Образец для неразрушающего контроля скважинных труб



Образец для неразрушающего контроля скважинных труб
Образец для неразрушающего контроля скважинных труб
G01N1/28 - Исследование или анализ материалов путем определения их химических или физических свойств (разделение материалов вообще B01D,B01J,B03,B07; аппараты, полностью охватываемые каким-либо подклассом, см. в соответствующем подклассе, например B01L; измерение или испытание с помощью ферментов или микроорганизмов C12M,C12Q; исследование грунта основания на стройплощадке E02D 1/00;мониторинговые или диагностические устройства для оборудования для обработки выхлопных газов F01N 11/00; определение изменений влажности при компенсационных измерениях других переменных величин или для коррекции показаний приборов при изменении влажности, см. G01D или соответствующий подкласс, относящийся к измеряемой величине; испытание

Владельцы патента RU 2710477:

Публичное акционерное общество «Татнефть» имени В.Д. Шашина (RU)

Изобретение относится нефтегазодобывающей промышленности, в частности к неразрушающим способам контроля скважинных труб. Образец содержит тело из контролируемого материала, содержащего искусственный дефект. Тело изготовлено в виде трубы с искусственными дефектами, выполненными в виде прямоугольного профиля, параллельного оси трубы, с шириной 0,6±0,1 мм, глубиной 1–2 мм и длиной, последовательно увеличивающейся от одного конца к другому, от 50 до 1000 мм с шагом 50–200 мм. Количество одинаковых искусственных дефектов и их максимальная длина и шаг увеличения выбираются эмпирическим путем исходя из длины, диаметра и толщины стенки исследуемой трубы. Технический результат: возможность проводить отбор откалиброванными приборами бывших в эксплуатации труб с сохранением их эксплуатационных свойств у отобранных экземпляров. 3 ил.

 

Изобретение относится нефтегазодобывающей промышленности, в частности к неразрушающим способам контроля скважинных труб.

Известна установка неразрушающего контроля труб с калибровкой дефектоскопического оборудования (патент на ПМ RU №117184, МПК G01N 19/00, опубл. 20.06.2012 в Бюл. №17), содержащая рольганг, выполненный в виде роликов продольного перемещения трубы и поворотных роликов, направляющую, несущую установленный с возможностью вертикального перемещения измерительный модуль с одним или несколькими дефектоскопическими преобразователями, приводы преобразователей, систему автоматики, состоящую из набора датчиков и программируемого контроллера, при этом она дополнительно содержит опору, размещенную в зоне контроля по оси рольганга на некотором расстоянии от конца трубы, на которой расположен контрольный образец с искусственными дефектами для калибровки дефектоскопического оборудования, а в программируемый контроллер системы автоматики дополнительно введен программный комплекс, подающий управляющий сигнал на поочередный подъем дефектоскопических преобразователей с конца трубы в момент окончания контроля и последующей посадкой преобразователей на контрольный образец для обнаружения искусственных дефектов, при этом поворотные ролики установлены с возможностью подъема, направляющая выполнена в виде рельсового пути, а материал, диаметр и толщина стенки контрольного образца идентичны соответствующим параметрам контролируемой трубы.

Недостатком данного устройства является использование в качестве контрольного образца для калибровки стандартного образца (СО) без учета износа и изменений свойств материала с течением времени.

Наиболее близким является образец для неразрушающего контроля (патент RU №2235987, МПК G01N 3/00, G01N 29/00, опубл. 10.09.2004 в Бюл. №25), выполненный в виде тела из контролируемого материала, содержащего искусственный дефект и, по крайней мере, одну ступенчатую разделку с притуплением, которая заварена, причем образец выполнен в виде трубы, искусственный дефект выполнен в ступеньке с обратной стороны разделки под сварку в виде дефектообразующей проточки, имитирующей реальный дефект, с обратной стороны сварного шва изделия, при этом ширина проточки равна сумме усадки металла после сварки и ширине имитируемого реального дефекта в изделии, а глубина и проточки, и разделки выполнена переменной по торцу образца, противоположно изменяющихся относительно притупления, которое остается постоянным.

