中国石化胜利油田分公司孤东采油厂 彭代君

介绍了漏磁探伤设备在孤东采油厂管、杆修复检测中的应用现状，针对探伤检测中存在的问题，提出了相应的对策，提高了探伤检测效果。

一、前言

在我国石油开采中，抽油泵采油井占机械采油井的90%以上，油管和抽油杆又是抽油泵采油井所必备的。但是，油管杆的失效是造成抽油井检泵的主要原因之一，全国每年该项经济损失达上亿元。因此，油管杆的修复循环使用是采油厂降低生产综合成本的重要措施，提高油管杆的修复质量，可以保证油水井作业质量、延长检泵周期、减少作业返工、降低作业费用。探伤作为油管杆修复检测线中的一道重要工序，能准确有效检测出油管杆内、外壁及管杆本体的制造及使用缺陷，保证油管杆的修复质量。目前工业上用的连续自动探伤方法有三种：超声波、涡流和漏磁。探伤工艺中，超声波探伤是利用机械波，需要用水或油作为耦合剂，检测速度慢、操作复杂；涡流探伤则是采用高频交变磁场，存在涡流趋肤效应，局限于对材料表面的检测效果较好；漏磁探伤是利用电磁感应原理，检测深度深，对被检管材的内外表面都具有很高的灵敏度，检测结果准确、操作简便。由于受到严重的腐蚀旧管杆表面极为粗糙，彻底清除旧管杆表面上的原油也比较困难；同时，旧管杆数量大，需要比较高的探伤速度。此外探伤经验多少、可靠性和成本也是必须考虑的因素。从上面这些条件考虑，最适合旧管杆探伤检验的方法应当是漏磁法。

二、漏磁探伤设备在孤东采油厂的应用

1.油管杆漏磁探伤原理

被检测油管杆被饱和磁化时，其中磁力线被缺陷阻隔，缺陷处的磁力线发生畸变，一部分磁力线泄漏出管杆内、外表面，形成漏磁场，采用探测元件检测漏磁场来发现缺陷的电磁检测方法即漏磁探伤。探头从缺陷处拾取的漏磁场经放大及转换为数字信号后，经探伤仪器处理直观反映到显示器上，从探伤仪显示缺陷信号的高低，直接判定被检测管杆的缺陷类型与大小。

2.孤东采油厂油管杆漏磁探伤设备简介

设备为NT-90CRL漏磁探伤系统（图1）。总体结构分为探伤仪部分、分选仪部分和计算机部分，其中计算机部分是整个检测设备的控制核心。探伤仪的主要部件是探头，它由四个探芯组成，通过固定在一个可变形的四边形支架上，利用气压作用构成抽油杆通过的圆形空腔，调整探头关合，而探芯贴紧抽油杆的行为是通过弹簧来达到自由伸缩的目的。分选仪是由ECM绕组感应器组成，对硬度进行涡流检测分选。主机由磁化、退磁、收放式传感器、升降平台组成。当被检抽油杆由传送装置送入探伤主机时，压轮组依次压下，传感器收紧，探芯紧贴被检抽油杆表面进行探伤。当被检测抽油杆离开探伤主机时，压轮组依次上升，传感器放松。整个检测过程自动、快速、可靠。

图1 NT-90CRL管杆漏磁探伤设备

当管杆通过由四对探头组成的圆形空腔时，探芯伸出贴紧抽油杆外壁，通过施加一定的电磁场将管杆磁化，由于磁力线在管杆缺陷处被阻断产生漏磁，从而使得其外壁上的传播波形在伤痕处堆积，超过参数设定界限而引起报警。分选仪通过ECM感应出电涡流检测抽油杆硬度，通过设定sigma参数界限，来区分硬度是否合格。通过探伤、硬度两大信号结果将管杆分为三种类型：探伤不合格；探伤合格，但是硬度不合格；探伤及硬度检测均合格，并且排放到相应管杆垛上。

3.油管杆漏磁探伤设备应用中存在的问题及对策

在实际应用中，影响管杆漏磁检测质量和效率的因素如下。

（1）设备方面：探头保养不及时不彻底；单个探头磨损严重；探伤仪、分选仪电路故障。

（2）工艺方面：一是探伤时参数调整不及时或不准确。漏磁探伤设备在探伤检测时，将抽油杆杆体磁化，通过设置不同的检测参数对磁信号进行分析，由微机系统处理成波形直观的表现抽油杆表面伤痕。由此得知，检测设备参数的设置是最重要的。但是它的参数稳定性较差，影响到检测准确性。二是存在检测盲区。由于检测设备本身结构的限制，距两侧杆头15cm的范围属于“盲区”，造成疲劳裂纹、腐蚀凹坑、台阶偏磨不能准确检测出来，影响修复抽油杆整体质量检测。据此，采用了相应的对策。

（1）制订探头保养制度，定期定质保养。探头每班清洗两次，如油泥少，用工具清除；如油泥多，则将探头拆开，用汽油彻底清洗。

（2）加强探伤前的初选。针对容易导致单个探头磨损严重的情况，规定抽油杆进入探伤仪之前把腐蚀严重的挑出，减少探头磨损。对歪脖抽油杆提前挑出，减少探头撞坏率。

（3）加强操作手对检测设备易损件的维修培训。如：探头在磨损时可迅速更换耐磨片或在短时间内更换探芯，对于设备电路和机械故障，组织电工和操作手一起总结、维修，比如自行焊接修复探头信号线，提高设备的完好率。

（4）合理调整参数。根据标准采集不同规格且不同损伤情况的抽油杆，确定在何种参数下容易断裂，在何种参数下适合多深的油井深度，然后作为样杆，进行每次的参数校正参考。每天检测前首先根据样杆调整参数，每2h校正一次，作为制度执行。以此保证检测的准确性。

（5）针对检测盲区问题开展专项检验。规定对螺纹有破坏连续性的断丝扣作报废处理。推承面台阶磨损深度大于1.5mm以及存在裂纹、腐蚀缺陷的均予以报废处理。

三、应用效果及建议

孤东采油厂通过采用漏磁探伤设备，实现了管杆无损检测，并做到不同级别的管杆分级使用，提高了管杆管理水平，减少因管杆问题造成的躺井量。以每年减少100口躺井量计算，每年可节约作业费用200万元。

另外，针对漏磁探伤检验抽油杆对杆端检测存在“盲区”的问题，荧光磁粉探伤技术是解决现有抽油杆杆头检测盲区的一种较好的技术手段。建议推广应用。

[1]张勇.漏磁检测若干关键技术的研究[D].中国科学技术大学，2007.