專利名稱：一種金屬管筒腐蝕檢測方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明適用于石油井油管、套管和金屬輸油管線的腐蝕檢測技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種金屬管筒腐蝕檢測方法。
背景技術(shù)：
油井油管、套管、輸油管線長期埋置于地下，使用日久會發(fā)生腐蝕，造成管壁變薄和破損，影響其正常使用，甚至造成嚴(yán)重事故。由于使用環(huán)境的限制，對套管和輸油管線的檢測只能在管筒內(nèi)部進(jìn)行，可采用井徑儀、磁壁厚測井儀和電磁探傷測井儀測量金屬管筒內(nèi)徑、壁厚的變化來對管道腐蝕情況進(jìn)行評估。井徑儀探測精度高，易于三維成像，但只能測量金屬管筒內(nèi)壁的變化；磁壁厚測井儀能夠測量金屬管筒厚度的變化，且能探測套管內(nèi)、 外壁的腐蝕情況，但測量精度低，分辨力較差，只適用于腐蝕嚴(yán)重的套管；電磁探傷測井儀存在多解性，測井解釋比較困難，需要與其它儀器的曲線對比才能對腐蝕情況進(jìn)行正確評估。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的在于提供一種金屬管筒腐蝕檢測方法，通過向一段套管中注入一已知電流，測量電流流經(jīng)的一段長度套管上的電壓降，根據(jù)已知的套管電導(dǎo)率計(jì)算套管的電流密度，反映套管截面積和厚度的變化，檢測套管的腐蝕情況；本發(fā)明能夠測量金屬管筒的截面積和壁厚，評價(jià)金屬管筒內(nèi)、外壁腐蝕情況，受金屬管筒周圍介質(zhì)影響小，易于成像，解釋方法簡單。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是一種金屬管筒腐蝕檢測方法，包括以下步驟第一步，在被測金屬管筒內(nèi)部沿其長度方向依次設(shè)置與其內(nèi)壁接觸的第一電極A、 第三電極C、第四電極D和第二電極B ；第二步，在被測金屬管筒內(nèi)部通過第一電極A和第二電極B向管筒注入激勵電流 I ；第三步，測量第三電極C和第四電極D之間的電勢差V ；第四步，根據(jù)下面公式計(jì)算出所要測量的第三電極C和第四電極D之間金屬管筒的電流密度S
權(quán)利要求
1.一種金屬管筒腐蝕檢測方法，包括以下步驟第一步，在被測金屬管筒內(nèi)部沿其長度方向依次設(shè)置與其內(nèi)壁接觸的第一電極(A)、第三電極(C)、第四電極⑶和第二電極⑶；第二步，在被測金屬管筒內(nèi)部通過第一電極(A)和第二電極(B)向管筒注入激勵電流I ；第三步，測量第三電極(C)和第四電極⑶之間的電勢差V ；第四步，根據(jù)下面公式計(jì)算出所要測量的第三電極(C)和第四電極(D)之間金屬管筒的電流密度SC Vδ = —Γ' PL第五步，根據(jù)下面公式計(jì)算金屬管筒截面積S S = L = Blk第六步，當(dāng)管筒厚度λ遠(yuǎn)小于管筒半徑r時(shí)，根據(jù)下面公式計(jì)算管筒的平均厚度入 A =丄Iw根據(jù)λ的值即可判定金屬管筒是否被腐蝕，以上各個(gè)公式中，P為金屬管筒的電阻率，L為第三電極(C)和第四電極⑶的間距。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種金屬管筒腐蝕檢測方法，其特征在于，第一電極(A)和第三電極(C)之間的距離為被測金屬管筒直徑的2倍以上，第二電極(B)和第四電極(D)之間的距離為被測金屬管筒直徑的2倍以上，第一電極(A)和第三電極(C)之間的距離等于第二電極⑶和第四電極⑶之間的距離。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種金屬管筒腐蝕檢測方法，其特征在于，第一電極(A)、第二電極(B)、三電極(C)和第四電極(D)都為在被測金屬管筒截面上對稱分布的多電極結(jié)構(gòu)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種金屬管筒腐蝕檢測方法，其特征在于，第一電極(A)和第二電極(B)都為在被測金屬管筒截面上對稱分布的雙電極。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種金屬管筒腐蝕檢測方法，其特征在于，第三電極(C)和第四電極(D)都為在被測金屬管筒截面上對稱分布的四電極。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種金屬管筒腐蝕檢測方法，其特征在于，所述第四電極(D) 的數(shù)量為一個(gè)以上。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或6所述的一種金屬管筒腐蝕檢測方法，其特征在于，第三電極(C) 和第四電極(D)間距在5cm 20cm之間。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種金屬管筒腐蝕檢測方法，其特征在于，第二步中注入的激勵電流I為頻率范圍在1 IOHz的交流信號。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種金屬管筒腐蝕檢測方法，其特征在于，第二步中注入的激勵電流I為頻率范圍在1 IOHz的正弦交流信號。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種金屬管筒腐蝕檢測方法，其特征在于，所述第三步中第三電極(C)和第四電極(D)之間的電勢差V的測量是這樣實(shí)現(xiàn)的將直接測量的電勢差V通過低頻超低噪聲放大器放大后輸入M位高精度A/D轉(zhuǎn)換器，然后進(jìn)行高速同步數(shù)據(jù)采集， 最終通過數(shù)字相敏檢波得到高精度的電勢差V的值。
全文摘要
一種金屬管筒腐蝕檢測方法，首先在被測金屬管筒內(nèi)部沿其長度方向依次設(shè)置與其內(nèi)壁接觸的第一電極、第三電極、第四電極和第二電極，在被測金屬管筒內(nèi)部通過第一電極和第二電極向管筒注入激勵電流I；然后測量第三電極和第四電極之間的電勢差V；根據(jù)公式計(jì)算出所要測量的第三電極和第四電極之間金屬管筒的電流密度δ，根據(jù)公式計(jì)算金屬管筒截面積S，當(dāng)管筒厚度λ遠(yuǎn)小于管筒半徑r時(shí)，根據(jù)公式計(jì)算管筒的平均厚度λ，即可獲取管筒腐蝕狀況，以上各個(gè)公式中，ρ為金屬管筒的電阻率，L為第三電極和第四電極的間距；本發(fā)明能測量金屬管筒的截面積和壁厚，評價(jià)金屬管筒內(nèi)外壁腐蝕情況，受金屬管筒周圍介質(zhì)影響小，易于成像，解釋方法簡單。
文檔編號G01N27/00GK102279207SQ20111017071
公開日2011年12月14日 申請日期2011年6月23日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月23日
發(fā)明者嚴(yán)正國, 吳銀川, 張家田, 蘇娟 申請人:西安石油大學(xué)