Недостатками данного образца являются узкая область применения из-за возможности использования только для контроля сварочных работ, при этом контроль ведется без учета износа и изменений свойств материала с течением времени (бывших в эксплуатации исследуемых материалов).

Технической задачей предполагаемого изобретения создание образца для неразрушающего контроля скважинных труб, позволяющего проводить отбор откалиброванными приборами бывших в эксплуатации труб с сохранением их эксплуатационных свойств у отобранных экземпляров.

Техническая задача решается образцом для неразрушающего контроля скважинных труб, включающим тело из контролируемого материала, содержащего искусственный дефект.

Новым является то, что тело изготовлено в виде трубы с искусственными дефектами, выполненными в виде прямоугольного профиля параллельного оси трубы с шириной 0,6±0,1 мм, глубиной 1-2 мм и длиной последовательно увеличивающейся от одного конца к другому от 50 мм до 1000 мм с шагом 50 мм - 200 мм, причем максимальная величина длины искусственного дефекта и шаг увеличения выбираются эмпирическим путем, исходя из длины, диаметра и толщины стенки исследуемой трубы.

На фиг. 1 изображен чертеж образца с искусственными дефектами и частичным разрезом.

На фиг. 2 изображен разрез А-А фиг.1

На фиг. 3 изображен разрез Б-Б фиг.1

Образец для неразрушающего контроля скважинных труб включает тело 1 из контролируемого материала, содержащего искусственный дефект 2. Тело 1 изготовлено в виде трубы с искусственными дефектами 2, выполненными в виде прямоугольного профиля параллельного оси трубы 1 с шириной a=0,6±0,1 мм, глубиной h=1-2 мм и длиной L последовательно увеличивающейся от одного конца к другому от 50 мм до 1000 мм с шагом t=50 мм - 200 мм. Количество одинаковых искусственных дефектов 2 и их максимальная длина L и шаг t увеличения выбираются эмпирическим путем, исходя из длины, диаметра и толщины стенки исследуемой трубы (чем больше размеры трубы, тем больше L и t - не показано).

В ходе исследований сортамента насосно-компрессорных труб в качестве стандартного образца (СО) использовали образцы с искусственными дефектами, соответствующие ГОСТ 632-80, ГОСТ 633-80 и ГОСТ Р 52203-2004 (см. Таблицу).

Таблица

Применение Риска прямоугольного профиля, параллельная
или перпендикулярная оси СО
на наружной поверхности на внутренней поверхности
Глубина Ширина Длина Глубина Ширина Длина
Для всех групп прочности 10,0±1,5% от S, но не менее 0,30±0,05 Не более 1,0 Не более 50,0 10,0±1,5% от S, но не менее 0,30±0,05 Не более 1,0 Не более 50,0
По согласованию изготовителя с потребителем - для групп прочности
Дс, Д, Кс, К, Ес, Е
12,5±2,0% от S, но не менее 0,30±0,05
Примечание - S - номинальная толщина стенки трубы или муфтовой заготовки.

В таблице указаны стандартные (ГОСТ 632-80, ГОСТ 633-80 и ГОСТ Р 52203-2004) размеры искусственных дефектов СО для настройки чувствительности аппаратуры неразрушающего контроля (например, ультразвукового исследования) тела труб и муфтовых заготовок (мм)

Однако в ходе практических работ выяснилось, что такой подход можно применять только для новых труб, а трубы после длительного хранения или после эксплуатации (трубы, бывшие в употреблении - трубы б/у) отбраковывались избыточно. Многие отбракованные трубы после исследований различными методами (например, радиологическим, магнито-резонансным, опрессовкой или т.п.) показали свою надежность. На тело 1 (фиг. 1)трубы образца наносили искусственные дефекты 2 различной длины L, а ширина a=0,6±0,1 мм и глубина h=1-2 мм (фиг. 2 и 3) оставались в пределах стандартов. Проводили измерения ультразвуковым методом в сочетании с другими методами до снижения процента отбраковки труб б/у с сохранением их потребительских свойств. В ходе испытаний выявили пределы длин L (фиг. 1) искусственных дефектов: они укладывались в пределы от 50 мм до 1000 мм в зависимости от длины, диаметра и толщины стенки исследуемой трубы.

