[发明专利]一种固井压裂管汇内壁腐蚀凹坑深度检测装置及检测方法

说明书

一种固井压裂管汇内壁腐蚀凹坑深度检测装置，包括：成像模块、腐蚀深度测量模块、信号处理模块，各模块之间通过万向联轴器连接，各模块上都装有爬行装置；其中成像模块用于实时记录管道内壁情况，腐蚀深度测量模块用于测量管道内的凹坑深度，信号处理模块用于控制爬行装置的启停，还将成像模块、腐蚀深度测量模块记录的数据传递给远端的手持电脑。本发明可自动检测凹坑的深度并报警，以解决传统方法对缺陷无法准确定位和定量测量的问题。

技术领域

本发明属石油钻采设备检测装置，特别涉及到管汇内壁腐蚀凹坑深度检测装置及检测方法。

背景技术

随着国内高压管汇制造水平的提升，口径2寸至6寸，压力35MPa至175MPa的各种类型管汇已投入固井压裂作业中并取得了较好效果。在固井压裂施工过程中，随着砂液的冲蚀及酸性介质的腐蚀，管汇内部易形成凹坑，降低管汇剩余使用强度和剩余使用寿命，如果管汇剩余壁厚值小于使用壁厚极限推荐值，在使用过程中将出现爆裂事故，影响压裂作业施工进程，造成财产损失或者人员伤亡。对此，有必要开展高压管汇的定期检验，并评价管汇内壁腐蚀凹坑深度,预估管汇使用寿命及承压能力。

在实际检验过程中，特别是大通径管汇，长度可能达到十几米，一般是在管汇两端对内表面进行目视检测，从宏观角度观察内表面腐蚀情况。如果管汇中间部位内表面存在腐蚀凹坑，则较难定位并对缺陷定量测量，造成误判。

发明内容

本发明的目的在于提供一种固井压裂管汇内壁腐蚀凹坑深度检测装置及检测方法，可自动检测凹坑的深度并报警，以解决传统方法对缺陷无法准确定位和定量测量的问题。

本发明通过以下技术方案予以实现：

一种固井压裂管汇内壁腐蚀凹坑深度检测装置，其特征在于：该装置包括：成像模块、腐蚀深度测量模块、信号处理模块，各模块之间通过万向联轴器连接，各模块上都装有爬行装置；其中成像模块用于实时记录管道内壁情况，腐蚀深度测量模块用于测量管道内的凹坑深度，信号处理模块用于控制爬行装置的启停，还将成像模块、腐蚀深度测量模块记录的数据传递给远端的手持电脑。

爬行装置包括滚轮、连接装置、弹簧，连接杆的一端与滚轮连接，另一端与各模块的主体框架连接，在连接杆和主体框架之间还连接有弹簧，保证滚轮贴紧管道内壁，滚轮自带驱动电机，为滚轮行走提供动力。

腐蚀深度测量模块包括主体框架一、支撑杆、弹簧、基准块、激光收发器，在主体框架圆周方向上均布有数个基准块，基准块的外表面为圆弧面，内表面有非通孔的支撑孔以及通孔的固定孔，支撑杆一端固定在主体框架一上，支撑杆上套有弹簧，支撑杆的另一端伸入支撑孔中并在孔底部留有空间；激光收发器的发射面为曲面，半径与基准块一致，安装在固定孔内，与基准块外表面完全贴合。

基准块的弧面直径比管汇内径要大，且基准块两端为倒圆角，便于基准块放入管汇之中；同时基准块越窄、数量越多，测量效果越精确。

全视角高清成像模块包括主体框架二、高清摄像头、防爆照明灯，高清摄像头及防爆照明灯组均固定在主体框架二上，用于实时记录管道内壁情况。

信号处理模块包括主体框架三、电池、信号盒，电池和信号盒安装在主体框架三上，电池为检测装置工作提供电能，信号盒用于控制爬行装置的行走、收集处理成像模块发送过来的视频信息和腐蚀深度测量模块发送过来的凹坑信息，并将信息实时无线传输至手持平板电脑。

该检测方法的具体操作步骤为：

（1）调试检测装置，使高清摄像头、防爆照明灯和激光收发器功能正常；

（2）在手持平板电脑上设置管汇内壁腐蚀凹坑极限值，数据通过无线方式传递给信号处理模块；

（3）将检测装置放入至管汇内，通过弹簧将各模块的爬行装置以及腐蚀深度测量模块的基准块紧贴在管汇内壁上；

（4）操作手持平板电脑，驱动爬行装置前进运动，成像模块将数据传递给手持平板电脑上，并实时显示管汇内壁视频、凹坑仿真形貌和深度值，根据图形分析管汇内壁腐蚀情况；