專利名稱：在役石油鉆桿檢測分級評價方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及石油鉆井工程技術(shù)領(lǐng)域，屬于石油、天然氣、地質(zhì)等行業(yè)的石油鉆桿在野外鉆井作業(yè)后，對其使用后的技術(shù)質(zhì)量狀況進行檢測分級評價的一種方法，是在役石油鉆桿使用一段時期后再次進行檢測并分級評價的一種方法，背景技術(shù)石油鉆桿在油田鉆井工程中，是地面旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)、提升系統(tǒng)、循環(huán)系統(tǒng)與鉆鋌、鉆頭聯(lián)接的主要部件，通過它們達到轉(zhuǎn)盤帶動鉆頭旋轉(zhuǎn)，大鉤帶動鉆頭升降，泥漿送到井底形成循環(huán)，從而實現(xiàn)鉆頭的破碎巖層并連續(xù)鉆進。正常鉆進時，石油鉆桿在井下要承受拉伸、壓縮、扭曲和泥漿酸化等復(fù)雜交變應(yīng)力，工作條件極為惡劣，隨著工作頻率的增大，使用時間過長，將形成疲勞裂紋，嚴重腐蝕坑等，因此，石油鉆桿能否正常、安全的工作，是油田鉆井工程能否正常進行的關(guān)鍵之一，在鉆井工程作業(yè)中具有至關(guān)重要的地位。在油田鉆井工程中使用的石油鉆桿，往往從國內(nèi)外的冶金鋼廠引進新的石油鉆桿進行作業(yè)，但使用后再次使用必須進行檢測才能使用，否則，將會造成嚴重事故，而對使用后的在役石油鉆桿檢測，必須有一個非常先進的能對舊品石油鉆桿進行綜合的全面的檢測分級評價的方法，以滿足鉆井生產(chǎn)和油田使用要求。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是要提供一種對舊品在役石油鉆桿進行綜合全面檢測分級評價的方法，它改變了以往對舊品石油鉆桿不檢測或者只是進行某種單項的片面的檢測，使在役石油鉆桿在油田鉆井工程中頻繁出現(xiàn)各類事故的現(xiàn)狀。
為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取以下技術(shù)方案一種在役石油鉆桿檢測分級評價方法，它包括下列步驟一、石油鉆桿檢測準備工作(1)編工號，(2)打鋼號，(3)清洗，(4)外觀檢查，(5)檢查工號、鋼號；二、鉆桿內(nèi)、外接頭數(shù)據(jù)測量(1)外徑測量，(2)最小臺肩寬度測量，(3)接頭體長度測量，(4)吊卡臺肩寬度測量；三、鉆桿管體數(shù)據(jù)測量(1)外徑測量，(2)壁厚測量；四、鉆桿接頭螺紋及密封臺肩面檢查及修復(fù)(1)接頭螺紋及密封臺肩面檢查，(2)螺紋及密封臺肩面手工修復(fù)，(3)判修；五、鉆桿直線度的測量及鉆桿水眼目測、疏通(1)“拉線法”測直線度(2)水眼目測檢查、疏通水眼；六、對鉆桿內(nèi)外螺紋接頭至管體中央1.2米范圍內(nèi)壁腐蝕進行檢查(1)用工業(yè)內(nèi)窺儀進行檢查；
