專利名稱：鉆桿分級標(biāo)定管的制作方法
專利說明
一、技術(shù)領(lǐng)域本實(shí)用新型涉及一種對鉆桿進(jìn)行分級的標(biāo)準(zhǔn)試件，尤其是能將鉆桿劃分為一級、二級和報廢的鉆桿分級標(biāo)定管。
二背景技術(shù)：
鉆桿經(jīng)過長期使用，產(chǎn)生裂紋、腐蝕坑點(diǎn)和壁厚減薄的缺陷，強(qiáng)度降低，使用級別亦隨之降低。不同級別鉆桿適用于不同井，報廢的應(yīng)停止使用。鉆桿不經(jīng)檢測，不掌握鉆桿實(shí)際質(zhì)量狀況，無法科學(xué)合理使用。為了檢測鉆桿缺陷，從美國引進(jìn)了鉆桿漏磁檢測設(shè)備，該設(shè)備檢測鉆桿時，將鉆桿管體缺陷分為兩類，一類是局部缺陷(腐蝕坑、裂紋)；另一類是壁厚磨損減薄缺陷，檢測信號輸入計算機(jī)，對局部缺陷(腐蝕坑、裂紋)和壁厚減薄分別以曲線顯示。但是，由于檢測設(shè)備沒有給出劃分鉆桿級別的標(biāo)準(zhǔn)和方法，檢測出來的鉆桿究竟處于一種什么質(zhì)量狀況，是達(dá)到了報廢極限，還是能繼續(xù)使用，若能繼續(xù)使用，能用于深井還是只能用于淺井，仍然不得而知，致使報廢鉆桿供井使用，出現(xiàn)鉆桿刺穿、斷裂等質(zhì)量事故，給鉆井生產(chǎn)造成巨大經(jīng)濟(jì)損失。
三
發(fā)明內(nèi)容
為了彌補(bǔ)鉆桿漏磁檢測設(shè)備的不足，本實(shí)用新型提供一種鉆桿分級標(biāo)定管。利用檢測設(shè)備對鉆桿分級標(biāo)定管進(jìn)行標(biāo)定，將基準(zhǔn)儲存于計算機(jī)中，檢測鉆桿時，實(shí)測缺陷信號高度與該基準(zhǔn)對比，可實(shí)現(xiàn)對鉆桿的分級。
本實(shí)用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案鉆桿分級標(biāo)定管中加工的人為缺陷包括兩方面，一方面是局部缺陷(腐蝕坑、裂紋)，另一方面是壁厚磨損減薄，分述如下一種鉆桿分級標(biāo)定管，由管體、豎通孔和薄壁管段組成，其特征在于管體設(shè)為圓柱形鉆桿，其長度為6000mm，其外徑127mm，壁厚9.19mm，在管體中間徑向鉆有1.6mm豎通孔，在離兩端面向內(nèi)2000mm設(shè)為121.486mm，壁厚6.433mm和123.324mm，壁厚7.352mm的300mm薄壁管段，兩管段相距1400mm。
不探究鉆桿管體缺陷的幾何尺寸和具體形狀，只要缺陷產(chǎn)生的漏磁相同，在計算機(jī)顯示的信號高度就相同，而且缺陷越大，產(chǎn)生的漏磁越多，顯示的信號越高，根據(jù)這一點(diǎn)，將腐蝕坑和裂紋等效為同一類缺陷，均采用“豎通孔”表示。根據(jù)SY/T5987-94《鉆桿國外定貨技術(shù)條件》中“若局部缺陷產(chǎn)生的信號高度大于或等于1.6mm豎通孔產(chǎn)生的信號高度，管子判廢?！钡囊?guī)定。對于鉆桿管體上的局部缺陷(腐蝕坑、裂紋)，其技術(shù)方案是在壁厚9.19mm外徑127mm(5英寸)新鉆桿上截取6000mm管體，在管體中間徑向鉆1.6mm豎通孔，因此，1.6mm豎通孔產(chǎn)生的信號高度就是判定管體由于腐蝕坑、裂紋造成報廢的門限。對于局部缺陷(腐蝕坑、裂紋)，標(biāo)準(zhǔn)沒有規(guī)定一級、二級缺陷大小，所以，根據(jù)檢測設(shè)備對局部缺陷(腐蝕坑、裂紋)的檢測結(jié)果，只能做出鉆桿報廢與否的結(jié)論。