Для одного типоразмера исследуемых труб было решено на тело 1 образца наносить как минимум два вида искусственных дефектов 2 прямоугольной формы: первый - соответствует стандарту (L=50 мм) для новых труб, второй - увеличенной длины (L от 100 до 250 мм) для труб б/у с соответствием потребительским свойствам для работы (например, в скважине).

Для исследования труб одного диаметра, но с различными параметрами толщины и длины было решено наносить на трубу 1 несколько видов искусственных дефектов 2 прямоугольной формы: первый - соответствует стандарту (L=50 мм) для новых труб, последний - увеличенной длины (Lmax до 1000 мм) для максимальной толщины трубы б/у с соответствием потребительским свойствам. Причем шаг между длинами L искусственных дефектов 2 должен быть в пределах t=50 мм - 200 мм (это связано с чувствительностью и пределом измерений приборов для неразрушающего контроля).

Между искусственными дефектами 2 различной длины L устанавливают метку для фиксации измерительными датчиками (не показаны).

Для тела 1 образца с различными длинами L искусственными дефектами 2 для труб б/у, исходя из исследований выбирают для измерительных датчиков метку, которая гарантирует те длины L искусственных дефектов 2, которые соответствуют трубам б/у с соответствующими потребительскими свойствами.

При калибровке оборудования происходит исследование образца с телом 1 с искусственными дефектами 2, до первой метки, отмечающей искусственные дефекты, соответствующие стандартам, до второй метки - соответствующие трубам б/у с соответствием потребительским свойствам для работы.

После калибровки оборудования для неразрушаемого контроля труб, происходит отбраковка по двум параметрам для новых труб по стандарту, для труб дополнительным параметрам.

Пример конкретного выполнения.

Пример 1.

Из насосно-компрессорной трубы (НКТ) диаметром 73 мм НКТ 73 (ГОСТ 633-80) были изготовлены образцы с телом 1 и искусственными дефектами 2 двух видов: стандартные (фиг. 2) - для новых труб (L=50 мм - фиг. 1); и удлиненные (фиг. 3) - для труб б/у (L=150 мм - фиг. 1). Между видами искусственных дефектов 2 установили (например, приклеили или наплавили на поверхность) отражающую метку (например, свинцовый припой, алюминиевую фольгу, медную фольгу или т.п. - не показана).

Установили трубу 1 образца в «Уран-3000-Д» (производство ООО «НТЦ НК «УРАН», г.Екатеринбург) провели калибровку по двум параметрам: по ГОСТ 633-80 - зеленый цвет индикации; для труб б/у - синий цвет; несоответствие параметрам - красный цвет.

Провели исследования предварительно на 14 образцах НКТ 73:

Проверку по стандартным показателям прошли 10 образцов (зеленый цвет индикации).

Проверку по новым показателям прошли 13 труб (синий цвет индикации).

Три трубы НКТ 73, отбракованные на первом этапе и прошедшие при втором этапе проверки, были проверены дополнительно магниторезонансным методом и опрессовкой. Все эти трубы были признаны годными к эксплуатации.

Пример 2.

Для обсадных труб диаметром 146 мм (ГОСТ 632-80) для толщин 6,5; 7,0; 7,7; 8,5 и 9,5 мм были изготовлены образцы с телом 1 и искусственными дефектами 2 шести видов: стандартные (фиг. 2) - для новых труб (L=50 мм - фиг. 1); и четыре удлиненные (фиг. 3) - для труб б/у (L=150, 250, 350, 450 и 550 мм - фиг. 1) для каждой толщины. Между видами искусственных дефектов 2 установили отражающие соответствующие метки.

Установили трубу 1 образца в «Уран-3000-Д» провели калибровку по двум параметрам: по ГОСТ 632-80 - зеленый цвет индикации; для труб б/у каждого соответствующего типоразмера - синий цвет; несоответствие параметрам - красный цвет.

Провели исследования предварительно на 24 образцах обсадных труб 146 мм:

Проверку по стандартным показателям прошел 21 образец (зеленый цвет индикации).

Проверку по новым показателям прошли 23 труб (синий цвет индикации).

Две обсадные трубы 146×7,0, отбракованные на первом этапе и прошедшие при втором этапе проверки, были проверены дополнительно магниторезонансным методом и опрессовкой. Все эти трубы были признаны годными к эксплуатации.

