В процессе бурения бурильные трубы и инструмент под воздействием различных факторов намагничиваются. Намагниченность сохраняется в течение длительного времени и приводит к ошибкам измерения азимута забойной телесистемой. При работе геофизическими приборами на кабеле магнитное поле, вызванное намагниченностью бурового инструмента, сбивает магнитные метки на кабеле, что может привести к серьезным ошибкам при геофизических исследованиях.

Процесс намагничивания ферромагнитных материалов, к которым относятся железо, никель, большинство марок стали характеризуется кривой намагничивания. При возрастании напряженности магнитного поля H намагниченность (индукция магнитного поля в материале) возрастает и достигает некоторого максимального значения Is. При снятии внешнего магнитного поля намагниченность уменьшается, но при нулевом внешнем поле намагниченность не будет нулевой и равна Irs. Эта величина называется остаточной намагниченностью. Чтобы уменьшить намагниченность до нуля нужно приложить внешнее поле обратной полярности величиной Hc. Эта величина называется коэрцитивной силой.

Таким образом, намагниченные детали нужно размагничивать для устранения влияния остаточных  магнитных полей. Детали считаются размагниченными, если векторы намагниченности областей самопроизвольного намагничивания располагаются хаотически и средняя намагниченность (индукция) в любом их сечении равна нулю или меньше величины, заданной техническими условиями или другими нормативными документами.

 

 

Размагничивание можно осуществить несколькими способами. Один из наиболее эффективных способов размагничивания заключается в циклическом перемагничивании размагничиваемой детали переменным магнитным полем с плавно убывающей до нуля амплитудой. При этом максимальная величина амплитуды напряженности переменного размагничивающего поля, должна быть больше величины коэрцитивной силы. Эффективность размагничивания зависит от частоты и напряженности размагничивающего поля, скорости его убывания, толщины детали и глубины проникновения поля. Чем толще образец, тем ниже должна быть частота размагничивающего поля. Например, глубина проникновения магнитного поля (глубина на которой напряженность поля спадает в е раз) частотой 50 Гц в сталь составляет около 3 мм, а частотой 2,5 Гц — более 10 мм.

С учетом всех этих требований в ООО «НПК Интроскопия» разработана установка для размагничивания бурильных труб и инструмента в процессе спуско-подъемных операций — УРН-2.

 

 

Принципиальное отличие УРН-2 от аналогичных устройств заключается в возможности регулировки амплитуды тока размагничивания, а также частоты размагничивающего поля в диапазоне от 2,5 Гц до 50 Гц, что позволяет выбрать оптимальный режим размагничивания для любого материала.

Низкочастотное магнитное поле высокой напряженности, создаваемое прибором, проникает по всей толщине металла и размагничивает объект по всей глубине, что позволяет использовать прибор для размагничивания труб с толщиной стенки до 30 мм.

Установка позволяет снизить величину остаточной намагниченности бурильных труб и инструмента до 0,5–1,0 А/см.

Большое внимание при конструировании было уделено вопросам эргономики и безопасности работы с установкой. Установка является переносной и легко устанавливается непосредственно на буровой. Напряжения на размагничивающей катушке не превышают 12 В, что обеспечивает высокую электробезопасность, подтвержденную сертификатами соответствия.

 

НАИМЕНОВАНИЕ ПАРАМЕТРА, ЕДИНИЦА ИЗМЕРЕНИЯ	ЗНАЧЕНИЕ ПАРАМЕТРА
Максимальный диаметр бурового инструмента, мм	200
Толщина стенки размагничиваемой трубы, мм	до 30
Напряжение питания катушки размагничивания в рабочем режиме, В	не более
Размагничивающий ток, А	15-100
Напряженность размагничивающего поля, кА/м	6-25
Частота электромагнитного поля формируемого размагничивающей катушкой, Гц	От 2,5 до 50
Скорость спуска (подъема) инструмента при размагничивании частота 5 Гц, не более, м/мин / частота 25 Гц, не более, м/мин	6/30
Напряжение питания, В	220В±10% (50 Гц±5%)
Потребляемая мощность, Вт, не более	2500
Режим работы	Непрерывный
Сопротивление изоляции, не менее, МОм	1,0
Масса установки, кг, не более - электронный блок /- размагничивающая катушка	20/25
Габариты размагничивающей катушки, мм: диаметр внутренний/диаметр внешний/высота	210/350/350
Длинна соединительного кабеля, м	10
Средний срок службы, лет, не менее	5