一種鉆桿損傷檢測(cè)裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種鉆桿損傷檢測(cè)裝置，屬鉆桿損傷檢測(cè)器械技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]在鉆井作業(yè)中鉆桿會(huì)受到拉伸、內(nèi)壓、彎曲和扭轉(zhuǎn)等不同的作用力。這些作用力下，常常會(huì)使鉆桿的管體產(chǎn)生疲勞微裂紋、局部磨損和腐蝕的情況。如不能及時(shí)發(fā)現(xiàn)而任這些問題發(fā)展下去，會(huì)導(dǎo)致鉆桿刺漏、斷裂等事故，一旦鉆桿失效事故的發(fā)生將直接導(dǎo)致鉆井周期延長，投資成本增加，造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失，甚至還會(huì)引發(fā)人員傷亡事故，造成極其惡劣的社會(huì)影響。特別是近年來隨著鉆井技術(shù)的發(fā)展以及石油勘探開發(fā)力度的加大，深井、超深井、大位移井等各種復(fù)雜井的鉆探量逐年上升，鉆桿失效事故更加突出。
[0003]為了提高生產(chǎn)安全效率，對(duì)鉆具的損傷情況和預(yù)期壽命有必要做認(rèn)真檢測(cè)。但通常所用的無損檢測(cè)方法，如超聲法、渦流法、磁粉法、滲透法、電磁法和射線法等傳統(tǒng)檢測(cè)方法存在諸多不足:
(I)只能發(fā)現(xiàn)鉆具中已有的損傷和缺陷，對(duì)已多次下井使用但未產(chǎn)生損傷的鉆具的預(yù)期壽命卻無法預(yù)測(cè)。
[0004](2)需要對(duì)鉆具表面進(jìn)行清理或處理。
[0005](3)受鉆具結(jié)構(gòu)、人員水平等因素的制約，檢測(cè)結(jié)果準(zhǔn)確性差。如鉆具螺紋對(duì)聲波的干擾。
[0006](4)檢測(cè)效率低，勞動(dòng)強(qiáng)度大，不能對(duì)鉆具進(jìn)行普查。
[0007](5)不能在鉆具工作過程中進(jìn)行檢測(cè)，不適應(yīng)現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本發(fā)明的目的在于:提供一種能可對(duì)鉆桿的宏觀缺陷、腐蝕及壁厚磨損等常見缺陷進(jìn)行準(zhǔn)確的判斷，又能檢測(cè)出鉆桿的微觀缺陷，從而可保證鉆桿安全使用的鉆桿損傷檢測(cè)裝置。
[0009]本發(fā)明的技術(shù)方案是:
一種鉆桿損傷檢測(cè)裝置，包括移動(dòng)座、檢測(cè)件、驅(qū)動(dòng)電機(jī)A、驅(qū)動(dòng)電機(jī)B、傳動(dòng)絲桿和半開合環(huán)A與半開合環(huán)B相互嵌合構(gòu)成的開合環(huán)，其特征在于:開合環(huán)的一側(cè)設(shè)置有移動(dòng)座，移動(dòng)座上通過滑軌安裝有滑塊A和滑塊B，滑塊A通過連接件與半開合環(huán)A連接，滑塊B通過連接件與半開合環(huán)B連接，滑塊A和滑塊B兩端的移動(dòng)座上對(duì)稱安裝有驅(qū)動(dòng)電機(jī)A和驅(qū)動(dòng)電機(jī)B，驅(qū)動(dòng)電機(jī)A通過傳動(dòng)絲桿與滑塊A連接，驅(qū)動(dòng)電機(jī)B通過傳動(dòng)絲桿與滑塊B連接，開合環(huán)的圓周上均布有多個(gè)安裝槽，各安裝槽內(nèi)分別安裝有檢測(cè)件，所述開合環(huán)的半開合環(huán)A和半開合環(huán)B上分別通過緊固螺釘安裝有固定板。
[0010]所述的檢測(cè)件由基座、外蓋、徑向浮動(dòng)塊、連接塊和檢測(cè)板構(gòu)成，基座上通過大彈簧和外蓋安裝有徑向浮動(dòng)塊，徑向浮動(dòng)塊上通過小彈簧和連接塊安裝有檢測(cè)板，連接塊的端頭活動(dòng)安裝有滾輪，所述的檢測(cè)板呈月牙狀，檢測(cè)板的前端兩側(cè)對(duì)稱安裝有磁記憶傳感器。
[0011]所述的檢測(cè)件數(shù)量為6個(gè)，其中2個(gè)檢測(cè)件的檢測(cè)板上分別裝有位移傳感器，帶有位移傳感器的檢測(cè)件在開合環(huán)上呈對(duì)稱狀設(shè)置。
[0012]本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn):
1、本發(fā)明工作時(shí)安裝于井口，在現(xiàn)場(chǎng)施工起鉆下鉆過程中，對(duì)鉆桿進(jìn)行損傷檢測(cè)，不影響起下鉆速度，節(jié)省了將鉆桿運(yùn)至檢測(cè)站的過程，提高了工作效率。
