鉆具無損檢測技術(shù)應(yīng)用效果分析

江曉東

西部鉆探吐哈鉆井公司 新疆鄯善 838200

鉆具是指鉆桿、加重鉆桿、鉆鋌以及各類接頭等，在鉆井過程中受力情況復(fù)雜。目前吐哈區(qū)域所鉆井多為定向井和水平井，鉆具中存在的微小缺陷就會引發(fā)跳鉆、漏失、垮塌、卡鉆等事故。無損檢測技術(shù)屬于非破壞性的檢測技術(shù)，包括超聲波、射線、漏磁、磁粉等。常規(guī)鉆具檢測方法主要是人工目視檢測管體及超聲波直探頭檢測螺紋。其中，人工檢測效率低，超聲波直探頭檢測方法又存在一定程度的漏檢。在吐哈區(qū)域，通過鉆桿管體的漏磁檢測及鉆具螺紋小角度超聲探傷等檢測技術(shù)應(yīng)用，提高了檢測的效率和鉆具缺陷的檢出率，保證了入井鉆具的質(zhì)量[1]。

1 鉆具無損檢測技術(shù)

1.1 鉆具無損檢測的基本原理

鉆具的檢測通常運用以無損探傷、硬度試驗、螺紋實驗和液壓承壓實驗這四種實驗為主的檢測方法。其中無損探傷即鉆具的無損檢測技術(shù),鉆具無損檢測技術(shù)涵蓋了射線探傷、超聲探傷等方法。對于探傷方法的不同,無損檢測技術(shù)的標準也因其而異。但探傷的主要目的都是相同的,旨在不破壞鉆具的前提下,科學(xué)的確定鉆具的承載能力。

1.2 鉆具無損檢測技術(shù)主要的方法應(yīng)用

在鉆具無損檢測技術(shù)當中，存在相當多的方法，每一種方法的運用，都有著一定的標準，而且往往要根據(jù)實際的狀況來決定。以X射線的無損檢測方法為例，它能夠運用X射線向鉆具進行投射，并迅速分析吹能量的損耗狀況，從而繪制出一定的記錄與圖標內(nèi)容，并判斷鉆具內(nèi)部實際的性能狀況。同時，經(jīng)過這種方法下的無損檢測，一旦發(fā)生了損傷嚴重的狀況，可以迅速檢測出來，并采取相應(yīng)的維護措施。但是，X射線無損檢測技術(shù)也存在一定的不足之處，在對它的使用過程中，容易產(chǎn)生大量的污染，給周邊環(huán)境帶來一定的危害。而且這些能量還容易損害到周圍工作人員的身體健康。為此，在實際的無損檢測當中，X射線無損檢測技術(shù)，屬于較為少見的一種，而且不是特殊情況，不會進行運用。超聲波無損檢測技術(shù)也屬于鉆具無損檢測技術(shù)當中的一種，它主要是利用超聲波，將它投射到鉆具當中，并研究鉆具所出現(xiàn)的反射狀況。這一檢測技術(shù)的原理主要在于，如果鉆具本身受到了較為嚴重的損傷，并產(chǎn)生了一定的裂縫，那它在超聲波的沖擊之下，能夠?qū)⒊暡ǚ瓷浠厝ァ榇耍\用這種方法對鉆具進行檢測，僅僅需要研究超聲波是否出現(xiàn)了反射現(xiàn)象，并繪制出相應(yīng)的圖像，就可以清楚的發(fā)現(xiàn)鉆具內(nèi)部的損耗狀況。第三種方法是渦流無損技術(shù)檢測，這種方法主要用于發(fā)現(xiàn)鉆具金屬表面可能出現(xiàn)的損傷檢測。它的使用主要是在交流電磁場的作用下，金屬鉆具的表面容易出現(xiàn)一些渦流，而只需要對這些渦流進行一定的監(jiān)測，就可以發(fā)現(xiàn)鉆具表面的損傷。此外，還有一種較為常見的方法，即磁粉無損檢測，作為探測損傷的重要方法，磁場一直被鉆探工程加以密切的關(guān)注，相比于其他方法而言，它發(fā)現(xiàn)鉆具金屬表面存在損傷的靈敏度相當高。這種方法，主要的操作原理是運用一定的磁粉，將它分布在鉆具的表面，并進行鉆具內(nèi)部磁場的檢測，憑借磁場分布的狀況，可以分析出損傷的具體位置以及損傷程度。

