陈智发，曹燕亮

（汕头市超声仪器研究所有限公司，汕头 515041）

钻杆是钻井平台的重要组成部分，它在钻井服役中受拉力和压力作用，并承受弯曲扭转载荷，钻头对岩石的冲击会引起钻杆的强烈振动［1］；同时，钻杆还受到钻井液等液体的腐蚀，容易在内壁产生腐蚀坑，从而降低极限承载能力。钻杆在使用前，若对腐蚀情况无法掌握，则有可能在使用过程中由于应力集中的原因，造成刺穿、断裂等事故，给钻井生产带来巨大的经济损失。据统计，石油钻井在井下的失效事故中，腐蚀疲劳引起的钻杆断裂占了很大比例［2］。因此，有效地评估钻杆腐蚀情况，减小事故发生并合理利用有缺陷的钻杆，对提高钻井的生产安全、降低钻井成本至关重要。根据钻杆腐蚀主要为体积型并分布于钻杆内表面的特点，确定利用超声相控阵进行腐蚀检测。

1 超声相控阵检测原理

超声相控阵技术是基于惠更斯原理的一种超声成像方法，其通过相位控制技术，控制阵列晶片实现有序工作来实现超声波的偏转和聚焦［3］。超声相控阵使用的换能器有多个相互独立的压电晶片阵列，每个晶片称为一个阵元。其按一定规则和时序控制接收阵元进行信号合成，再将合成结果以适当形式显示，由此实现了超声波声束的动态聚焦［4］；即，利用具有一定相位差的激励脉冲激发各阵元，阵元所发出的声波在空间干涉后就形成一特定的指向性或聚焦特性。

相控阵检测扫描方式有电子线扫和扇扫两种。……