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1、高溫隔熱管柱的無損檢測方法研究劉佳欣(鉆采工藝研究院中心試驗所，遼寧盤錦124010)摘要：高溫隔熱管拄是針對蒸汽驅開采而設計的一套工藝管柱，管柱中存在的裂紋、疏松、夾雜等缺陷容易引起管柱的熱點損失，甚至導致管柱斷裂，為保障產品質量。應對管柱的缺陷進行檢測。無損檢測方法在不損傷被檢物使用性能的情況下，探測物體內部或表面缺陷，保證了產品質量、減少了安全事故的發(fā)生。，關鍵詞：無損檢測；高溫隔熱管住隨著遼河油田熱采技術大規(guī)模實施，高溫隔熱管柱的需求也逐漸增加。隔熱管柱是針對蒸汽驅開采而設計的一套工藝管柱。無損檢測技術是一種非破壞性的檢測技術，是指不破壞被測物體形狀
2、及性質的條件下，對被測物體內部的性質、成分等內容進行檢查的一種方法。本文利用無損檢測技術這一特點，對管柱中存在的裂紋、氣孔、夾渣等易引起管柱熱點損失，甚至管柱斷裂等事故發(fā)生的缺陷進行檢測排查，減少斷裂落井事故的發(fā)生，為保證產品質量，確保油田安全生產具有十分積極的意義。1高溫隔熱管柱結構及特點說明我院設計和研制的高溫隔熱管柱主要包括：封隔器、伸縮管、金屬密封器、隔熱管及其接箍密封器等。高溫隔熱管柱工藝過程包括主要包括高溫管柱的座封、解封、長期有效的密封、整體管柱隔熱補償以及全套管柱中各部分長效隔熱技術。工藝原理為首先按順序連接汽驅注汽管柱，將汽驅注汽管柱下到指
3、定位置后，從井口下入投球緩慢打壓來使封隔器座封，當壓力達到坐封壓力時封隔器座封，繼續(xù)加壓打掉封座，注汽通道暢通。然后安裝井口設備進行注汽，封隔器密封件作用是使初期密封油套環(huán)空的目的，隨著注汽壓力和溫度的升高，密封器擴張密封油套環(huán)空，起到長久密封的目的。伸縮管可以平衡注汽過程中管柱長度隨溫度的變化問題。2高溫隔熱管柱的無損檢測方法2．1Y441強制解封蒸汽驅封隔器該封隔器主要由密封結構、液動座封鎖緊結構、錨定結構、解封與補償結構等幾部分組成。座封原理是采用投球的方式座封，卡瓦起到雙向錨定的作用。這里設計了多級液缸目的在于提高錨定的可靠性。從結構上可知，該封隔器
4、卡瓦采用卡瓦方式支撐整體管柱，如果卡瓦有裂紋氣孔等缺陷，因其承重很大很容易發(fā)生斷裂；因其采用上提解封方式，需上提內中心管進行強制解封，內中心管在正常狀態(tài)解封需要100kN，如果中心管剛體存在缺陷，則容易導致解封時管柱斷裂造成事故。因此確定檢測部位為卡瓦和中心管。檢測方法采用熒光磁粉表面檢測和熱像儀檢測法。2．2多級長效汽驅密封器多級長效汽驅密封囂i‘要由中心管、膨脹腔、支撐環(huán)、擴張劑、上下接頭等幾部分組成。在結構上設計了多腔體軟金屬密封，同時選用特殊材質的支撐環(huán)來補償在擠壓和高溫條件下變形，并隨機補償多級膨脹腔對油套環(huán)空密封不足的缺陷，從而提高了整套管柱的解
5、封性能和長效密封效果。從結構分析可知，金屬腔的表面隨溫度的變化而擴張，腔內的軟金屬受熱膨脹發(fā)生變形時，如果表面金屬存在裂紋等缺陷，則很容易發(fā)生破裂導致密封環(huán)空失敗。由于金屬腔的內外表面通過焊接連接，因此還要對焊縫進行檢測。從而確定檢測部位為金屬腔表面。檢測方法采用熒光磁粉檢測外表面，用內窺鏡觀察內表面，用超聲波對焊縫進行檢測。2．3壓力補償式隔熱型汽驅伸縮管壓力補償式隔熱型伸縮管主要由除垢機構、隔熱機構、壓力密封補償式機構等幾部分組成。在結構上添加了除垢結構，從而使伸縮過程中除垢機構能夠自動的在內外管滑動的過程清除內管外壁的垢質和雜質，來減少密封件的磨損。因
6、此對內外管接觸面和聯(lián)接扣根處的金屬表面密封性要求很高。如果伸縮管存在裂紋、夾雜等缺陷，不但會導致管柱密封不良造成注汽散熱損失點，而且在上提管柱的時候容易在伸縮管內外管聯(lián)接處造成斷裂引起管柱落井事故。從而確定檢測部位為內外管接觸面和聯(lián)接扣根處。檢測方法采用超聲法或熱像儀法。2．4隔熱管及其接箍密封器的無損檢測方法為了增加隔熱效果，這里對隔熱管及其接箍結構采取了特殊的設計，即在管柱連接過程中，使用隔熱性能較好的材料填充密封器與隔熱管內隔層之間密閉隔熱層，并且由于接箍密封器的外管與隔熱油管的內管相接觸，起到了隔熱管接箍處的二次密封，從而大大降低了隔熱管接箍處的熱損
7、失，減少高溫高壓濕飽和濕蒸汽在熱損失較小情況下的順利注入井內。從結構分析可知，隔熱管斷裂均發(fā)生在經(jīng)過返修的內管與外管焊接部位，由于焊接不當，形成各種形式的初始裂紋，成為發(fā)生斷裂的斷裂源。下管柱，在隔熱管上緊過程中，如果內外滑套存在質量問題貝0會導致壓緊時發(fā)生偏移或斷裂從而堵塞管柱通道。從而確定檢測部位為隔熱管和接箍密封器。檢測方法為漏磁檢測法和熱像儀法。3結語本文依據(jù)無損檢測各種方法優(yōu)缺點及適用范圍的分析，并結合高溫隔熱管柱結構及實際工況等特點，通過對高溫隔熱管柱易于存在裂紋、氣泡、夾雜等影響質量問題的缺陷的分析及檢測方法的設計，確定了伸縮管、封隔器、密封器
8、、隔熱管及接箍密封器無損檢測方法。應用本文所涉及的檢