В ходе испытаний в НГДУ «Елховнефть» оборудования для неразрушающего контроля скважинных труб, откалиброванного новым образцом, показало снижение отбраковки в 1,9 раза: с 11,5% до 5,9% - без практического увеличения аварийности в скважинах, где применялись данные трубы, по вине проверенных труб. В результате увеличился срок службы труб, снизилась необходимость в закупке дополнительных новых скважинных труб.

Предлагаемый образец для неразрушающего контроля скважинных труб позволяет проводить отбор откалиброванными приборами бывших в эксплуатации труб с сохранением их эксплуатационных свойств у признанных годными экземпляров.

Образец для неразрушающего контроля скважинных труб, включающий тело из контролируемого материала, содержащего искусственный дефект, отличающийся тем, что тело изготовлено в виде трубы с искусственными дефектами, выполненными в виде прямоугольного профиля, параллельного оси трубы, с шириной 0,6±0,1 мм, глубиной 1-2 мм и длиной, последовательно увеличивающейся от одного конца к другому, от 50 до 1000 мм с шагом 50-200 мм, причем количество одинаковых искусственных дефектов и их максимальная длина и шаг увеличения выбираются эмпирическим путем исходя из длины, диаметра и толщины стенки исследуемой трубы.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области исследований физико-механических свойств материалов и может быть использовано для определения огнестойкости строительных материалов.

Изобретение относится к области исследований физико-механических свойств материалов и может быть использовано для определения огнестойкости строительных материалов.

Использование: для контроля металла рабочих лопаток турбины, подвергающихся длительным эксплуатационным нагрузкам при повышенных температурах. Сущность изобретения заключается в том, что к лопаткам турбины применяются методы дефектоскопии, показывающие наличие дефектов в металле путем обследования после останова турбины большой группы лопаток, на которых возможно наличие трещин.

Изобретение относится к области оптических методов контроля, а более конкретно к фотометрическим методам контроля параметров люминесценции окрашенной границы пропитки при настройке лазерного излучения на частоту квантового перехода в спектре исследуемого вещества.

Использование: для оценки состояния рельсов. Сущность изобретения заключается в том, что по рельсовому пути перемещают дефектоскопические средства, зондируют ими головку рельсов, оценивают полученные сигналы, обнаруживают аномалии и регистрируют их с привязкой к координатам рельсового пути, дополнительно по результатам зондирований формируют интегральный параметр каждой аномалии, при последующих перемещениях дефектоскопических средств по рельсовому пути повторяют зондирования, сравнивают интегральные параметры текущих и ранее найденных аномалий, оценивают динамику изменения интегрального параметра каждой аномалии, прогнозируют перспективы ее развития и планируют ремонтные мероприятия.

Использование: для комплексного контроля качества сварного шва рельсового стыка. Сущность изобретения заключается в том, что осуществляют проведение сплошного контроля сварных стыков ультразвуковым (УЗК) методом и выборочного контроля соблюдения заданного режима сварки путем испытания контрольных натурных образцов на статический поперечный изгиб на прессе и измерений твердости металла в сварных стыках рельсов, при этом дополнительно проводят сплошной контроль на наличие зон с мартенситной структурой металла в сварном шве, акустико-эмиссионным (АЭ) методом на стадии термообработки сварных стыков в процессе воздушно-водяного охлаждения сварного шва, одновременно контролируют температуру остывания сварного шва, и контроль, методом магнитной памяти металла (МПМ), сварных швов на головке и на перьях подошвы рельса, при этом заключение о режимах сварки рельсового стыка, параметрах термической обработки сварного стыка делают на основании анализа результатов, полученных от всех видов контроля, МПМ проводят определение зон концентрации напряжений (ЗКН) в зоне термического влияния (ЗТВ) сварного шва, по собственному магнитному полю рассеяния (СМПР) путем сканирования датчиком магнитометра вдоль сварного шва поверхности головки рельса и перьев подошвы рельсов, в ЗКН определяют Hp - напряженность магнитного поля, А/м, и градиент магнитного поля рассеяния Hp (dHp/dx), где х - линия обследования в ЗКН, полученную информацию хранят как исходную, далее проводят повторную диагностику в плети в ЗКН с определением Hp и его градиента dH/dx, при прохождении по пути 50-150 млн.

