專利名稱：一種無磁鉆鋌磁場梯度測試裝置及其測試方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于無磁石油鉆具磁場梯度測試技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及ー種無磁鉆鋌磁場梯度測試裝置的及其采用這種裝置進(jìn)行測試的方法。
背景技術(shù)：
由于我公司直接從事無磁鉆具的生產(chǎn)制造，到目前為止，無磁鉆具的市場上占有率一直保持第一。根據(jù)《SY/T 5144-2007中華人民共和國石油天然氣行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)ー鉆鋌標(biāo)準(zhǔn)》6. 4. 2條款磁性能測試方法規(guī)定C型鉆鋌無磁鉆鋌偏離均勻磁場最大偏差不超過±0.05μΤ，將鉆具置于正南北方向，探頭不動，被測鉆鋌南北運動，使探頭沿內(nèi)孔測定任何相距IOOmm的磁場梯度Λ B值。目前未發(fā)現(xiàn)國內(nèi)有此項目檢測技木。根據(jù)這ー現(xiàn)狀，我 們研制出這ー套測試裝置，并可以用于國內(nèi)和出口產(chǎn)品的檢測。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于客服現(xiàn)有技術(shù)中的不足而提供一種操作方便，結(jié)構(gòu)簡單，能夠準(zhǔn)確的測定鉆鋌的磁性能的無磁鉆鋌磁場梯度測試裝置及其測試方法。本發(fā)明的目的是這樣實現(xiàn)的ー種無磁鉆鋌磁場梯度測試裝置，其特征在于包括電腦記錄裝置、與電腦記錄裝置連接的測量探頭、用以帶動無磁鉆鋌移動的小車、用以固定支撐測量探頭的支撐架，
所述的測量探頭固定安裝在一中空的圓柱形傳感器保護罩內(nèi)，所述的圓柱形的傳感器保護罩的兩端設(shè)置有兩個插接孔，一個插接孔內(nèi)插裝有絕緣桿，該絕緣桿固定設(shè)置在支撐架上，另ー個插接孔內(nèi)插裝有用以連接電腦記錄裝置和測量探頭的外接電源線，
所述的小車通過卷揚機帶動沿著雙軌道進(jìn)行滑動，同時所述的圓柱形傳感器保護罩在無磁鉆鋌的內(nèi)孔內(nèi)做水平的相對滑動。所述的支撐架由水平設(shè)置的探頭固定桿和豎直設(shè)置的固定支座構(gòu)成。所述的圓柱形傳感器保護罩由兩個半圓柱形的傳感器保護罩對接而成，兩個半圓柱形的傳感器保護罩通過螺釘進(jìn)行緊固。所述的小車的車體部分采用木質(zhì)材料，輪轂和輪軸采用不銹鋼材料。所述的雙軌道采用膠木板材料。所述的插裝在圓柱形傳感器保護罩一端的絕緣桿采用環(huán)氧樹脂桿。所述的電腦記錄裝置為由磁場強度信號轉(zhuǎn)換器和電腦連接而成，所述的磁場強度信號轉(zhuǎn)換器與觀測探頭連接。 ー種無磁鉆鋌磁場梯度測試裝置進(jìn)行測試的方法，方法如下
首先，采用水泥、過濾后的粒徑為O. 6-0. 8mm粗黃沙、粒徑小于8mm的石子和水按I :