根據(jù)SY/T5824-93《鉆桿分級檢驗(yàn)方法》中“管體剩余壁厚大于或等于公稱壁厚80％為一級鉆桿，管體剩余壁厚在公稱壁厚的70％和80％之間為二級鉆桿，管體剩余壁厚小于或等于公稱壁厚的70％報廢。”的規(guī)定。對于鉆桿管體壁厚磨損造成的壁厚減薄缺陷，其技術(shù)方案是在截取的同一根管體上，離管體一端端面2000mm處，加工出外徑123.324mm長度300mm的薄壁管，其壁厚為7.352mm，此為確定一級鉆桿門限的管段；離管體另一端面2000mm處，加工出外徑121.486mm長度300mm的薄壁管，其壁厚為6.433mm，此為確定二級鉆桿門限的管段，顯然，若壁厚小于或等于6.433mm，鉆桿報廢。
利用鉆桿分級標(biāo)定管對鉆桿進(jìn)行分級的原理如下鉆桿漏磁檢測設(shè)備由檢測總成、自動控制系統(tǒng)、計算機(jī)和輸送輥輪組成，其核心部件是檢測總成，如圖2所示，它包括勵磁線圈、探頭(共8只，確保覆蓋鉆桿管體整個圓周)和微型氣缸。對鉆桿分級標(biāo)定管進(jìn)行標(biāo)定時，輸送輥輪帶動鉆桿分級標(biāo)定管向前移動，到達(dá)檢測總成后，自動控制系統(tǒng)控制微型氣缸向中心動作使探頭合攏，開始檢測標(biāo)定。由于鉆桿分級標(biāo)定管到達(dá)檢測總成時被勵磁線圈周圍的磁場磁化，如圖3所示，一端為N極，另一端為S極，在鉆桿分級標(biāo)定管周圍產(chǎn)生閉合磁力線，若鉆桿分級標(biāo)定管內(nèi)無缺陷，磁力線沿原回路閉合，但它人為加工了1.6mm豎通孔，以及壁厚為6.433mm和7.352mm薄壁管段，磁力線到達(dá)這些缺陷部位時外溢，產(chǎn)生漏磁。鉆桿分級標(biāo)定管向前移動的過程中，探頭檢測到各缺陷部位產(chǎn)生的漏磁，通過磁電轉(zhuǎn)換、放大、濾波、調(diào)理和A/D轉(zhuǎn)換，進(jìn)入計算機(jī)進(jìn)行顯示，檢測標(biāo)定完后，自動控制系統(tǒng)控制微型氣缸反向動作，探頭自動張開。鉆桿分級標(biāo)定管中1.6mm豎通孔產(chǎn)生的信號高度是計算機(jī)顯示出來的圖4的I圖中粗實(shí)線所在的高度，該粗實(shí)線是判定鉆桿在局部缺陷(腐蝕坑、裂紋)方面的報廢門限。鉆桿分級標(biāo)定管中7.352mm和6.433mm薄壁管段產(chǎn)生的信號高度分別是計算機(jī)顯示出來的圖4的II圖中下、上粗實(shí)線所在的高度，此下、上粗實(shí)線是判定鉆桿由于壁厚磨損降為一級、二級和報廢的門限。檢測鉆桿時，實(shí)測曲線高度小于或等于圖4中II圖的下粗實(shí)線高度為一級鉆桿，實(shí)測曲線高度在圖4中II圖的上、下粗實(shí)線之間為二級鉆桿，實(shí)測曲線高度大于或等于圖4中II圖的上粗實(shí)線或圖4中I圖的粗實(shí)線的高度，鉆桿判廢。
本實(shí)用新型的有益效果是，鉆桿漏磁檢測設(shè)備對鉆桿分級標(biāo)定管進(jìn)行標(biāo)定后，將基準(zhǔn)儲存于計算機(jī)中，檢測鉆桿時，實(shí)測曲線與該基準(zhǔn)對比，方便地實(shí)現(xiàn)了對鉆桿的分級。鉆桿分級后，一級鉆桿用于定向井、水平井，而且適用于深井，二級鉆桿用于淺井，報廢鉆桿停止使用，不僅做到了科學(xué)合理地使用鉆桿，而且減少了井下鉆具質(zhì)量事故。
四

圖1是鉆桿分級標(biāo)定管縱剖面圖。
圖2是檢測總成示意圖，它是鉆桿漏磁檢測設(shè)備的核心部件。
圖3是鉆桿分級標(biāo)定管在輸送輥輪帶動下到達(dá)檢測總成被磁化后缺陷部位產(chǎn)生漏磁的示意圖。
