石油钻杆在钻井工程生产中具有至关重要的地位。利用漏磁检测技术对钻杆进行在线检测，对于提高石油钻杆使用效率，掌握其质量状况，减少钻井事故发生，提高整体经济效益具有十分积极的意义。 为提高钻杆漏磁检测探头的检测精度、灵敏度以及检测稳定性，需要根据被检钻杆的尺寸、材质以及检测缺陷的类型和等级，对探头的结构尺寸进行优化。本文分别利用有限元和正交化实验方法，对用于检测外径127mm、壁厚10mm钻杆的漏磁检测探头进行了结构上的优化设计，具体研究成果如下： (1)利用Ansys分析软件，建立了钻杆漏磁检测探头的有限元分析模型，并通过分析得到了永磁体厚度、永磁体直径、永磁体轴间距、提离值、缺陷深度、缺陷宽度、聚磁片等各系统参数对缺陷漏磁信号的影响规律，从而对钻杆漏磁检测探头设计提供了宝贵的优化依据。 (2)设计了钻杆漏磁检测探头的结构优化实验，包括缺陷样本的制作、检测元件的选型、实验软硬件平台的搭建和实验数据分析方法的确定，为钻杆漏磁检测探头的优化设计提供了实验基础。 (3)利用三因素正交化设计方法对探头结构优化实验的数据进行分析，找出了影响缺陷漏磁信号的主要因素，并据此确定了钻杆漏磁检测探头的结构尺寸参数。 根据论文研究成果设计的、用于检测外径127mm、壁厚10mm钻杆的钻杆在线漏磁检测样机已经加工完成，并在实验室条件下取得良好的检测效果。