在气体钻井中,井口设备和地面管线普遍存在不可避免的氧腐蚀以及高速气流携带钻屑对设备和管线的冲蚀问题[1]。特别是在井口管线的弯头处,承受的来自钻屑的碰撞次数更多以及受到的撞击力更大,使得弯头承受来自流体以及钻屑的压力更大,导致弯头处受冲蚀减薄的速率比其他直线管道更快。而且实际钻井中还可能遇到地层出水或地层产气含H2S和CO2等酸性气体的情况,这些都会加大气体钻井的井控风险。文章介绍一种用阵列传感器对管道弯头的在役无损检测研究方法,该方法是在国内对弯头研究基础上的进一步研究,具体结合气体钻井的实际工况,提出了一种可行性方法。
设计并研制了一种采用平面PCB板工艺制作的线圈阵列式电涡流传感器,包括采用计算公式确定了平面圆形螺旋线圈的相关参数;采用ANSOFT有限元软件进行仿真,分析了试件裂纹缺陷处涡流场的分布状态;以非铁磁性材料铝板作为被测试件,对其上的预制裂纹进行检测,证明了这种平面线圈阵列传感器工作的有效性.结果表明,这种平面线圈阵列式电涡流传感器能够有效检测铝板上的微小裂纹,且信号幅值等输出信号参数和裂纹的几何参数之间具有较好的相关性.
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