Использование: для контроля качества сварного шва рельсового стыка. Сущность изобретения заключается в том, что контроль качества сварного шва первый раз проводят акустико-эмиссионным (АЭ) методом с использованием в качестве нагружающего воздействия градиента температур при остывании сварного шва и второй раз методом ультразвукового контроля, при этом контроль качества сварного шва рельсового стыка проводят на стадии термообработки сварных стыков в процессе воздушно-водяного охлаждения сварного шва, одновременно контролируют температуру остывания сварного шва, при этом датчики контроля устанавливают на головке рельса, регистрируют суммарный счет АЭ, скорость счета АЭ, амплитудное распределение сигналов АЭ, образование мартенситной структуры в сварном шве рельсового стыка оценивают на основе анализа полученных параметров акустико-эмиссионного контроля, заключение о годности сварного шва рельсового стыка делают с учетом результатов ультразвукового контроля.

Изобретение относится к атомной технике. Система ультразвукового контроля надзонного пространства ядерного реактора с жидкометаллическим теплоносителем включает отражатель ультразвука и сканирующий ультразвуковой механизм с приводами, включающий несущую штангу с герметичными ультразвуковыми преобразователями акустическая ось которых совпадает с одной из горизонтальных плоскостей, пересекающей заполненное жидкометаллическим теплоносителем пространство - контролируемый зазор между нижними отметками расцепленных органов СУЗ и верхними отметками головок ТВС.

Использование: для внутритрубной диагностики технического состояния трубопровода. Сущность изобретения заключается в том, что осуществляют перемещение внутри трубопровода между смотровыми люками под давлением транспортируемой по трубопроводу жидкости устройства, представляющего собой разъемный корпус сферической формы с размещенными внутри него датчиками магнитного поля, температуры, давления и акустическими датчиками, акселерометрами и устройством записи данных, измеренных датчиками, при этом в устройство введены источник питания и генератор тактовой частоты, при этом датчики акустической эмиссии выполнены с возможностью приема сигналы эмиссии в звуковой и сверхзвуковой областях частот, в качестве датчиков магнитного поля использованы не менее четырнадцати однокомпонентных датчиков постоянного магнитного поля, равномерно и симметрично расположенных по внутренней поверхности корпуса таким образом, чтобы была обеспечена высокая степень их взаимной соосности, перед началом измерений проводят итеративную высокоточную калибровку устройства, обеспечивающую соосность симметрично расположенных однокомпонентных датчиков, измеряют не менее 14 компонент магнитной индукции этого поля в различных точках внутритрубного пространства, по которым производят вычисление не менее 7 градиентов магнитной индукции внутреннего поля трубы, измеряют не менее двух параметров поля акустической эмиссии и температуры теплового поля и давления транспортируемой жидкости в различных точках внутритрубного пространства, вычисляют на основе полученных данных диагностические параметры трубопровода.

Использование: для дефектоскопии металлических изделий сложной формы. Сущность изобретения заключается в том, что способ ультразвукового контроля дефектности металлических изделий включает измерение двумерного профиля поверхности изделия с помощью электрического щупа, выбирая три реперные точки на ярко выраженных углах изделия контроля.

Настоящее изобретение относится к биотехнологии. Предложено антитело против пресепсина, а также антигенсвязывающий фрагмент антитела, полинуклеотид, экспрессирующий вектор, трансформированный штамм, способы получения антитела и его антигенсвязывающего фрагмента.

Изобретение относится к устройствам подготовки проб пульповидных материалов на обогатительных фабриках черной или цветной металлургии. Автоматический комплекс пробоподготовки включает раму (1), бак (2), вакуумный насос (3), датчик (5) уровня фильтрата, клапан (4) сброса фильтрата и несколько идентичных секций фильтрации, каждая из которых включает станцию (6) приема и деаэрации проб, динамический сократитель (7) проб, стакан (8), основание, сетку, фильтровальную бумагу, шланг (13) подачи пульпы.

