石油测井套管电磁探伤技术研究

闫实

大庆油田有限责任公司测试技术服务分公司第一大队 黑龙江 大庆 163000

摘要：本文从漏测检测、常规涡流检测和远场涡流检测等三个方面研究了石油测井套管电磁探伤技术。关键词：石油测井 套管电磁探伤技术 作用

Electromagnetic detection technology for logging casing

Yan Shi

Daqing Oilfield， Daqing 163000， China

Abstract：This paper describes the electromagnetic detection technology applied in logging casing with respect to leakage detection， conventional eddy current testing and far field eddy current testing.

Keywords：oil logging； casing electromagnetic detection； function 在石油行业中，套管、、石线的应用十分普遍，但埋地管道经常会受到腐蚀性液体、地层应力变化等因素的影响，从而出现断裂、穿孔的问题，进而引发油井事故，对经济、社会及环境造成不良影响，这就对石油测井提出了更高的要求。石油测井套管探伤技术的应用能够实现对管道状态的准确检测，为制定维修策略提供依据，对于避免油井事故的发生有着重要的意义。本文简要研究了石油测井套管探伤技术。2.2 常规涡流检测技术

常规涡流检测技术的原理基础为电磁感应原理，线圈接受电流之后产生交变的磁场，在磁场的作用下，管壁产生环状的涡流，管道穿孔、腐蚀、裂缝等损伤会切断涡流的路径，而线圈的阻抗也会出现变化，通过对线圈阻抗的变化情况能够分析出管道的损伤状况。对于管道的大规模腐蚀、多层管道探伤以及垂直裂缝的检测中经常用到常规涡流检测技术。但常规涡流检测技术也有着一定的局限性，其会受到趋肤效应的影响，对于管道外表面损伤的检测来说，常规涡流检测技术还难以完成探伤[2]。1 石油测井套管电磁探伤技术原理

法拉第电磁感应定律是电磁探伤技术的基本原理，发射线圈接受电流后会产生随时间变化的感应电动势。下面从轴向长探头和横轴探头两个方面进行分析：①轴向长探头：探头发射线圈接收到直流脉冲电流之后，会产生强稳定磁场，产生的磁力会渗透进入到套管，在壁产生感应电流I1，在套管壁产生感应电流I2，直流脉冲结束后，次生磁场会产生感应电动势，感应电流I1和I2会随着电磁特定的改变而发生变化，如果和套管出现裂缝、穿孔等异常情况，则感应电流I1和I2的电流回路会被切断，感应电动势随之改变，这种改变会反映在测井曲线上，从而实现探伤；②横轴探头：探头发射线圈接受电流后产生的感应磁场强度相对较弱，磁力只能穿管一层管柱，产生感应电流I1，当管壁上存在损伤的时候会切断感应电流I1的电流回路，I1产生的感应电动势出现变化，从而被接收线圈检测出来，横向探头只能够进行固定方向的扫面，横向裂缝存在较大几率能够落入到探头的探测区域内，因此通常利用横向探讨来探测横缝。[1]2.3 远场涡流检测技术

远场涡流检测技术与常规涡流检测技术有着明显的区别，常规涡流检测技术中，检测线圈紧靠着激励线圈，而在远场涡流检测技术中，检测线圈距离激励线圈有着一定的距离，一般在管内径的两倍以上。因此检测线圈产生的磁场区域被称为远场区，两线圈之间的距离越大，则检测线圈产生的磁场场强越来越弱，但场强的衰减速度与两线圈之间的距离成负相关关系，这就产生了新的能量传递，即远场能量传递，远场能量传递受到传递路径的影响，传递路径中管道的损伤和缺陷会引起信号幅值和相位出现变化，从而导致检测线圈二次感应电动势的变化。3 石油测井套管电磁探伤技术的优势和发展前景分析

相较于其他探伤技术而言，石油测井套管电磁探伤技术有着操作简单、检测准确和检测直观的优点，随着电磁探伤技术的发展，其能够实现对多层套管损伤的检测，同时不会受到管道内部介质的影响和，不会对油井生产造成影响，满足了油田开发的需求。2 石油测井套管电磁探伤技术

相较于其他探伤技术而言，石油测井套管电磁探伤技术受管道内部介质影响小，同时对管壁的光滑程度并没有较高要求，可行性更高，其不仅能够实现对管道状态的检测，还能够测量出管道剩余壁厚的值，能够对多层套管受损状况进行检测，这就为管道的评估、维护和维修提供了有效依据。下面来对三种电磁探伤技术进行研究。4 结束语

综上所述，石油测井套管电磁探伤技术优势显著，本文简要分析了3种主要的石油测井套管电磁探伤技术方法，并展望了其未来的发展趋势，旨在为保证石油开采中管道的安全作出贡献。参考文献 

[1]李欢，林兴春，宁卫东，等. 电磁探伤测井技术在华北油田的应用[J]. 石油仪器，2007，5:55-57；101. 

[2]谷来梅，阚朝阳，谷海笑，等. 电磁探伤测井技术与推广应用[J]. 石油地质与工程，2010（03）:132-133；144. 

2.1 漏磁检测技术

漏磁检测技术中，产生的强磁场能过将管道磁化，当管道出现裂缝、穿孔等缺陷的时候，会使得磁通分布产生变化，之后以霍尔效应为基础来对管壁的磁通密度变化进行测量，通过测量结果来反映管道的损伤及损伤程度。 68