本文選題：抽油桿 + 縱向裂紋　； 參考：《北京交通大學(xué)》2017年碩士論文

【摘要】：抽油桿作為采油作業(yè)中的重要部件,在其服役過(guò)程中,長(zhǎng)期承受腐蝕介質(zhì)的侵蝕以及不對(duì)稱循環(huán)載荷的作用,極易形成橫向或縱向的裂紋,甚至導(dǎo)致斷桿事故。目前關(guān)于抽油桿縱向裂紋的檢測(cè)裝置結(jié)構(gòu)復(fù)雜,制作成本較高。本文針對(duì)抽油桿縱向裂紋,進(jìn)行了漏磁檢測(cè)方法研究,在建模、提離值、實(shí)驗(yàn)裝置等方面取得了成果。論文主要工作如下:1.研究了漏磁檢測(cè)原理,利用ANSYS建立了徑向磁化、單線圈軸向磁化和雙線圈軸向磁化模型,通過(guò)對(duì)比抽油桿內(nèi)部磁化的效果,確立了雙線圈軸向磁化方案。根據(jù)電磁場(chǎng)相關(guān)理論和有限元分析思想,建立了抽油桿縱向裂紋漏磁檢測(cè)的有限元模型,求解并分析了縱向裂紋處的漏磁場(chǎng)分布特征,得出了漏磁場(chǎng)隨外加磁場(chǎng)強(qiáng)度、裂紋尺寸和提離值等的變化趨勢(shì)。2.設(shè)計(jì)了抽油桿縱向裂紋漏磁檢測(cè)的實(shí)驗(yàn)裝置,包括雙勵(lì)磁線圈的繞制、檢測(cè)元件的選定、信號(hào)調(diào)理電路和采集系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。其中,雙勵(lì)磁線圈用于磁化抽油桿,檢測(cè)元件用于拾取漏磁場(chǎng)信號(hào),信號(hào)調(diào)理電路和采集系統(tǒng)用于實(shí)現(xiàn)檢測(cè)信號(hào)的存取。3.對(duì)抽油桿的縱向裂紋進(jìn)行了漏磁檢測(cè)實(shí)驗(yàn)研究,并對(duì)采集到的缺陷信號(hào)進(jìn)行了小波去噪,有效地保留了缺陷信號(hào)的突變特征。分析了提離值對(duì)缺陷漏磁信號(hào)的影響,提取了裂紋上方缺陷信號(hào)的極值,并根據(jù)數(shù)據(jù)擬合的方法,得到了傳感器提離值與采集信號(hào)極值之間的函數(shù)關(guān)系。本文設(shè)計(jì)了一種磁化效果好、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本較低的漏磁檢測(cè)方案,從建模、仿真和實(shí)驗(yàn)三個(gè)方面進(jìn)行了研究,實(shí)現(xiàn)了對(duì)抽油桿縱向裂紋的漏磁檢測(cè)。
[Abstract]:Sucker rod, as an important part of oil production, is prone to form transverse or longitudinal cracks and even lead to failure of rod during its service, which is subjected to corrosion and asymmetric cyclic load for a long time. At present, the structure of the detecting device for longitudinal crack of sucker rod is complicated and the production cost is high. In this paper, the magnetic flux leakage detection method for the longitudinal crack of sucker rod is studied, and the results are obtained in the aspects of modeling, lifting the value, and the experimental device. The main work of this paper is as follows: 1. The principle of magnetic flux leakage detection is studied. The models of radial magnetization, single coil axial magnetization and double coil axial magnetization are established by using ANSYS. By comparing the effect of internal magnetization of sucker rod, the scheme of double coil axial magnetization is established. Based on the theory of electromagnetic field and the idea of finite element analysis, a finite element model for magnetic leakage detection of longitudinal crack in sucker rod is established. The distribution characteristics of magnetic leakage field at longitudinal crack are solved and analyzed, and the magnetic leakage field with external magnetic field intensity is obtained. The variation trend of crack size and lift value. An experimental device for magnetic flux leakage detection of longitudinal crack in sucker rod is designed, including the winding of double excitation coil, the selection of detecting elements, the design of signal conditioning circuit and the design of acquisition system. The double excitation coil is used to magnetize the sucker rod, the detection element is used to pick up the leakage magnetic field signal, the signal conditioning circuit and the acquisition system are used to realize the access of the detection signal. 3. The magnetic flux leakage (MFL) detection of the longitudinal crack in the sucker rod is studied experimentally, and the acquired defect signal is de-noised by wavelet transform, which effectively preserves the mutation characteristic of the defect signal. The influence of lift value on defect magnetic flux leakage signal is analyzed, and the extreme value of defect signal above crack is extracted. According to the method of data fitting, the function relationship between sensor lift value and acquisition signal extremum is obtained. In this paper, a magnetic flux leakage detection scheme with good magnetization effect, simple structure and low cost is designed. The magnetic flux leakage detection of longitudinal crack of sucker rod is realized from three aspects: modeling, simulation and experiment.
【學(xué)位授予單位】：北京交通大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：TE933.2

