一种地下储气井壁厚减薄缺陷标定样管的制作方法

本实用新型属于特种设备无损检测技术领域，涉及一种地下储气井壁厚减薄缺陷标定样管，即涉及一种用于地下储气井壁厚减薄缺陷检测标定的样管。

背景技术：

CNG地下储气井作为一种埋地高压容器，在我国使用已近三十年，因其相比储气瓶、罐等方式具有安全性强、储气量大、使用效率高、节省空间、使用成本低等特点，近年发展迅速，已成为我国CNG加气站主要储气设备，使用率约80％，各高校和科研机构也相继开展相关研究，有关储气井检验检测的理论、标准、规范正逐步完善，但“超规范、超标准”仍普遍存在，特别在储气井检测方面，缺乏统一的缺陷标定样管、参考标定信号和评价标准，严重阻碍了我国储气井相关检测技术的发展。

储气井套管的壁厚减薄从形式上区分，可大体分为点孔减薄、局部减薄和均匀减薄，现有检测技术主要针对均匀减薄和局部减薄程度开展，对更具危险性的点孔减薄尚未做系统研究，缺乏统一的壁厚减薄缺陷标定样管，校准复核标准不一、评价标准不一；另外，储气井套管埋于地下，管壁内外环境复杂，因而更不易检测和标定。

中国实用新型专利，公开号：CN205607347U，公告日：2016年9月28日，公开了储气井超声波测厚专用试块及测厚装置，储气井超声波测厚专用试块包括法兰和试块，法兰和试块通过螺纹连接；试块为圆筒结构，圆筒外周面呈环形阶梯状。储气井超声波测厚装置包括控制装置、绞车、电缆光缆、地滑轮、天滑轮、超声波探头系统、测厚专用试块装置和辅助移动设备；检测时，将控制装置、绞车、地滑轮固定在地面上，天滑轮通过辅助移动设备悬挂于待检测储气井正上方；测厚专用试块设置在待检测储气井井口；电缆光缆的一端与控制装置连接，另一端在绞车上缠绕多圈后经过地滑轮、天滑轮与超声波探头系统连接。通过设置超声波测厚专用试块，在检测现场可以对超声波探头系统进行校准和复核，保证检测数据的精度。其不足之处是：该方案仅适用于大面积壁厚减薄缺陷的标定和检测现场检测探头的校准和复核，而不适用于对局部减薄和点孔减薄的标定。

技术实现要素：

1、要解决的问题

针对现有的标定样管无法适用于点孔减薄标定的问题，本实用新型提供了一种地下储气井壁厚减薄缺陷标定样管，能够用于地下储气井检测中壁厚点孔减薄、局部减薄和均匀减薄的研究、信号标定、检测探头的校准和复核，具有结构紧凑、标定缺陷规格多样的优点。

2、技术方案

为解决上述问题，本实用新型采用如下的技术方案。

一种地下储气井壁厚减薄缺陷标定样管，其特征在于：包括多个尺寸不同的孔，所述孔位于所述标定样管的外壁上，所述标定样管的材质与待检测地下储气井套管的材质相同，且所述标定样管的内径、壁厚与待检测地下储气井套管的内径、壁厚对应相同。

进一步地，所述孔为平底孔。

进一步地，所述平底孔的直径为0.5mm～4mm，深度为0.2mm～4mm。

进一步地，所述孔沿着所述标定样管的外周均匀分布。

进一步地，所述标定样管还包括阶梯段，所述阶梯段的外周面呈环形阶梯状。

进一步地，所述阶梯段的外径沿所述标定样管的轴线方向逐渐增大或逐渐减小。

进一步地，所述孔位于所述阶梯段上。

进一步地，所述标定样管的长度与待检测地下储气井套管的长度相同。

3、有益效果

相比于现有技术，本实用新型的有益效果为：

(1)本实用新型通过在材质和规格尺寸与待检测地下储气井套管均相同的标定样管外壁上开设多个尺寸不同的孔作为参照标准，超声波探头探测待检测地下储气井套管时反馈回来的信号特征(例如，在荧光屏上形成脉冲波形特征)与超声波探头探测标定样管时反馈回来的信号特征进行比对，若两种信号特征一致，则说明待检测地下储气井套管管壁上点孔减薄的尺寸当量与作为参照标准的孔的尺寸当量相同，并且点孔减薄缺陷所在的位置与该孔所在的位置相同，利用本方案的标定样管能够有效的判断地下储气井套管点孔减薄缺陷的位置和大小，因而解决了现有的标定样管无法适用于点孔减薄缺陷检测和标定的问题；

(2)本实用新型中的平底孔便于在标定样管管壁上加工，并且与《NB/T47013-2015.承压设备无损检测》，以及《API Spec 5CT/ISO11960:2004-2006.套管和油管规范》中的规定一致；

(3)本实用新型平底孔的规格尺寸能够全面覆盖地下储气井套管外壁上的点孔减薄缺陷的尺寸当量；

(4)本实用新型通过设置阶梯段实现了地下储气井套管对均匀减薄缺陷的检测和标定；

(5)本实用新型适用于地下储气井井筒套管的壁厚点孔减薄、局部减薄和均匀减薄缺陷检测与研究、标定缺陷信号、检测探头的校准和复核以及检测技术的开发，具有材料符合实际、规格涵盖范围广、结构紧凑、标定缺陷规格多样的特点，并且结构简单，设计合理，易于制造。