24 :0. 5的重量比混合鋪設(shè)測試場地的地面，雙軌道選用厚度為30mm的電氣絕緣材料膠木板，用厚度為3_的銅板和銅釘將雙軌道錨固到地面上，放置小車，將測量探頭安裝至圓柱形傳感器保護罩內(nèi)，將無磁鉆鋌固定在小車上，將圓柱形傳感器保護罩，放入無磁鉆鋌內(nèi)孔，其次，通過卷揚機帶動小車以I米/分鐘的速度進(jìn)行勻速移動，測量探頭保持不動，與鉆鋌以I米/分鐘的相対速度運動，測量探頭將沿?zé)o磁鉆鋌內(nèi)孔測定相距IOOmm的電磁感應(yīng)強度值傳遞到磁場強度信號轉(zhuǎn)換器，轉(zhuǎn)換器將信號處理，經(jīng)通訊線傳遞到電腦，在電腦中利用VB軟件建立以鉆鋌長度為橫軸，鉆鋌磁場梯度ΛΒ值為縱軸的坐標(biāo)系，坐標(biāo)系上以±0. 05 μ T作為上下限，電腦記錄探頭沿內(nèi)孔測定任何相距IOOmm的點磁感應(yīng)強度值，以兩點磁感應(yīng)強度值之差作為磁場梯度ΛΒ值，從而繪出整個無磁鉆鋌磁場梯度的變化曲線，磁場梯度曲線在±0. 05 μ T作為上下限間，即判斷此鉆鋌磁場梯度指標(biāo)合格；如曲線超出上下限，即判斷此鉆鋌磁場梯度指標(biāo)不合格，并確定不合格區(qū)。所述的測量探頭由有兩套直線相距IOOmm的磁場測試傳感器組成。本發(fā)明具有如下的優(yōu)點請申請人本發(fā)明所提供的一種無磁鉆具磁場梯度測試裝置及場地，在鉆鋌磁性能測試場地，利用此套磁性能測試裝置，磁場梯 度記錄曲線能準(zhǔn)確反映鉆具內(nèi)孔的磁場梯度分布情況，對鉆具磁性能進(jìn)行準(zhǔn)確檢驗。測量探頭將沿?zé)o磁鉆鋌內(nèi)孔測定任何相距IOOmm的點磁感應(yīng)強度值傳遞到磁場強度信號轉(zhuǎn)換器，轉(zhuǎn)換器將信號處理，經(jīng)通訊線傳遞到電腦，在電腦中利用VB軟件編程，建立以鉆鋌長度為橫軸，鉆鋌磁場梯度Δ B值為縱軸的坐標(biāo)系,坐標(biāo)系上以±0. 05 μ T作為上下限，橫軸坐標(biāo)為鉆鋌運動時間與運動速度之積即鉆鋌長度，以兩點磁感應(yīng)強度值之差作為磁場梯度ΛΒ值，從而繪出整個無磁鉆鋌磁場梯度的變化曲線。


圖I為本發(fā)明的測量傳感器部分的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為圖I的俯視結(jié)構(gòu)示意圖。圖3為圖I中的A-A剖視圖。圖4為圖I中的B-B剖視圖。圖5為測量探頭測量終止時的結(jié)構(gòu)示意圖。圖6為測量探頭測量進(jìn)行中的結(jié)構(gòu)示意圖。圖7為測量探頭測量起始時候的結(jié)構(gòu)示意圖。圖8為無磁鉆具測試曲線圖。
具體實施例方式下面結(jié)合具體的實施方式對本發(fā)明作進(jìn)ー步的描述。如圖1、2、3、4、5所示，ー種無磁鉆鋌磁場梯度測試裝置，包括電腦記錄裝置(2)、與電腦記錄裝置連接的測量探頭I、用以帶動無磁鉆鋌移動的小車(3)、用以固定支撐測量探頭⑴的支撐架⑷，
所述的測量探頭I固定安裝在一中空的圓柱形傳感器保護罩5內(nèi)，所述的圓柱形的傳感器保護罩5的兩端設(shè)置有兩個插接孔6，一個插接孔內(nèi)插裝有絕緣桿7，該絕緣桿7固定設(shè)置在支撐架4上，另ー個插接孔內(nèi)插裝有用以連接電腦記錄裝置2和測量探頭I的外接電源線8，
所述的小車3通過卷揚機9帶動沿著雙軌道13進(jìn)行滑動，同時所述的圓柱形傳感器保護罩5在無磁鉆鋌的內(nèi)孔內(nèi)做水平的相對滑動。
所述的支撐架4由水平設(shè)置的探頭固定桿10和豎直設(shè)置的固定支座11構(gòu)成。所述的圓柱形傳感器保護罩5由兩個半圓柱形的傳感器保護罩對接而成，兩個半圓柱形的傳感器保護罩通過螺釘12進(jìn)行緊固。所述的小車3的車體部分采用木質(zhì)材料，輪轂和輪軸采用不銹鋼材料。所述的雙軌道13采用膠木板材料。所述的插裝在圓柱形傳感器 保護罩5 —端的絕緣桿7采用環(huán)氧樹脂桿。所述的電腦記錄裝置2為由磁場強度信號轉(zhuǎn)換器和電腦連接而成，所述的磁場強度信號轉(zhuǎn)換器與觀測探頭I連接。ー種無磁鉆鋌磁場梯度測試裝置進(jìn)行測試的方法，方法如下
