【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及连续油管壁厚检测，具体的，涉及一种基于无线传输的连续油管壁厚检测方法及系统。
技术介绍
1、连续油管由多段强柔性的低碳合金钢管道，斜焊或对焊连接而成长度最高可达数千米，连续油管作业装置在油气田服务领域广泛，被誉为“万能作业机”。目前连续油管技术还被应用于油并防砂、水平并施工、气举、酸化作业。连续油管的壁厚损失很容易以造成连续油管失效。实时对连续油管进行壁厚检测，对减少安全事故的发生具有重大意义。
2、目前，传统的连续油管壁厚检测方法主要包括超声波检测、磁粉检测等。然而，这些方法存在一定的局限性。例如，超声波检测需要直接接触被测物表面，而在管道运行过程中进行直接接触检测十分困难，且容易造成管道污染。磁粉检测虽然可以无需直接接触被测物，但对于非磁性材料的管道壁厚检测效果较差。另外，现有的连续油管检测装置采用有线传输方式，增加了现场的布线。因此，急需一种采用无线传输方式的连续油管检测装置。
3、涡流检测是一种非接触式的电磁检测方法，通过检测被测物表面的涡流感应信号，再将信号进行相应处理即可反应被测物的厚度。由于其非接触式的特点，涡流检测不仅可以避免连续油管污染，而且对于非磁性材质连续油管也具有较好的检测效果。
4、申请号为“cn202010060154.5”、名称为“一种现场检测连续油管壁厚的装置和方法”的中国专利公开了一种现场检测连续油管壁厚的装置和方法，通过实时监测连续油管壁厚，可为连续油管探伤和疲劳寿命预测提供全面准确的基础数据，为连续油管安全作业提供保障。包括：釜体，釜体包括外
技术实现思路
1、针对现有技术中存在的不足，本专利技术的目的在于解决上述现有技术中存在的一个或多个问题。例如，本专利技术的目的之一在于提供一种基于无线传输的连续油管壁厚检测系统及方法，以解决非磁性管道壁厚检测、检测管道被污染、检测数据实时无线传输、降低连续油管作业风险，降低管道壁厚监测人力成本等问题。
2、为了实现上述目的，本专利技术一方面提供了一种基于无线传输的连续油管壁厚检测方法，所述方法可包括以下步骤：利用八组差分式涡流检测探头对管道壁厚进行检测，获得管道壁厚检测信息；同时利用光电编码器与连续油管外壁接触，获得连续油管的移动距离信息；对管道壁厚检测信息和移动距离信息进行传输；对管道壁厚和移动距离信息进行分析处理，再通过算法生成管道平面二维图像；根据管道平面二维图像识别并定位管道壁厚异常位置。
3、根据本专利技术一方面的一个或多个示例性实施例，所述八组差分式涡流检测探头可采用梯形排列的方式安装在连续油管外壁，且呈前后布局，实现小管径连续油管全周向检测。
4、根据本专利技术一方面的一个或多个示例性实施例，所述方法还可包括将管道壁厚检测信息建立数学模型以进行有限元仿真计算，并将计算结果进行拟合得到壁厚d与线圈阻抗z的关系，所述壁厚d与线圈阻抗z的关系可用如下公式表示：
5、d＝-21.169e-z/0.973+24.949 (1)。
6、根据本专利技术一方面的一个或多个示例性实施例，所述差分式涡流检测探头可包括激励线圈和设置在激励线圈两侧的第一接收线圈、第二接收线圈，其中，激励线圈的线圈绕向为逆时针，第一接收线圈的线圈绕向为逆时针，第二接收线圈的线圈绕向为顺时针；激励线圈通逆时针方向的电流，第一接收线圈的负接线端与第二接收线圈的负接线端相连接，第一接收线圈的正接线端与第二接收线圈的正接线端相连接，用于输出第一接收线圈和第二接收线圈之间的差分信号。
7、根据本专利技术一方面的一个或多个示例性实施例，所述激励线圈可产生激励信号，所述激励信号可用激励放大电路模块进行放大，使得最终输出电流能达1a。
8、根据本专利技术一方面的一个或多个示例性实施例，所述接收线圈可接收涡流效应产生的电压信号，所述电压信号可用接收线圈放大电路模块进行放大，放大倍数可达4万倍。
9、本专利技术的另一方面提供了一种基于无线传输的连续油管壁厚检测系统，所述系统可包括差分式涡流检测探头、光电编码器、接收线圈放大电路模块、激励线圈放大电路模块、无线通信模块、服务器终端以及数据处理中心。
10、根据本专利技术另一方面的一个或多个示例性实施例，所述无线通信模块可包括近距离通信模块、远距离通信模块和电源模块，其中，当处于近距离通信时，所述无线通讯模块可采用lora无线通信技术进行信息传输。