Изобретение относится к медицине, а именно к инфекционным болезням, фтизиатрии и терапии. Раскрыт способ прогнозирования летального исхода при клиническом течении коинфекции ВИЧ-туберкулез, при котором у пациентов с выявленной множественной лекарственной устойчивостью Mycobacterium tuberculosis и известным количеством CD4-лимфоцитов проводят забор образцов венозной крови, выделение плазмы крови и иммуноферментный анализ с целью определения концентрации неспецифических общих иммуноглобулинов IgE в МЕ/мл, IgM в мг/мл, IgA в мг/мл и секреторного IgA в мг/л в плазме крови, вычисляют коэффициент предикции летального исхода (КП), равный отношению произведения их концентраций к количеству CD4-лимфоцитов в 1 мкл крови и при превышении этим коэффициентом значения 200 прогнозируют летальный исход с 56,7-кратным относительным риском.

Изобретение может быть использовано при получении проб наплавляемого сварочными электродами металла для определения его химического состава. Электродный металл расплавляют сварочной дугой на токе из диапазона, рекомендуемого техническими условиями, дугой косвенного действия между двумя электродами.

Изобретение относится к области биотехнологии и медицины. Предложен способ поиска молекулярных маркеров патологического процесса для дифференциальной диагностики, мониторинга и таргетной терапии.

Изобретение относится к энергетике, а точнее к контрольным устройствам для исследования образования отложений на стенках топки котла при сжигании топлива. Устройство для исследования образования отложений на стенках топки котла при сжигании топлива включает жаропрочную трубку, введенную через отверстие в топку котла и установленную неподвижно в исследуемой точке факела, всасывающий насос и исследовательскую подложку.

Изобретение относится к области медицины, а именно к способу сравнительного исследования эффективности локальных кровоостанавливающих средств (ЛКС) в эксперименте in vitro, отличающемуся тем, что из полотна ЛКС с помощью Dermo-Punch получают цилиндр диаметром, равным внутреннему сечению Dermo-Punch и вакутайнера, образцы ЛКС и вакутайнеры выдерживают в термостате при +37°С 10 минут, после чего забирают кровь вакуумным способом и в течение 15 секунд на дно вакутайнера погружают локальные кровоостанавливающие средства, пробирки закупоривают и инкубируют 30 минут при +37°С, затем центрифугируют для получения сыворотки крови, исследуют концентрацию кальция в плазме крови и сравнивают значения в контрольной группе, в которой не производилось погружение образца в кровь донора, и группах исследования, и если значения концентрации кальция в группе исследования меньше, чем в контрольной и других группах, то это свидетельствует о выраженной эффективности локального кровоостанавливающего средства.

Представлен вибрационный измеритель (5), содержащий многоканальную расходомерную трубку (130). Вибрационный измеритель (5) содержит измерительный электронный прибор (20) и измерительный узел (10), соединенный с возможностью передачи данных с измерительным электронным прибором (20).

Устройство относится к измерительной технике для физических исследований свойств жидкостей. Устройство позволяет измерять поверхностное натяжение химически агрессивных расплавов тугоплавких веществ с высокими (больше 0,1 МПа) давлениями собственных паров над жидкой фазой, находящихся в инертной атмосфере.

Изобретение относится к измерительным приборам, в частности к приборам для измерения запыленности воздуха, а именно к измерителям массовой концентрации пылевых частиц и системам для измерения массовой концентрации пылевых частиц.

Изобретение относится нефтегазодобывающей промышленности, в частности к неразрушающим способам контроля скважинных труб. Образец содержит тело из контролируемого материала, содержащего искусственный дефект. Тело изготовлено в виде трубы с искусственными дефектами, выполненными в виде прямоугольного профиля, параллельного оси трубы, с шириной 0,6±0,1 мм, глубиной 1–2 мм и длиной, последовательно увеличивающейся от одного конца к другому, от 50 до 1000 мм с шагом 50–200 мм. Количество одинаковых искусственных дефектов и их максимальная длина и шаг увеличения выбираются эмпирическим путем исходя из длины, диаметра и толщины стенки исследуемой трубы. Технический результат: возможность проводить отбор откалиброванными приборами бывших в эксплуатации труб с сохранением их эксплуатационных свойств у отобранных экземпляров. 3 ил.

Наверх