首先，采用水泥、過濾后的粒徑為O. 6-0. 8mm粗黃沙、粒徑小于8mm的石子和水按I :
24 :0. 5的重量比混合鋪設(shè)測試場地的地面，雙軌道選用厚度為30mm的電氣絕緣材料膠木板，用厚度為3_的銅板和銅釘將雙軌道錨固到地面上，放置小車，將測量探頭安裝至圓柱形傳感器保護罩內(nèi)，將無磁鉆鋌固定在小車上，將圓柱形傳感器保護罩，放入無磁鉆鋌內(nèi)孔，其次，通過卷揚機帶動小車以I米/分鐘的速度進(jìn)行勻速移動，測量探頭保持不動，與鉆鋌以I米/分鐘的相対速度運動，測量探頭將沿?zé)o磁鉆鋌內(nèi)孔測定相距IOOmm的電磁感應(yīng)強度值傳遞到磁場強度信號轉(zhuǎn)換器，轉(zhuǎn)換器將信號處理，經(jīng)通訊線傳遞到電腦，在電腦中利用VB軟件建立以鉆鋌長度為橫軸，鉆鋌磁場梯度ΛΒ值為縱軸的坐標(biāo)系，坐標(biāo)系上以±0. 05 μ T作為上下限，電腦記錄探頭沿內(nèi)孔測定任何相距IOOmm的點磁感應(yīng)強度值，以兩點磁感應(yīng)強度值之差作為磁場梯度ΛΒ值，從而繪出整個無磁鉆鋌磁場梯度的變化曲線，磁場梯度曲線在±0. 05 μ T作為上下限間，即判斷此鉆鋌磁場梯度指標(biāo)合格；如曲線超出上下限，即判斷此鉆鋌磁場梯度指標(biāo)不合格，并確定不合格區(qū)。所述的測量探頭由有兩套直線相距IOOmm的磁場測試傳感器組成。
權(quán)利要求
1.一種無磁鉆鋌磁場梯度測試裝置，其特征在于包括電腦記錄裝置(2)、與電腦記錄裝置連接的測量探頭(I)、用以帶動無磁鉆鋌移動的小車(3)、用以固定支撐測量探頭(I)的支撐架⑷， 所述的測量探頭(I)固定安裝在一中空的圓柱形傳感器保護罩(5)內(nèi)，所述的圓柱形的傳感器保護罩(5)的兩端設(shè)置有兩個插接孔(6)，一個插接孔內(nèi)插裝有絕緣桿(7)，該絕緣桿(7)固定設(shè)置在支撐架(4)上，另一個插接孔內(nèi)插裝有用以連接電腦記錄裝置(2)和測量探頭(I)的外接電源線(8)， 所述的小車(3)通過卷揚機(9)帶動沿著雙軌道(13)進(jìn)行滑動，同時所述的圓柱形傳感器保護罩(5 )在無磁鉆鋌的內(nèi)孔內(nèi)做水平的相對滑動。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種無磁鉆鋌磁場梯度測試裝置，其特征在于所述的支撐架(4)由水平設(shè)置的探頭固定桿(10)和豎直設(shè)置的固定支座(11)構(gòu)成。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種無磁鉆鋌磁場梯度測試裝置，其特征在于所述的圓柱形傳感器保護罩(5)由兩個半圓柱形的傳感器保護罩對接而成，兩個半圓柱形的傳感器保護罩通過螺釘(12)進(jìn)行緊固。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種無磁鉆鋌磁場梯度測試裝置，其特征在于所述的小車(3)的車體部分采用木質(zhì)材料，輪轂和輪軸采用不銹鋼材料。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種無磁鉆鋌磁場梯度測試裝置，其特征在于所述的雙軌道(13)采用膠木板材料。