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1、连续管在线无损检测技术研究【摘要】连续管已广泛应用于油井维修和钻井作业。在油田作业中,连续管被多次往复塑性弯曲造成低周疲劳损伤,这些损伤是累积性的,会最终导致连续管承压下降,某些情况下发生灾难性的失效。因此,下井之前对连续管的各种缺陷、壁厚减薄进行检测具有必要性和现实意义。本文以超声波检测理论为基础,通过对国内外连续管无损检测技术的分析,确定了连续管超声波检测系统的整体方案。通过计算,选取了超声波探头参数为：晶片直径6mm,工作频率5MHz,检测重复频率1000Hz,探头焦距30mm,探头偏心距5mm,耦合层深度15mm。设计了超声波耦合系统,耦合系统包含超声波水箱
2、、水循环系统、超声波探头及其调节机构。在检测过程中,水作为耦合剂装满超声波水箱,水循环系统对超声波水箱实施补水和排水动作。在实际检测中,探头的位置往往需要调整才能达到更有利的检测条件。设计的超声波探头调节机构可对探头偏心距、耦合层深度进行调节,使得回波信号更清晰,检测灵敏度更高。设计了连续管缺陷位置检测装置,在检测水箱的入口压紧轮同轴上安装旋转光电编码器来检测连续管的位移,光电编码器获取的位移信息传输到计算机中。超声波探头发射超声波对连续管扫查,回波信号经超... 更多还原【Abstract】Coiledtubinghasbeenwidelyusedinworkov
3、eranddrillingoperations.Inoilfieldapplications,CoiledTubing(CT)issubjecttomultiplereciprocatingplasticbendingwhichcauseslowcyclefatiguedamageonthetubing.Thisdamageiscumulativeandleadstoeventualfailure-lossofpressureandinsomecasescatastrophicfailure.Itissosignificantandnecessitytodetect
4、suchflawsandwallthinningincoiledtubingbeforethetubingrunsintoawell.Basedontheultrasonictestingtheory... 更多还原【关键词】连续管；超声波检测；自动化探伤；系统工艺；【Keywords】Coiledtubing；Ultrasonictesting；Automaticinspection；Systemtechnology；摘要3-4Abstract4-51绪论9-151.1课题的背景和意义91.2无损检测的主要方法9-121.2.1目视检测技术101.2.2射线检测技
5、术101.2.3超声波检测技术10-111.2.4涡流检测技术111.2.5漏磁检测技术11-121.2.6渗透检测技术121.3国内外石油连续管无损检测系统的研究现状12-141.3.1连续管漏磁检测系统12-131.3.2连续管涡流检测系统131.3.3连续管超声波检测系统13-141.4本文主要研究内容14-152连续管超声波检测相关理论15-272.1超声场的特征量152.2超声波的波型15-162.3超声波的界面效应16-192.3.1垂直入射到平界面的超声波16-172.3.2倾斜入射到平界面的超声波17-192.4超声波探伤原理19-222.4.1脉冲
6、反射法19-212.4.2穿透法212.4.3共振法21-222.5超声波连续管尺寸测量原理22-232.6探头接触方式23-242.7超声波在传播中的衰减24-262.8本章小结26-273连续管检测系统方案分析27-353.1系统设计要求与技术指标27-283.1.1连续管无损检测系统的功能要求273.1.2主要技术指标27-283.2连续管主要缺陷形式28-303.2.1连续管横向缺陷283.2.2连续管纵向缺陷28-293.2.3连续管变形29-303.3检测系统方案分析30-313.3.1连续管漏磁检测技术分析303.3.2连续管涡流检测技术分析30-31
7、3.3.3连续管超声检测技术分析313.4检测系统总体方案设计31-323.5超声波检测工艺选择32-343.6本章小结34-354连续管在线检测系统设计35-524.1连续管在线检测系统总体实现35-364.2超声波探头的关键参数计算及设计36-424.2.1探头类型的选择364.2.2探头晶圆直径选择364.2.3探头偏心距的确定36-384.2.4超声探头工作频率的确定38-394.2.5超声脉冲重复频率的确定394.2.6探头数目的确定39-414.2.7耦合水程的确定414.2.8探头焦距的确定41-424.3超声波耦合系统42-444.3.1耦合剂的
