【摘要】：套管損傷會直接影響到油氣井的生產(chǎn)效率以及產(chǎn)生一系列的安全問題。國內(nèi)大多數(shù)采用機械式裝置檢測套管,這種方法雖然操作簡單,但是作業(yè)費用高,工作效率低。電磁探傷作為一種優(yōu)秀的無損檢測方法,已經(jīng)成為在石油套管的損傷檢測常規(guī)方法之一。但是目前對于采集到的數(shù)據(jù)的解釋方法眾多,相關(guān)理論的研究并不完善。本文從電磁感應理論基礎(chǔ)出發(fā),首先在一定的假設條件計算出渦流信號的解析解,研究該渦流信號及其相關(guān)性質(zhì)。發(fā)射的瞬變電磁信號采用雙極性脈沖信號,該信號的零值區(qū)間可以消除發(fā)射源信號的干擾,而且脈沖信號的非常寬的頻率特性能夠為提供更多的信息。其次建立了多層管柱瞬變電磁探傷正演模型,采用Comsol多物理場仿真軟件為工具,采用有限元法計算得到了不同探頭發(fā)射信號形成的磁場分布。最后,對管柱電磁探傷的反演模型進行了研究,采取阻尼最小二乘法進行數(shù)據(jù)處理,并通過試驗進行驗證。本文的理論分析以及仿真建模所得到的磁場分布,能夠?qū)φn題的反演解釋提供理論基礎(chǔ)。通過反演分析以及試驗可以確定多層金屬管柱電磁探傷技術(shù)可以定性地對管柱的損傷情況進行檢測,為石油行業(yè)中應用的油管和套管的損傷分析提供了依據(jù)。
[Abstract]:Casing damage will directly affect the production efficiency of oil and gas wells and a series of safety problems. The mechanical device is used to detect casing in most of our country. Although this method is simple to operate, it has high operating cost and low working efficiency. As an excellent nondestructive testing method, electromagnetic flaw detection has become one of the conventional methods in oil casing damage detection. However, there are many methods to interpret the collected data, and the relevant theoretical research is not perfect. Based on the theory of electromagnetic induction, the analytical solution of eddy current signal is first calculated under certain assumptions, and the eddy current signal and its related properties are studied. The transmitted transient electromagnetic signal uses the bipolar pulse signal. The zero range of the signal can eliminate the interference of the source signal, and the very wide frequency characteristic of the pulse signal can provide more information. Secondly, the forward modeling of transient electromagnetic flaw detection of multilayer pipe string is established. The magnetic field distribution of different probe emission signals is calculated by using Comsol multi-physical field simulation software and finite element method. Finally, the inverse model of electromagnetic flaw detection of pipe string is studied, and the data is processed by damped least square method, and verified by experiment. The theoretical analysis and the magnetic field distribution obtained from the simulation model can provide the theoretical basis for the inversion interpretation of the subject. Through inversion analysis and test, it can be determined that the electromagnetic flaw detection technology of multilayer metal pipe string can qualitatively detect the damage of pipe string, which provides the basis for the damage analysis of tubing and casing used in petroleum industry.
【學位授予單位】：西安石油大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2017
【分類號】：TE931.2;TG115.284

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