基于外穿式交流电磁场检测的钻杆轴向裂纹在役检测技术研究

摘要：

钻杆是钻井过程中易受破坏的关键部件，在其服役过程中进行检测，对于减少钻具失效事故具有重要意义。针对钻杆在役检测的特点，提出一种新型外穿式交流电磁场检测方法，建立针对钻杆外表面轴向裂纹的外穿式交流电磁场检测有限元仿真模型，分析钻杆表面感应电磁场分布以及裂纹引起的电磁场畸变信号与裂纹尺寸关系，在此基础上提取裂纹识别特征信号，基于仿真模型分析激励线圈提离高度影响，设计开发井口钻杆外表面轴向裂纹在役检测系统，并进行试验测试，仿真和试验结果表明：外穿式交流电磁场检测探头所提取的钻杆轴向裂纹特征信号Bx和Bz分别反映裂纹深度和长度，具有定量识别能力；激励线圈提离高度可满足在役检测需要；外穿式交流电磁场检测系统利用周向阵列检测线圈可有效检测钻杆表面轴向裂纹。

关键词：交流电磁场、外穿式、钻杆、轴向裂纹、在役检测

分类号：TG156(金属学与热处理)

资助基金：国家自然科学基金51205412，50905187;中央高校基本科研业务费专项资金15CX05024A;山东省科技发展计划2013GHY11513;青岛市科技成果转化引导计划青年专项14-2-4-49-jch;中国石油大学华东研究生创新工程YCX2014040资助项目。

在线出版日期：2015-08-07（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共8页

页码：8-15