2 分析超聲波檢測具體操作

超聲波探傷儀器多種多樣,本文主要以Sonatest-250型設(shè)備進行分析。超聲波探傷設(shè)備進行工作時所需要的附屬設(shè)備主要為探傷儀、探頭、傳輸線、電池。首先對各個附屬設(shè)備進行檢查,確保整套監(jiān)測系統(tǒng)處于正常狀態(tài),開機后進行相關(guān)的參數(shù)與比例設(shè)置以便對被探鉆具進行更好的檢測。然后進行靈敏度的調(diào)整,并清理被測鉆具以防鉆具表面雜質(zhì)影響檢測。隨即涂抹末禺合劑,將探頭與鉆具相對并排除空氣進行檢測。檢測時左右或上下移動探頭,根據(jù)圖像顯示來判斷可能的損傷位置。

2.1 分析超聲波檢測效果

在測試完成后,必須要進行檢測設(shè)備的回收和清洗。檢查檢測設(shè)備的外觀,同時運用另一種方法進行復(fù)測檢核。如果經(jīng)過上述檢測發(fā)現(xiàn)被測鉆具已經(jīng)無法滿足進一步的工作和規(guī)定要求的強度,則應(yīng)直接將被測鉆具報廢；如若檢測通過,則應(yīng)再繼續(xù)進行鉆具無損檢測,進行更進一步的檢測工作。在2014年11月的吐哈油田玉果區(qū)塊進行鉆具檢測時,通過超聲波檢測發(fā)現(xiàn)果4-81井的鉆具存在一定程度的損傷。經(jīng)過目測觀察無法判定出損傷的位置,因此對有損鉆具進行磁粉檢測,經(jīng)過仔細的檢測,發(fā)現(xiàn)在鉆具的2、3道螺紋交界區(qū)存在長度為gem的裂縫；在扣槽的最底部出現(xiàn)了長度為10.2em的裂縫；在l、2道螺紋交界處檢測到了8c,的裂縫。其余部分完好,沒有檢測到損傷情況。

2.2 鉆具無損檢測技術(shù)效果分析

在采用了無損檢測技術(shù)以后，工件的質(zhì)量有了較好的控制，不容易出現(xiàn)斷裂失效的狀況，為鉆井工程的安全進行提供了相當可靠的保障。其次，無損檢測技術(shù)的出現(xiàn)，迅速推動了生產(chǎn)工作的優(yōu)化進程，它能夠在鉆井工程的現(xiàn)場，對鉆具以及零部件進行全面的檢測，如果發(fā)現(xiàn)了一定的問題可以迅速將有關(guān)的質(zhì)量信息反映給相關(guān)的管理人員，并迅速做出針對性的措施。以鉆具焊接的修復(fù)為例，如果在鉆具焊接修復(fù)以后的檢測中發(fā)現(xiàn)，鉆具依舊存在著較為嚴重的質(zhì)量問題，則不能重新恢復(fù)對它的使用。最后，無損檢測技術(shù)，有效較低了對能源的消耗總量，它可以在鉆具以及相關(guān)構(gòu)件仍然處于半成品的狀態(tài)下，迅速進行檢查，如果零部件出現(xiàn)了一定的質(zhì)量問題，可以迅速采取一定的措施加以調(diào)節(jié)，一定程度上簡化了零構(gòu)件的制作流程，也確保了構(gòu)件在消耗最低能源的基礎(chǔ)上，保持較高的制作水準。

3 結(jié)語

現(xiàn)如今，伴隨鉆井技術(shù)的不斷發(fā)展，將無損檢測技術(shù)應(yīng)用到鉆具的檢測當中，已然成為了一種必然的趨勢。石油企業(yè)應(yīng)當在這個時候，迅速對鉆具的檢測技術(shù)做出一定的調(diào)整和完善，針對實際的工程狀況，應(yīng)用最為科學(xué)的無損檢測技術(shù)，進而促使鉆具長期保持較為優(yōu)越的性能，并保障工程的順利進行。