连续油管因其具有优良的性能(高效性，适应性，低污染以及低成本性等) 已在石油钻采中得到了广泛的应用。在使用过程中，每一次进行油气井中往复的起出和下入都会对连续油管的塑性张力(正常张力的1%或4%)产生不同程度的影响，且弯曲引起的疲劳会导致连续油管的有效使用寿命和承压能力的下降。

           
   图1 现场检测图

       由于现场复杂的作业环境，可以发现影响连续油管失效的因素主要有张力过载、弯曲、断裂、挤毁、疲劳、材料损耗、扭曲、机械伤害以及其它因素。且随着连续油管的使用时间增加，会出现直径增大、壁厚变薄，或者由于外伤而造成缺陷等一系列问题。因此，在连续油管使用的过程中进行持续的测量和监控，及时发现并采取相应的补救措施，以增加循环使用寿命或避免事故的发生是很有必要的。

       因此根据连续油管在线检测需求，基于弱磁检测技术和电涡流检测技术，研制了连续油管弱磁探伤仪，能对连续油管裂纹、减薄、椭圆度等缺陷进行在线、实时、定性定位的检测并生成检测报告，检测效率高、稳定、可靠。

图2 仪器检测系统流程图

       连续油管弱磁探伤仪主要由上位机、检测单元、数据采集和信号分析处理子系统、数据通信子系统构成。其中,检测单元主要由磁法检测仪、椭圆度测量单元、旋转编码器定位单元、数据采集单元组成弱磁检测单元中的6个弱磁传感器和用于椭圆度测量的 6个电涡流传感器都是相互独立且由相对应的软件调试、控制,这样可以保证即使在其中一个传感器出现问题也不会影响整个系统的正常运行。下图中标出了3种探头的安装位置。

图3. 仪器工装及传感器分布图

图4. 软件操作主界面

图5. 数据处理界面示意图
 

图4中区域1为操作按钮区，其中：

 • 系统自检、开始检测：点击按钮控制检测的开始与停止。

 • 预览数据：每次检测数据都自动保存到工控机的相应位置，点击该按钮即可数据复现。

 • 数据处理：点击按钮即可将本次检测完整数据显示。

 • 生成报告：点击该按钮可以自动生成本次检测的检测报告。

 • 报警复位：该按钮控制声光报警器。

区域2为参数设置区，可根据实际操作需求更改各个参数。

区域3为实时显示区，通过信号处理筛选检测异常信号进行实时判别缺陷，并在该区域显示缺陷类型、位置和深度。

 
图6. 油井现场检测图

图7. 现场检测报告图

       图6拍摄于油田钻井现场，连续油管探伤仪安装于排管壁与注入口之间，工控机放置在操作室，由操作员在下管时控制开始检测，并在结束下管时停止检测并生成报告，无需其他操作，极大地提高了检测的便捷性。该仪器软件方面操作简易且配套了完整的操作讲解视频，硬件方面工装拆卸方便。在实际应用中，缺陷判别以及缺陷位置定位都有较高的准确性。

       现场应用情况表明，该仪器很好地满足了现场在不影响作业的情况下对连续油管进行实时在线缺陷检测的需求，其准确度和灵敏度可以直接在连续油管作业过程中进行检测评估，为连续油管正常运作提供技术指导和保障。

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