时域电磁法套管探伤技术三维有限元数值模拟

摘要

提出了一种非接触式套管探伤装置设计方案。采用有限元仿真技术,对装置中纵向磁探头与横向磁探头的时域电磁响应进行了数值模拟。结果表明,纵向磁探头产生与套管同轴的环状涡流,而横向磁探头产生的涡流方向与前者互相垂直。磁探头上的接收信号主要来自金属套管。分析了套管上存在孔洞、纵向裂缝和横向裂缝时,两种磁探头的响应特性。不同孔洞损伤的电磁响应计算结果显示,两种磁探头对孔洞直径的变化均具有较高分辨率。通过对不同参数纵向裂缝与横向裂缝电磁响应特征的讨论,认为横向磁探头对套管上纵向裂缝长度的变化无判断能力,而纵向磁探头对横向裂缝长度变化的识别效果较弱。不同套管损伤的实验结果证实了数值模拟的正确性。