【相似文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 盧建平,劉文業(yè),董志東,張桂意,邵紅鈺;勝三區(qū)抽油桿失效機(jī)理分析及措施研究[J];斷塊油氣田;2001年06期

2 姜民政,劉長(zhǎng)海,姜道民,許厚娟;直井抽油桿柱磨損機(jī)理及原因[J];大慶石油學(xué)院學(xué)報(bào);2002年02期

3 趙金愛(ài),張秀杰,王征山;摩擦焊在鋼制實(shí)心抽油桿修復(fù)中的應(yīng)用[J];石油礦場(chǎng)機(jī)械;2003年06期

4 祝效華,劉清友,劉富,童華;抽油桿柱扭轉(zhuǎn)機(jī)理分析與力學(xué)模型的建立[J];石油機(jī)械;2004年06期

5 王文啟,王蔚;鋼制抽油桿的標(biāo)記管理[J];機(jī)械工程師;2005年10期

6 檀朝東;張嗣偉;;鋼絲繩抽油桿技術(shù)的應(yīng)用與發(fā)展[J];石油礦場(chǎng)機(jī)械;2005年06期

7 林元華;張德平;駱發(fā)前;施太和;;抽油桿疲勞壽命計(jì)算研究[J];石油鉆采工藝;2005年06期

8 王華,陳晶,逯同柱,劉振國(guó),胡靜;抽油桿失效的預(yù)防對(duì)策[J];油氣田地面工程;2005年03期

9 汪平;姜明波;董順永;孫祥顯;付饒;岳為;;抽油桿柱應(yīng)力測(cè)試與數(shù)據(jù)分析[J];石油機(jī)械;2006年05期

10 操自強(qiáng);;抽油桿檢測(cè)修復(fù)技術(shù)在江漢采油廠的應(yīng)用[J];江漢石油職工大學(xué)學(xué)報(bào);2006年04期

相關(guān)會(huì)議論文 前9條

1 王文昌;狄勤豐;王新亮;姚永漢;姚斌;王守虎;;定向井抽油桿柱系統(tǒng)的力學(xué)分析[A];中國(guó)力學(xué)學(xué)會(huì)學(xué)術(shù)大會(huì)'2009論文摘要集[C];2009年

2 龍芝輝;郝明圈;王玉海;劉繼林;;等安全系數(shù)原理設(shè)計(jì)抽油桿柱方法研究[A];重慶力學(xué)學(xué)會(huì)2009年學(xué)術(shù)年會(huì)論文集[C];2009年

3 康小軍;徐東;李瑋;常棟霞;;稠油生產(chǎn)過(guò)程中抽油桿柱斷脫分析[A];稠油、超稠油開(kāi)發(fā)技術(shù)研討會(huì)論文匯編[C];2005年

4 袁祥忠;;一種定向井抽油桿柱系統(tǒng)的分析方法[A];加入WTO和中國(guó)科技與可持續(xù)發(fā)展——挑戰(zhàn)與機(jī)遇、責(zé)任和對(duì)策（下冊(cè)）[C];2002年

5 袁祥忠;段玉廷;;一種水平井抽油桿柱系統(tǒng)的實(shí)用分析方法[A];力學(xué)與西部開(kāi)發(fā)會(huì)議論文集[C];2001年

6 孫曉紅;;水驅(qū)高含水油井桿管偏磨原因的力學(xué)分析[A];中華教育理論與實(shí)踐科研論文成果選編（第2卷）[C];2010年

7 張明毅;李智;李淑紅;;螺桿泵防斷脫抽油桿[A];第三屆十省區(qū)市機(jī)械工程學(xué)會(huì)科技論壇暨黑龍江省機(jī)械工程學(xué)會(huì)2007年年會(huì)論文（摘要）集[C];2007年