七、鉆桿超聲波檢測(1)加厚區(qū)及焊縫超聲波探傷，(2)接頭內(nèi)、外螺紋超聲探傷；八、鉆桿管體電磁感應(yīng)檢測用AITRS-3型電磁探傷設(shè)備進行探傷；九、鉆桿接頭螺紋磁粉檢測采用“剩磁法”和“連續(xù)法”對鉆桿接頭螺紋進行熒光磁粉探傷；十、電磁探傷異常疑問區(qū)和內(nèi)窺儀檢測鉆桿兩端1.2米范圍內(nèi)壁腐蝕復(fù)查(1)超聲波測厚復(fù)查，(2)超聲波探傷復(fù)查；十一、檢測資料整理并分級標識(1)檢測資料收集、整理，(2)鉆桿分級標識；十二、分級統(tǒng)計及報告書的撰寫(1)分級統(tǒng)計，(2)報告書的撰寫。
本發(fā)明的有益效果是對舊品在役石油鉆桿進行綜合全面檢測分級評價，改變了以往對舊品石油鉆桿不檢測或者只是進行某種單項的片面的檢測，可有效地避免在役石油鉆桿在油田鉆井工程中頻繁出現(xiàn)各類事故的現(xiàn)狀。
說明書附1是本發(fā)明的工藝流程框圖。
具體實施例方式
參見

圖1所示一種在役石油鉆桿檢測分級評價方法，它包括下列步驟一、在役石油鉆桿檢測的準備工作1、對待檢在役石油鉆桿置于檢測平臺排列整齊并進行編排工號。
2、在石油鉆桿外螺紋接頭端打制鋼印號，其鋼號按使用單位、鋼級、規(guī)格和出廠時間以及檢測序號等進行編制，如各種規(guī)格鉆桿編碼采用11位數(shù)，表示為XXXXXXX-XX-XX，第一位數(shù)表示鉆桿鋼級X、G或S等，第二、三位數(shù)代表出廠年份，四、五、六、七位數(shù)代表鉆桿檢測序號，第八、九位數(shù)代表石油鉆桿所屬使用單位，第十位數(shù)代表石油鉆桿規(guī)格，5代表5″鉆桿；3代表3-1/2″鉆桿；2代表2-7/8″鉆桿；1代表2-3/8″鉆桿，最后一位表示鉆桿類型，X表示斜坡鉆桿；Z表示直角鉆桿；W表示加重鉆桿。如S020058-CD-5W表示為川東鉆探公司5″加重鉆桿，2002年出廠，第58號鉆桿。鋼字母與鋼數(shù)字一般選用10號，鋼印號要求清晰整潔。
3、清潔鉆桿接頭、螺紋、管體等油污及嚴重銹蝕，對管體有拉傷、毛刺、咬傷等情況嚴重的進行打磨。用鋼絲刷或其它工具清理鉆桿距接頭1.2米以內(nèi)銹蝕、泥漿及油污等，保證其光滑平整。清理鉆桿距接頭1.2米以內(nèi)的內(nèi)壁銹蝕、泥漿及油污等，保證用肉眼能觀察到鋼體。
4、目測鉆桿管體外觀腐蝕狀況及偏磨狀況，觀察其是否有刺漏、焊補等擠扁或刻痕嚴重等情況。
5、檢查工號、鋼號；
二、在役石油鉆桿的內(nèi)、外接頭數(shù)據(jù)測量1、鉆桿內(nèi)、外螺紋接頭外徑測量①選用的量具有游標卡尺、外卡鉗等，所用量具示值精度為0.5mm。
②校對量具采用計量合格的量具，其誤差不能大于0.5mm，保證量具靈活自如，準確無誤。
③測量方法在距內(nèi)、外螺紋接頭密封臺肩面端25mm處，沿圓周方向每隔120°測量一次外徑，取其平均值作為測量結(jié)論，但其測量應(yīng)根據(jù)實際情況選其部位，偏磨嚴重的選其嚴重部位應(yīng)測量多次，接頭上有周向凹坑的打磨平整后選此部位測量。
④復(fù)查與抽檢根據(jù)鉆桿接頭均勻磨損的原則，復(fù)查其內(nèi)、外螺紋接頭體的外徑尺寸數(shù)據(jù)，采用隨機按5％比例進行抽檢。
2、測定內(nèi)、外螺紋接頭體密封臺肩面的最小寬度①選用的量具有游標卡尺、深度尺等，所用量具示值精度為0.1mm。
②校對量具采用計量合格的量具，其誤差不能大于0.1mm，保證量具靈活自如，準確無誤。
③用游標卡尺、深度尺按鉆桿接頭密封臺肩面圓周方向每隔120°測量一次臺肩面寬度，取其最小值作為測量結(jié)論；或若有接頭偏磨者可直接測量偏磨處密封臺肩面的寬度，取其最小值作為測量結(jié)論。
