更为剧烈。

3.2.2应对措施

严格按照API标准制作外壁N5内壁N10的刻槽样管,且要根据生产实际制作不同管径的样管。GB/T12606针对刻槽样管内外壁槽深根据不同等级而分类,一般因内壁信号弱而增加内壁刻槽深度。漏磁设备校准应按ASTME543进行[4]

结语

在实际的石油套管漏磁检测过程中,相关的检测人员需要严格按照操作标准和要求,根据实际情况进行分析,选择科学的检测方式和检测技术,这样可以有效的保证检测实施过程中的准确性,可以保证检测漏磁的检测效率,而在对漏磁检测技术进行运用是,相关的工作人员需要对方法进行分析,合理的根据实际情况对方案进行优化,提高石油套管漏磁检测的普适性。

参考文献:

[1]杨志军,刘玉琢,吴忠义,刘延雷,于永亮.管道外漏磁检测技术研究[J].压力容器,2018,35(03):56-62.

[2]徐金龙,曹标,华斌,冯浚汉.石油套管漏磁检测标准影响因素研究[J].检验检疫学刊,2014,24(02):18-21.

[3]陈金忠,林立,宋强.石油套管缺陷漏磁检测技术的研究[J].石油化工高等学校学报,2009,22(03):83-85+98.

[4]林俊明.漏磁检测技术及发展现状研究[J].无损探伤,2006(01):1-5+11.