圖4是探頭檢測到漏磁后經(jīng)過轉(zhuǎn)換在計算機(jī)顯示的圖象，圖4的I圖中的粗實(shí)線是判定鉆桿在局部缺陷(腐蝕坑、裂紋)方面的報廢門限。圖4的II圖中的下、上粗實(shí)線是判定鉆桿由于壁厚磨損降為一級、二級和報廢的門限。
圖中1.勵磁線圈，2.探頭，3.微型氣缸，4.鉆桿分級標(biāo)定管，5.磁力線，6.1.6mm豎通孔，7.1.6mm豎通孔產(chǎn)生的漏磁，8.壁厚為6.433mm管段，9.壁厚為7.352mm管段，10.壁厚為6.433mm管段產(chǎn)生的漏磁，11.壁厚為7.352mm管段產(chǎn)生的漏磁。
五具體實(shí)施方式
圖1中，在壁厚9.19mm外徑127mm長度6000mm鉆桿管體的中間徑向鉆1.6mm豎通孔，對管體局部缺陷(腐蝕坑、裂紋)進(jìn)行標(biāo)定；在距管體端面2000mm處，加工出長均為300mm外徑分別為121.486mm和123.324mm的薄壁管，對管體壁厚進(jìn)行標(biāo)定。
圖2中，勵磁線圈1通電后，周圍產(chǎn)生磁場，對鉆桿分級標(biāo)定管4進(jìn)行磁化，微型氣缸3在自動控制系統(tǒng)的控制下帶動探頭2合攏或張開，實(shí)現(xiàn)對鉆桿分級標(biāo)定管4的檢測標(biāo)定，并讓其方便地通過。
圖3中，鉆桿分級標(biāo)定管4在輸送輥輪帶動下到達(dá)檢測總成后被磁化，一端為N極，另一端為S極，在鉆桿分級標(biāo)定管4周圍產(chǎn)生閉合磁力線5，若鉆桿分級標(biāo)定管4內(nèi)無缺陷，磁力線5沿原回路閉合，但鉆桿分級標(biāo)定管4有1.6mm豎通孔6，以及壁厚為6.433mm薄壁管段8和壁厚為7.352mm薄壁管段9，磁力線5到達(dá)這些缺陷部位時外溢，分別產(chǎn)生漏磁7、漏磁10和漏磁11。探頭2檢測到漏磁7、漏磁10和漏磁11，通過磁電轉(zhuǎn)換、放大、濾波、調(diào)理和A/D轉(zhuǎn)換，進(jìn)入計算機(jī)，顯示的波形如圖4所示。
權(quán)利要求1.一種鉆桿分級標(biāo)定管，由管體、豎通孔和薄壁管段組成，其特征在于管體設(shè)為圓柱形鉆桿，其長度為6000mm，其外徑127mm，壁厚9.19mm，在管體中間徑向鉆有1.6mm豎通孔，在離兩端面向內(nèi)2000mm設(shè)為121.486mm，壁厚6.433mm和123.324mm，壁厚7.352mm的300mm薄壁管段，兩管段相距1400mm。
專利摘要一種鉆桿分級標(biāo)定管。它是在新鉆桿上截取的長度為6000mm的管體，在中間徑向鉆φ1.6mm豎通孔，在離端面2000mm處加工成長均為300mm外徑分別為φ121.486mm和φ123.324mm薄壁管，對壁厚進(jìn)行標(biāo)定。對局部缺陷的標(biāo)定，確定腐蝕坑、裂紋缺陷使鉆桿管體達(dá)到報廢的門限；對壁厚的標(biāo)定，確定由于管體壁厚磨損減薄使鉆桿降為一級、二級和報廢的門限，實(shí)測鉆桿缺陷信號高度小于或等于φ123.324mm薄壁管產(chǎn)生的信號高度為一級鉆桿；實(shí)測鉆桿缺陷信號高度位于φ123.324mm和φ121.486mm薄壁管產(chǎn)生的信號高度之間為二級鉆桿；實(shí)測鉆桿缺陷信號高度大于或等于φ121.486mm薄壁管或φ1.6mm豎通孔產(chǎn)生的信號高度，鉆桿判廢。
文檔編號G06F19/00GK2837840SQ200520108329
公開日2006年11月15日 申請日期2005年5月30日 優(yōu)先權(quán)日2005年5月30日
發(fā)明者張玉英, 王永宏, 王玉奎 申請人:張玉英, 王永宏, 王玉奎