苏娟, 严正国, 张家田, 包德洲, 吴银川

(1.西安石油大学光电油气测井与检测教育部重点实验室, 陕西 西安 710065;2.中国石油集团测井有限公司, 陕西 西安 710077)

0 引 言

由于地层应力变化、腐蚀性液体和气体的存在等环境因素的影响,埋地管道会产生腐蚀、穿孔、变形、断裂等缺陷,严重的会使管道失效,产生管道卡、堵、漏等事故,易造成重大经济损失和环境污染[1-2]。对管道腐蚀状况进行监测,可有效避免管道事故的发生或减轻其造成的危害和财产损失。管道腐蚀缺陷检测的方法有成像法、超声波检测法、机械井径测量法、电磁检测法等[3-10]。1985年,挪威科技工业研究院提出了场指纹法(Field Signature Method,FSM)的专利申请[11],最初被用于监测沿海钢套焊接区域裂纹的发生和发展。场指纹法是在管道外壁按照一定要求布上测量电极,在被监测的金属管道上施加直流激励电流,通过测量电极间微小的电位差确定电场模式。将电位差进行适当的解剖或直接根据电位差的变化判断整个管道的壁厚减薄程度[12-14]。这种方法的缺点是无法判断腐蚀是处于内壁还是外壁。

西安石油大学光电油气测井与检测教育部重点实验室提出了场分布扫描(FDS,Field Distribution Scanning)方法检测套管腐蚀[15]。采用多频激励、阵列接收、软件聚焦、数据合成处理算法重构管道的三维图像,检测管道的腐蚀和各种缺陷,并对腐蚀程度及缺陷的几何形状和尺寸作出定量评价。

1 场分布扫描法套管腐蚀检测原理

场分布扫描法是通过在套管上注入多频电流,测量电极间电压的变化并绘制电流密度曲线实现对局部现象的监测和定位。……