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種無磁鉆鋌磁場梯度測試裝置，其特征在于所述的插裝在圓柱形傳感器保護罩(5) —端的絕緣桿(7)采用環(huán)氧樹脂桿。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種無磁鉆鋌磁場梯度測試裝置，其特征在于所述的電腦記錄裝置(2)為由磁場強度信號轉(zhuǎn)換器和電腦連接而成，所述的磁場強度信號轉(zhuǎn)換器與觀測探頭(I)連接。
8.一種利用權(quán)利要求I所述的無磁鉆鋌磁場梯度測試裝置進(jìn)行測試的方法，其特征在于方法如下 首先，采用水泥、過濾后的粒徑為O. 6-0. 8mm粗黃沙、粒徑小于8mm的石子和水按I :24 :0. 5的重量比混合鋪設(shè)測試場地的地面，雙軌道選用厚度為30mm的電氣絕緣材料膠木板，用厚度為3_的銅板和銅釘將雙軌道錨固到地面上，放置小車，將測量探頭安裝至圓柱形傳感器保護罩內(nèi)，將無磁鉆鋌固定在小車上，將圓柱形傳感器保護罩，放入無磁鉆鋌內(nèi)孔，其次，通過卷揚機帶動小車以I米/分鐘的速度進(jìn)行勻速移動，測量探頭保持不動，與鉆鋌以I米/分鐘的相對速度運動，測量探頭將沿?zé)o磁鉆鋌內(nèi)孔測定相距IOOmm的電磁感應(yīng)強度值傳遞到磁場強度信號轉(zhuǎn)換器，轉(zhuǎn)換器將信號處理，經(jīng)通訊線傳遞到電腦，在電腦中利用VB軟件建立以鉆鋌長度為橫軸，鉆鋌磁場梯度ΛΒ值為縱軸的坐標(biāo)系，坐標(biāo)系上以±0. 05 μ T作為上下限，電腦記錄探頭沿內(nèi)孔測定任何相距IOOmm的點磁感應(yīng)強度值，以兩點磁感應(yīng)強度值之差作為磁場梯度ΛΒ值，從而繪出整個無磁鉆鋌磁場梯度的變化曲線，磁場梯度曲線在±0. 05 μ T作為上下限間，即判斷此鉆鋌磁場梯度指標(biāo)合格；如曲線超出上下限，即判斷此鉆鋌磁場梯度指標(biāo)不合格，并確定不合格區(qū)。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種無磁鉆鋌磁場梯度測試裝置進(jìn)行測試的方法，其特征在于所述的測量探頭由有兩套直線相距IOOmm的磁場測試傳感器組成。
全文摘要
本發(fā)明屬于無磁石油鉆具磁場梯度測試技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種無磁鉆鋌磁場梯度測試裝置的及其采用這種裝置進(jìn)行測試的方法，一種無磁鉆鋌磁場梯度測試裝置，包括電腦記錄裝置、與電腦記錄裝置連接的測量探頭、用以帶動無磁鉆鋌移動的小車、用以固定支撐測量探頭的支撐架，請申請人本發(fā)明所提供的一種無磁鉆具磁場梯度測試裝置及場地，在鉆鋌磁性能測試場地，利用此套磁性能測試裝置，磁場梯度記錄曲線能準(zhǔn)確反映鉆具內(nèi)孔的磁場梯度分布情況，對鉆具磁性能進(jìn)行準(zhǔn)確檢驗。
文檔編號G01R33/022GK102818999SQ20121032792
公開日2012年12月12日 申請日期2012年9月7日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月7日
發(fā)明者李樹增, 任黎明, 矯天林, 張衛(wèi)東 申請人:中原特鋼股份有限公司