[0013]2、本發(fā)明采用磁記憶檢測(cè)，不需要專門的磁化裝置，便于現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用。而且磁記憶傳感器可對(duì)鉆桿的疲勞損傷和微觀缺陷進(jìn)行檢測(cè)，為鉆具的前期診斷和評(píng)級(jí)提供了依據(jù)。
[0014]3、本發(fā)明通過導(dǎo)軌和滑塊控制兩個(gè)開合半環(huán)的張開和閉合，結(jié)構(gòu)簡單，操作方便，且在運(yùn)動(dòng)過程中不與鉆具發(fā)生干涉。
[0015]4、本發(fā)明的檢測(cè)件通過基座安裝在基座開合環(huán)上，若檢測(cè)部件損壞，只需卸下一個(gè)半開合環(huán)，即可將整個(gè)檢測(cè)件從安裝槽中拔出替換新檢測(cè)部件，整個(gè)過程簡便快速，保證了現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)效率。
[0016]5、本發(fā)明的檢測(cè)件中包含兩個(gè)彈簧，使檢測(cè)探頭和徑向浮動(dòng)塊均可在一定范圍內(nèi)徑向移動(dòng)，實(shí)現(xiàn)兩級(jí)變徑檢測(cè)。確保了檢測(cè)裝置在鉆桿接頭部位和桿體變形部位不會(huì)遇阻，進(jìn)而使鉆桿始終與檢測(cè)件的滾輪接觸，保證了傳感器與鉆具的提離值恒定，使檢測(cè)結(jié)果更加準(zhǔn)確。
【附圖說明】
[0017]圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2為本發(fā)明的開合環(huán)去掉固定板后的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖3為本發(fā)明的檢測(cè)件的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖4為本發(fā)明的檢測(cè)件的剖視結(jié)構(gòu)示意圖。
[0018]圖中:1、移動(dòng)座，2、驅(qū)動(dòng)電機(jī)A，3、驅(qū)動(dòng)電機(jī)B，4、傳動(dòng)絲桿，5、半開合環(huán)A，6、半開合環(huán)B，7、滑塊A，8、滑塊B，9、連接件，10、安裝槽，11、基座，12、外蓋，13、徑向浮動(dòng)塊，14、連接塊，15、檢測(cè)板，16、大彈簧，17、小彈簧，18、滾輪，19、磁記憶傳感器，20、固定板。
【具體實(shí)施方式】
[0019]該鉆桿損傷檢測(cè)裝置包括移動(dòng)座1、檢測(cè)件、驅(qū)動(dòng)電機(jī)A2、驅(qū)動(dòng)電機(jī)B3、傳動(dòng)絲桿4和半開合環(huán)A5與半開合環(huán)B6相互嵌合構(gòu)成的開合環(huán)。開合環(huán)的一側(cè)設(shè)置有移動(dòng)座I，移動(dòng)座2上通過滑軌安裝有滑塊A7和滑塊B8，滑塊A7通過連接件9與半開合環(huán)A5連接，滑塊8B通過連接件9與半開合環(huán)B6連接?；瑝KA7和滑塊8B兩端的移動(dòng)座I上對(duì)稱安裝有驅(qū)動(dòng)電機(jī)A2和驅(qū)動(dòng)電機(jī)B3，驅(qū)動(dòng)電機(jī)A2通過傳動(dòng)絲桿4與滑塊A7連接，驅(qū)動(dòng)電機(jī)B3通過傳動(dòng)絲桿4與滑塊8B連接，從而可帶動(dòng)半開合環(huán)A5與半開合環(huán)B6徑向?qū)崿F(xiàn)開啟或閉合。
[0020]開合環(huán)的圓周上均布有多個(gè)安裝槽10，安裝槽10截面呈T型，各安裝槽10內(nèi)分別活動(dòng)安裝有檢測(cè)件。檢測(cè)件由基座11、外蓋12、徑向浮動(dòng)塊13、連接塊14和檢測(cè)板15構(gòu)成，基座
11形狀與安裝槽10對(duì)應(yīng)，基座11上通過大彈簧16和外蓋12安裝有徑向浮動(dòng)塊13，徑向浮動(dòng)塊13上通過小彈簧17和連接塊14安裝有檢測(cè)板15，連接塊14的端頭活動(dòng)安裝有滾輪18。檢測(cè)板15呈月牙狀，檢測(cè)板15的前端兩側(cè)對(duì)稱安裝有磁記憶傳感器19。
[0021]該鉆桿損傷檢測(cè)裝置的檢測(cè)件數(shù)量為6個(gè)，其中2個(gè)檢測(cè)件的檢測(cè)板15上分別裝有位移傳感器(圖中未示)，以確保鉆具周向無檢測(cè)盲區(qū)；帶有位移傳感器的檢測(cè)件在開合環(huán)上呈對(duì)稱狀設(shè)置。檢測(cè)件中的連接塊14和徑向浮動(dòng)塊13均可在一定范圍內(nèi)徑向移動(dòng)，實(shí)現(xiàn)兩級(jí)變徑檢測(cè)，以確保檢測(cè)時(shí)在鉆桿接頭部位和桿體變形部位不會(huì)遇阻，并始終保持傳感器與鉆具提離值恒定，使檢測(cè)結(jié)果更加準(zhǔn)確。半開合環(huán)A5和半開合環(huán)B6上分別通過緊固螺釘安裝有半圓弧狀的固定板20，從而將各檢測(cè)件固定在開合環(huán)的各安裝槽10內(nèi)。
