井口管道水垢检测方法研究

论文摘要

油气田开发过程中,油气藏中的流体(油、气、水)从油气层中流出,经井筒、井口到地面集输系统,由于温度、压力和油气水平衡状态的变化,在油管内壁容易存在不同程度的结垢现象。井口油管结垢后会降低管道的输送能力,甚至停产,使油气井和设备过早报废,因此,实时检测井口油管内的结垢情况,具有重要的现实意义。本论文研究期间在广泛调研国内外对于管道垢层厚度检测研究的基础上,选择利用X射线检测成像技术和超声波脉冲回波法作为测垢方法,在分析了X射线成像技术和超声波测厚理论基础上,提出了X射线测试和超声波测厚检测系统的总体方案,并通过测量模拟工件的实验验证了X射线测厚的可行性；设计和制作了超声波测垢厚实验系统,通过该实验系统完成对自制模拟垢层的钢/水泥复合工件的厚度检测,并利用MATLAB软件采用相关分析方法处理采集到的超声波信号,较好地验证了测试结果。试验结果表明,利用X射线和超声波方法检测井口油管内水垢厚度具有一定的可行性,论文研究成果对进一步研究井口管道水垢厚度测试装备具有一定的参考价值和指导作用。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 研究背景及意义
• 1.2 国内外研究现状
• 1.3 射线和超声波检测的常用标准
• 1.4 本论文主要研究工作
• 第2章 水垢检测基本原理及工作方法
• 2.1 X射线的产生及特点
• 2.1.1 X射线的产生
• 2.1.2 X射线的性质
• 2.2 X射线与物质的相互作用特点
• 2.3 X射线测厚原理和模型
• 2.3.1 X射线的衰减
• 2.3.2 X射线测厚数学模型的建立
• 2.4 超声波测试原理
• 2.4.1 超声传播规律
• 2.4.2 超声检测的方法和工作原理
• 2.5 超声波换能器的原理及结构
• 2.6 耦合剂
• 2.7 本章小结
• 第3章 X射线检测试验及分析
• 3.1 X射线实时成像检测技术
• 3.2 X射线检测试验
• 3.3 本章小结
• 第4章 超声波检测实验系统研究
• 4.1 超声实时检测方案设计
• 4.1.1 超声实时检测硬件设计
• 4.1.2 超声实时检测软件流程设计
• 4.2 超声波测垢实验系统设计
• 4.2.1 硬件总体方案设计
• 4.2.2 超声测垢方案设计
• 4.3 本章小结
• 第5章 超声检测信号分析和处理
• 5.1 相关分析原理
• 5.2 基于超声回波信号的相关分析
• 5.3 本章小结
• 第6章 总结与展望
• 6.1 论文总结
• 6.2 论文展望
• 致谢
• 参考文献
• 附录
• 参与科研项目及论文发表情况