8 晏祥慧;齊明俠;;螺桿泵與抽油桿優(yōu)選及分析系統(tǒng)[A];2004年石油裝備年會(huì)暨慶祝江漢機(jī)械研究所建所40周年學(xué)術(shù)研討會(huì)論文集[C];2004年

9 李志坪;韓濤;顏廷澗;韓利寶;鄒麗蓉;馮軍科;;深井采油配套工藝優(yōu)化[A];石化產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新·綠色·可持續(xù)發(fā)展——第八屆寧夏青年科學(xué)家論壇石化專題論壇論文集[C];2012年

相關(guān)重要報(bào)紙文章 前7條

1 黃劍華;抽油桿自動(dòng)旋轉(zhuǎn)防偏磨技術(shù)的研究與應(yīng)用[N];中國(guó)石油報(bào);2005年

2 黃文;國(guó)內(nèi)外抽油桿類型及存在問(wèn)題[N];中國(guó)石油報(bào);2007年

3 黃劍華;淺談抽油桿柱防偏磨工藝的應(yīng)用[N];中國(guó)石油報(bào);2005年

4 通訊員 李新;抽油桿抗磨副技術(shù)解決井斜難題[N];中國(guó)石油報(bào);2005年

5 記者 劉憲廣;新疆油田治理抽油桿柱斷脫偏磨見(jiàn)效[N];中國(guó)石油報(bào);2009年

6 本報(bào)記者 趙士振　通訊員 任厚毅;巧治偏磨油井“頑疾”[N];中國(guó)石化報(bào);2011年

7 孫克　張亞麗;讓老樹(shù)常開(kāi)新花[N];中國(guó)石化報(bào);2009年

相關(guān)博士學(xué)位論文 前9條

1 王文昌;三維曲井抽油桿柱動(dòng)力學(xué)特性分析方法研究與應(yīng)用[D];上海大學(xué);2011年

2 易敏;1000MPa級(jí)低碳貝氏體抽油桿用鋼的研制開(kāi)發(fā)[D];東北大學(xué);2015年

3 王鳳山;聚合物驅(qū)抽油機(jī)井抽油桿柱的力學(xué)行為研究[D];大慶石油學(xué)院;2007年

4 畢勇;重力熱管式抽油桿柱研制及其傳熱特性分析[D];大慶石油學(xué)院;2008年

5 孫紅春;抽油桿缺陷檢測(cè)及模式識(shí)別的研究[D];東北大學(xué);2008年

6 李其;抽油桿表面裂紋及剩余壽命的可靠性研究[D];哈爾濱工程大學(xué);2006年

7 周瑞芬;抽油機(jī)井抽油桿失效問(wèn)題的損傷力學(xué)研究[D];東北石油大學(xué);2011年

8 孫智;聚合物驅(qū)油井產(chǎn)出液在抽油桿做軸向運(yùn)動(dòng)的井筒中的流動(dòng)——理論，，計(jì)算和應(yīng)用[D];大慶石油學(xué)院;2004年

9 陳軍;基于井液流動(dòng)和接箍效應(yīng)的抽油桿柱偏磨理論與防偏磨策略研究[D];中國(guó)石油大學(xué);2010年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條

1 秦慶忠;抽油桿成形及疲勞損傷仿真研究[D];大慶石油學(xué)院;2010年

2 張松;抽油桿缺陷無(wú)盲區(qū)自動(dòng)檢測(cè)方法和系統(tǒng)研究[D];華中科技大學(xué);2005年

3 王成文;抽油桿疲勞可靠性分析[D];東北石油大學(xué);2011年

4 王小強(qiáng);低產(chǎn)井功圖量油技術(shù)研究[D];西安石油大學(xué);2015年

5 閆沖;抽油機(jī)井三維桿柱可視化仿真系統(tǒng)研究與開(kāi)發(fā)[D];東北石油大學(xué);2015年

6 高學(xué)良;聚驅(qū)抽油桿下行滯后井解堵配方及工藝研究[D];東北石油大學(xué);2015年

7 李秀偉;抽油桿經(jīng)濟(jì)使用年限的可靠性分析[D];東北石油大學(xué);2015年

8 于超;油井深抽工藝技術(shù)研究[D];東北石油大學(xué);2015年

9 張鐵漢;基于磨損壽命預(yù)測(cè)的定向井抽油桿柱扶正器配置優(yōu)化設(shè)計(jì)[D];燕山大學(xué);2016年

10 李成彬;抽油桿表面裂紋仿真分析及剩余壽命預(yù)測(cè)[D];長(zhǎng)江大學(xué);2016年

本文編號(hào)：2019520