④復(fù)查與抽檢根據(jù)鉆桿接頭均勻磨損的原則，復(fù)查其內(nèi)、外螺紋接頭密封臺肩面寬度尺寸數(shù)據(jù)與內(nèi)、外螺紋接頭外徑數(shù)據(jù)對比值偏差較大的鉆桿，采用隨機按5％比例進行抽檢。
⑤石油鉆桿接頭分級標準(見下表)單位mm


注*EU-外加厚；IEU-內(nèi)外加厚；95-X級鋼；105-G級鋼；135-S級鋼。
3、接頭體長度的測量①選用的量具有鋼板尺、游標卡尺等，所用量具示值精度為0.5mm。
②校對量具采用計量合格的量具，其誤差不能大于0.5mm，保證量具靈活自如，準確無誤。
③用量具在鉆桿接頭上沿圓周方向每隔120°測量一次接頭體長度，取其平均值作為測量結(jié)論。
④復(fù)查與抽檢選擇接頭體較短和較長的進行復(fù)檢，采用隨機按5％比例進行抽檢。
⑤石油鉆桿接頭體長度標準(見下表)單位mm

4、測量鉆桿直角吊卡臺肩面寬度①選用的量具有深度尺等，所用量具示值精度為0.1mm。
②校對量具采用計量合格的量具，其誤差不能大于0.1mm，保證量具靈活自如，準確無誤。
③沿鉆桿接頭圓周方向每隔120°測量一次吊卡臺肩面寬度，取其最小值作為測量結(jié)論。
④復(fù)查與抽檢根據(jù)鉆桿接頭均勻磨損的原則，復(fù)查其吊卡臺肩面寬度尺寸數(shù)據(jù)與內(nèi)螺紋接頭外徑數(shù)據(jù)對比值偏差較大的鉆桿，采用隨機按5％比例進行抽檢。
三、在役石油鉆桿的管體數(shù)據(jù)測量1、鉆桿管體外徑的測量①選用的量具有游標卡尺、外卡鉗、外徑規(guī)等量具示值精度為0.1mm。
②校對量具采用計量合格的量具，其誤差不能大于0.1mm，保證量具靈活自如，準確無誤。
③在鉆桿管體中部沿圓周方向每隔120°測量一次外徑，取其平均值作為鉆桿外徑尺寸結(jié)論。
④復(fù)查與抽檢采用隨機按5％比例進行復(fù)查與抽檢。
2、鉆桿管體壁厚的測量①選用的測厚儀器、探頭及耦合劑和對比試塊使用的儀器為數(shù)字式直讀式超聲波測厚儀，采用帶延遲塊的單晶直探頭和雙晶探頭，探頭的頻率為2.5～5MZ，應(yīng)能測量外徑不小于30mm的管體；耦合劑要求通?？蛇x用機油等透聲性能好，無毒、無腐蝕且又經(jīng)濟的液體作為耦合劑，儀器校驗與實際測定時應(yīng)使用相同的耦合劑；檢測表面存在的浮銹、油污、應(yīng)進行徹底的清洗，必要時可進行適當?shù)男弈?；試塊要求聲速應(yīng)與所測鉆桿管體的聲速盡量相同或相近。
②調(diào)試儀器靈敏度在與所測管體壁厚相近的試塊上調(diào)節(jié)儀器靈敏度，誤差不應(yīng)超過0.1mm；超聲測厚儀的校正需根據(jù)已知的管體材料聲速，調(diào)好儀器聲速值，然后在儀器附帶的試塊上，調(diào)好“零位校正”旋鈕，使儀器顯示為試塊的厚度，儀器即調(diào)試完畢。
③測量方法A、采用多點測厚方法管體壁厚測定時，探頭分割線與管體中心軸線垂直沿圓周方向每隔120°測量一次，取其中最小讀數(shù)。
B、二次測定法在用雙晶直探頭測定時，將分割面的方向轉(zhuǎn)動90°，在同一測定點測兩次，測定值取最小值。
C、φ30mm多點測定法當測定值不穩(wěn)時，以一個測定點為中心，在φ30mm的范圍內(nèi)進行多點測定，測定值取最小值。
