8. Индукционный магнитный дефектоскоп эксплуатационной колонны. Физические основы метода, решаемые задачи, конструктивные особенности прибора, условия применения, ограничения?

Контроль технического состояния скважин, бурильного инструмента и оборудования и своевременное обнаружение дефектов может помочьизбежать аварии и в значительной степени сказаться на экономии средствкомпании. Согласно «Положению о порядке продления срока безопаснойэксплуатации технических, устройств оборудования и сооружений наопасных производственных объектах», установленным Федеральным горными промышленным надзором России постановлением от 9июля2002г.,указываетсяпереченьнеобходимыхработпотехническомудиагностированию.Аппаратура МИД-К разработана на основе опыта промышленногоиспользованияприборовмагнитноимпульснойдефектоскопиии предназначенадляпроведениядефектоскопиив многоколонныхконструкциях скважин. Также позволяет выявлять дефекты обсадных колонни НКТ, определять положение конструктивных элементов скважины,забойного оборудования и интервалов перфорации. Аппаратура проста в использовании, имеет минимальную погрешность обнаружения дефектов от 14,5 мм (продольные,поперечные трещины и сквозные отверстия); определяет характери положение дефектов и привязывает их к глубине скважины; записываетданные о каротаже и дефектоскопии непосредственно в ПЗУ ноутбука; а также интерпретационная программа и построение дефектограмм.Еще одним из главных свойств этого прибора является возможностьтехническойдиагностикимногоколонныхконструкций,благодаряиспользованию метода магнитно-импульсной дефектоскопии.В аппаратуре МИД-К измеряется Z-Z составляющая магнитногополя(продольный - Z-зонд) и X-X и Y-Y составляющие (поперечные зонды)магнитного поля. Причем продольный зонд работает в сильном магнитномполе, а поперечные - в слабом. Для изучения распространения этих полей в различных ситуациях были проведены измерения на физических моделях,имитирующих различные типы дефектов. Для этой цели использовалисьфизические модели с дефектами различных типов, как указанно в работах.На ранних временных задержках для Z-зонда проявляется вертикальнаясоставляющаянаклоннойщели,а напоздних– горизонтальнаясоставляющая. Для поперечных ХY-зондов амплитуда аномалий ниже, чемдля горизонтальных трещин тех же размеров. Таким образом, комплекс Z, X,Yизмеренийпозволяетразделитьгоризонтальные,вертикальныеи наклонные трещины. Набор моделей, изображенный на рис.2, включаетшесть труб. Тритрубы диаметром 73 мм (НКТ), номинальная толщина стенки 5,5 мм, и тритрубы 139,7 мм (эксплуатационная колона), номинальная толщина стенки7,72 мм. Модели 1, 4 – гладкие трубы без дефектов; модели 2, 3 – имитируютизнос колонны 1,5 и 0,5 мм; модели 3, 6 – имитируют различные локальныедефекты, расстояния между зондами 200 мм.

На рис. 3 и 4 приведены примеры выявления дефектов в НКТ и эксплуатационнойколонне.Отверстияи горизонтальныерегистрируются поперечными зондами. Продольные трещины выявляютсяпродольным зондом.На рис. 5 приведен пример выявления дефектов в ЭК через НКТ.Поперечные зонды не чувствуют дефекты в ЭК, их сигналы зависят отпараметров НКТ, в нашем случае гладкая труба.Отверстия на продольном зонде отмечаются некоторым понижениемсигнала во всем интервале (от 2,1 до 2,9 м) на средних и поздних временах(от 20 до 35). На ранних задержках снижение амплитуды сигнала в интервалеот 2,1 до 4 м.Горизонтальные трещины длиной от 72 до 150 мм создают аномалии напродольном зонде. Продольные трещины видны, если их длина больше 52мм на временных задержках от 9 до 15.

На рис. 3,4 и 5 изображены примеры дефектограммы получаемой принеразрушающем контроле аппаратурой МИД-К насосно-компрессорнойтрубы с различными видами дефектов (искусственные дефекты – пропилы и сквозные отверстия). По характеру затухания ЭДС в трубе и выбранномувременному интервалу можно судить о том или ином дефекте или ихотсутствие.ПередпродажейМИДКзаказчику,ееподвергаютмножественнымиспытаниям,какв лабораториис использованиемспециальных моделей труб с искусственными дефектами, так и в полевыхусловиях, непосредственно в скважинах. Погрешность результата испытанийна скважине не должна превышать 10% к установленному образцу.Комплексисследований,производимыймагнитно-импульснымдефектоскопом МИД-К, позволяет хорошо определять различного родадефекты в скважинных трубах, и применим для неразрушающего контролябурильных труб и самой скважины.