附图说明

图1为本实用新型的示意图；

图中：1、阶梯段；2、孔。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型进一步进行描述。

实施例1

如图1所示，一种地下储气井壁厚减薄缺陷标定样管，包括多个尺寸不同的孔2，所述孔2位于所述标定样管的外壁上，所述标定样管的材质与待检测地下储气井套管的材质相同，且所述标定样管的内径、壁厚与待检测地下储气井套管的内径、壁厚对应相同。

本实施例通过在材质和规格尺寸与待检测地下储气井套管均相同的标定样管管壁上开设多个尺寸不同的孔作为参照标准，超声波探头探测待检测地下储气井套管时反馈回来的信号特征(例如，在荧光屏上形成脉冲波形特征)与超声波探头探测标定样管时反馈回来的信号特征进行比对，若两种信号特征一致，则说明待检测地下储气井套管管壁上点孔减薄的尺寸当量与作为参照标准的孔的尺寸当量相同，并且点孔减薄缺陷所在的位置与该孔所在的位置相同，利用本方案的标定样管能够有效的判断地下储气井套管点孔减薄缺陷的位置和大小，因而解决了现有的标定样管无法适用于点孔减薄缺陷缺陷检测和标定的问题。

为了更准确的探测标定，提升标定的准确度，具体实施时采用的标定样管的长度与待检测地下储气井套管的长度相同。

实施例2

如图1所示，一种地下储气井壁厚减薄缺陷标定样管，其结构与实施例1相比，所不同的是：所述孔2为平底孔，平底孔便于在标定样管管壁上加工，并且与《NB/T47013-2015.承压设备无损检测》，以及《API Spec 5CT/ISO11960:2004-2006.套管和油管规范》中的规定一致。

实施例3

如图1所示，一种地下储气井壁厚减薄缺陷标定样管，其结构与实施例2相比，所不同的是：所述平底孔的直径为0.5mm～4mm，深度为0.2mm～4mm。所述平底孔沿着所述标定样管的外周均匀分布。地下储气井套管管壁上的点孔减薄缺陷的尺寸当量主要在以上的范围内波动，因此，在设计标定样管时只需要将平底孔的尺寸设置在以上范围内即可，本实施例中平底孔的规格尺寸能够全面覆盖地下储气井套管管壁上的点孔减薄缺陷的尺寸当量，均匀分布的平底孔便于在信号特征进行比对时，准确、便捷的识别出点孔减薄缺陷缺陷的位置。

实施例4

如图1所示，一种地下储气井壁厚减薄缺陷标定样管，其结构与实施例1相比，所不同的是：所述标定样管还包括阶梯段1，所述阶梯段1的外周面呈环形阶梯状。通过设置阶梯段实现了地下储气井套管对均匀减薄缺陷的检测和标定，孔2可以设置在阶梯段1上以对同时出现点孔缺陷和减薄缺陷的地下储气井套管进行检测标定。

实施例5

如图1所示，一种地下储气井壁厚减薄缺陷标定样管，其结构与实施例4相比，所不同的是：所述阶梯段1的外径沿轴向逐渐增大或逐渐减小。这种形式结构紧凑，便于加工制造。

实施例6

如图1所示，一种地下储气井壁厚减薄缺陷标定样管，其材质与待检测地下储气井套管的材质相同，均为P110，其规格尺寸均与待检测地下储气井套管的规格尺寸相同，均为Φ244.48mm×11.05mm×1400mm，壁厚减薄缺陷标定样管外壁上开设阶梯段1和平底孔2，所述阶梯段1用于套管局部减薄和均匀减薄缺陷研究，所述平底孔2用于点孔减薄缺陷研究。

阶梯段1由三节首尾相连的环组成，每节环宽度(即该环所述标定样管的轴线方向上的宽度)为80mm，所述阶梯段的外径沿所述标定样管的轴线方向逐渐增大或逐渐减小。

平底孔2由8组尺寸不同的平底孔组成，每组平底孔4个，沿标定样管的周向均布；第一组平底孔尺寸为Φ10mm，深度4mm；第二组平底孔尺寸为Φ10mm，深度2mm；第三组平底孔尺寸为Φ10mm，深度1mm；第四组平底孔尺寸为Φ8mm，深度4mm；第五组平底孔尺寸为Φ6mm，深度4mm；第六组平底孔尺寸为Φ4mm，深度4mm；第七组平底孔尺寸为Φ3mm，深度4mm；第八组平底孔尺寸为Φ2mm，深度4mm。

本实施例中的规格尺寸相同是指标定样管的内径、壁厚与待检测地下储气井套管的内径、壁厚对应相同。地下储气井壁厚减薄缺陷标定样管的使用过程如下:使用标准检测探头对以上标定缺陷样管的人工标定缺陷进行检测，采集标定缺陷的数据信号，得到标定缺陷的数据信号特征，研究分析得到标定缺陷信号；在实际检测中，用实际检测信号与标定缺陷信号比较，确定缺陷类型和大小；或者将检测用探头检测标定样管，比较检测信号与标定缺陷信号，由此确定探头精度与准确性，根据比较结果调整检测探头参数，实现检测设备的校准。