11、根据本专利技术另一方面的一个或多个示例性实施例，所述无线通信模块可将信息传输到网关，进而传输到服务器终端，所述服务器终端可设置有管道壁厚阈值，当检测到管道壁厚异常时，服务器终端能发出警报。
12、根据本专利技术另一方面的一个或多个示例性实施例，所述服务器终端还可设置有检测系统，能够实时监测管道壁厚变化。
13、与现有技术相比，本专利技术的有益效果可包括以下内容中的至少一项：
14、(1)本专利技术提供的连续油管壁厚的检测方法可实现无损、无线、连续检测，且减小外部干扰，当被检测对象直径变化时无需更换检测探头，实时无线传输检测结果，适用于多个管径的连续油管壁厚检测。
15、(2)本专利技术提供的连续油管壁厚的检测方法采用了八组差分式涡流检测探头、光电编码器、无线通信模块，服务器终端、数据处理中心，能够尽量减小干扰、增大检测面积，获得更加精确的检测结果。
16、(3)本专利技术提供的连续油管壁厚的检测系统可实现多材质连续油管的壁厚检测，并基于lora技术实现数据的无线传输。该系统具备非接触式检测能力，能够实现对多材质连续油管壁厚的准确检测，提高连续油管的安全性和可靠性，对于推动石油工业的可持续发展具有重要意义。
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1.一种基于无线传输的连续油管壁厚检测方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的连续油管壁厚检测方法，其特征在于，所述八组差分式涡流检测探头采用梯形排列的方式安装在连续油管外壁，且呈前后布局，实现小管径连续油管全周向检测。
3.根据权利要求1所述的连续油管壁厚检测方法，其特征在于，所述方法还包括将管道壁厚检测信息建立数学模型以进行有限元仿真计算，并将计算结果进行拟合得到壁厚D与线圈阻抗Z的关系，所述壁厚D与线圈阻抗Z的关系：
4.根据权利要求1所述的连续油管壁厚检测方法，其特征在于，所述差分式涡流检测探头包括激励线圈和设置在激励线圈两侧的第一接收线圈、第二接收线圈，其中，
5.根据权利要求4所述的连续油管壁厚检测方法，其特征在于，所述激励线圈产生激励信号，所述激励信号用激励放大电路模块进行放大，使得最终输出电流能达1A。
6.根据权利要求4所述的连续油管壁厚检测方法，其特征在于，所述接收线圈接收涡流效应产生的电压信号，所述电压信号用接收线圈放大电路模块进行放大，放大倍数能达4万倍。
7
8.根据权利要求7所述的连续油管壁厚检测系统，其特征在于，所述无线通信模块包括近距离通信模块、远距离通信模块和电源模块，其中，当处于近距离通信时，所述无线通讯模块采用LoRa无线通信技术进行信息传输。
9.根据权利要求7所述的连续油管壁厚检测系统，其特征在于，所述无线通信模块将信息传输到网关，进而传输到服务器终端，所述服务器终端设置有管道壁厚阈值，当检测到管道壁厚异常时，服务器终端能发出警报。
10.根据权利要求7所述的连续油管壁厚检测系统，其特征在于，所述服务器终端还设置有检测系统，能够实时监测管道壁厚变化。
...【技术特征摘要】
1.一种基于无线传输的连续油管壁厚检测方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的连续油管壁厚检测方法，其特征在于，所述八组差分式涡流检测探头采用梯形排列的方式安装在连续油管外壁，且呈前后布局，实现小管径连续油管全周向检测。
3.根据权利要求1所述的连续油管壁厚检测方法，其特征在于，所述方法还包括将管道壁厚检测信息建立数学模型以进行有限元仿真计算，并将计算结果进行拟合得到壁厚d与线圈阻抗z的关系，所述壁厚d与线圈阻抗z的关系：
4.根据权利要求1所述的连续油管壁厚检测方法，其特征在于，所述差分式涡流检测探头包括激励线圈和设置在激励线圈两侧的第一接收线圈、第二接收线圈，其中，
5.根据权利要求4所述的连续油管壁厚检测方法，其特征在于，所述激励线圈产生激励信号，所述激励信号用激励放大电路模块进行放大，使得最终输出电流能达1a。
6.根据权利要求4所述的连续油管壁厚检测方法，其特...
【专利技术属性】
技术研发人员：孙兆岩，卢秀德，管彬，张晓琳，刘佳林，李源源，方泽本，郭彪，刘志尧，方福君，
申请(专利权)人：中国石油天然气集团有限公司，
类型：发明
国别省市：
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