[0022]該鉆桿損傷檢測(cè)裝置工作時(shí)安裝于井口，并使開合環(huán)與井口同軸。在現(xiàn)場(chǎng)施工起鉆下鉆過程中，在驅(qū)動(dòng)電機(jī)A2和驅(qū)動(dòng)電機(jī)B3作用下通過傳動(dòng)絲桿4帶動(dòng)兩個(gè)滑塊移動(dòng)，使半開合環(huán)A5和半開合環(huán)B6開啟，下入鉆桿后通過驅(qū)動(dòng)電機(jī)A2和驅(qū)動(dòng)電機(jī)B3使半開合環(huán)A5和半開合環(huán)B6閉合，并由此對(duì)鉆桿形成夾持，即可對(duì)鉆桿進(jìn)行損傷檢測(cè)。檢測(cè)過程中，檢測(cè)件的大彈簧16和小彈簧17受壓，使得連接塊14和徑向浮動(dòng)塊13徑向移動(dòng)小段位置，在兩個(gè)彈簧的作用下，滾輪18始終與鉆桿保持接觸，隨著現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)的進(jìn)行，鉆桿不斷向下鉆入，磁記憶傳感器19和位移傳感器對(duì)鉆桿損傷進(jìn)行數(shù)據(jù)采集分析后可得出鉆桿的應(yīng)力集中區(qū)、微小缺陷區(qū)和疲勞損傷程度，從而實(shí)現(xiàn)了鉆桿損傷的早期預(yù)測(cè)和診斷目的，對(duì)避免鉆井過程中鉆桿失效引起的重大安全事故具有較大的工程和實(shí)際應(yīng)用意義。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種鉆桿損傷檢測(cè)裝置，包括移動(dòng)座(I)、檢測(cè)件、驅(qū)動(dòng)電機(jī)A(2)、驅(qū)動(dòng)電機(jī)B(3)、傳動(dòng)絲桿(4)和半開合環(huán)A(5)與半開合環(huán)B(6)相互嵌合構(gòu)成的開合環(huán)，其特征在于:開合環(huán)的一側(cè)設(shè)置有移動(dòng)座(1)，移動(dòng)座(I)上通過滑軌安裝有滑塊A(7)和滑塊B(8)，滑塊A(7)通過連接件(9)與半開合環(huán)A(5)連接，滑塊B(8)通過連接件(9)與半開合環(huán)B(6)連接，滑塊A(7)和滑塊B(8)兩端的移動(dòng)座(I)上對(duì)稱安裝有驅(qū)動(dòng)電機(jī)A(2)和驅(qū)動(dòng)電機(jī)B(3)，驅(qū)動(dòng)電機(jī)A(2)通過傳動(dòng)絲桿(4 )與滑塊A (7 )連接，驅(qū)動(dòng)電機(jī)B (3 )通過傳動(dòng)絲桿(4 )與滑塊B (8 )連接，開合環(huán)的圓周上均布有多個(gè)安裝槽(10)，各安裝槽(10)內(nèi)分別安裝有檢測(cè)件，所述開合環(huán)的半開合環(huán)A(5)和半開合環(huán)B(6)上分別通過緊固螺釘安裝有固定板(20)。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種鉆桿損傷檢測(cè)裝置，屬鉆桿損傷檢測(cè)器械技術(shù)領(lǐng)域。該裝置包括移動(dòng)座、檢測(cè)件、驅(qū)動(dòng)電機(jī)A、驅(qū)動(dòng)電機(jī)B、傳動(dòng)絲桿和半開合環(huán)A與半開合環(huán)B相互嵌合構(gòu)成的開合環(huán)，開合環(huán)的一側(cè)設(shè)置有移動(dòng)座，移動(dòng)座上通過滑軌安裝有滑塊A和滑塊B，滑塊A通過連接件與半開合環(huán)A連接，滑塊B通過連接件與半開合環(huán)B連接。該裝置工作時(shí)安裝于井口，在現(xiàn)場(chǎng)施工起鉆下鉆過程中，對(duì)鉆桿進(jìn)行損傷檢測(cè)，不影響起下鉆速度，節(jié)省了將鉆桿運(yùn)至檢測(cè)站的過程，提高了工作效率。對(duì)避免鉆井過程中鉆桿失效引起的重大安全事故具有較大的工程和實(shí)際應(yīng)用意義。
【IPC分類】G01N27/85
【公開號(hào)】CN105675714
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201610228758
【發(fā)明人】王鵬, 黃鍇, 呂加華
【申請(qǐng)人】長江大學(xué)
【公開日】2016年6月15日
【申請(qǐng)日】2016年4月14日