D、測定值異常時的處理a、沒有顯示值通常是因為管體曲率半徑太小或表面有大量點腐蝕，這時可用超聲波探傷儀進行輔助測定；b、顯示值比實際厚度小通常是因為材料內(nèi)部的夾雜、夾層等缺陷引起的，這時可用超聲波探傷儀對測點附近進行檢測，確認是否受缺陷影響，探頭可用直探頭或斜探頭。
④在鉆桿管體中部沿圓周方向分4——8點對稱測厚，取其平均值作為鉆桿管體壁厚結(jié)論。
⑤石油鉆桿管體檢測分級標準(見下表)


注(1)本表適用于各種尺寸、重量和鋼級的鉆桿，按公稱尺寸為基礎(chǔ)計算。
(2)可沿軸向按不超過本表外部腐蝕的規(guī)定數(shù)值將其磨光。磨光處與外輪廓平滑過渡。
四、在役石油鉆桿的接頭螺紋和密封臺肩面檢查及修復(fù)1、接頭螺紋及密封臺肩面檢查①使用工具石油管螺紋單項儀、環(huán)規(guī)、塞規(guī)、游標卡尺、深度尺、鋼板尺等。
②檢查鉆桿接頭內(nèi)、外螺紋及密封臺肩面狀況。
③需要打磨機打磨密封臺肩面的做好打磨標識，其標識一般采用黃油漆在臺肩端面打“△”；需要重新車制的螺紋應(yīng)做好修扣標識，其標識一般采用黃油漆在臺肩端面打“○”。
④測量漲大鏜孔直徑并根據(jù)實際情況測量螺紋伸長量、剩余牙頂寬度、剩余牙型高度等參數(shù)。
⑤復(fù)查與抽檢采用隨機按5％比例進行復(fù)查與抽檢。
2、螺紋及密封臺肩面手工修復(fù)螺紋端面及螺紋有毛刺、不平或能夠用手工修復(fù)的需要用平銼(棱銼)銼好的應(yīng)當用銼刀加以修復(fù)并仔細檢查。
①使用工具平銼、棱銼、半圓銼、游標卡尺、鋼板尺等。
②手工修復(fù)后臺肩面能夠光滑平整，保證其密封臺肩面垂直度達到要求。
③有下列任一情況者均應(yīng)予以修磨或車制
a、臺肩面如因粘結(jié)或碰撞出現(xiàn)凸凹不平或影響密封性的缺陷(缺欠)；b、螺紋正常磨損后，剩余牙頂寬度或剩余牙型高度小于下表規(guī)定值，或者磨尖牙數(shù)大于或等于下表規(guī)定者；c、鉆桿接頭螺紋正常磨損允許量(見下表)單位mm

d、螺紋粘扣、嚴重銹蝕或有泥漿刺痕者；e、內(nèi)螺紋鏜孔處因撞擊等原因產(chǎn)生徑向變形，鏜孔大端直徑小于其最小極限值時；f、發(fā)生外螺紋斷裂、伸長或內(nèi)螺紋脹大。當外螺紋的伸長量在50.8mm內(nèi)超過0.15mm，或內(nèi)螺紋鏜孔直徑超過最大極限尺寸的0.79mm時；g、臺肩平面應(yīng)平整光滑，沒有徑向傷痕、刺痕、無毛刺；h、臺肩靠內(nèi)圓處應(yīng)保持完好，其完好部分最窄處寬度應(yīng)達到相應(yīng)尺寸鉆桿60％的使用臺肩寬度。
3)、鉆桿接頭密封臺肩面的打磨、修扣的普遍狀況3.1①接頭密封面靠內(nèi)圓處的60％，應(yīng)平整光滑，沒有徑向傷痕、刺痕、無毛刺。
②若密封面有劃痕或坑點時；在0.3mm深內(nèi)用銼刀銼平；在0.8mm深時用打磨機磨平；在1mm深時必須上車床重新車扣。
3.2①接頭密封面靠外圓處的40％，允許有微細劃紋。
②若存在嚴重凸臺，撞凹坑，徑向變形或嚴重影響密封性的必須重新車扣。
五、在役石油鉆桿直線度的測量及鉆桿水眼目測、疏通①使用工具鋼板尺、軟線等，所用量具示值精度為0.2mm。也可采用座架規(guī)測量內(nèi)、外螺紋接頭體與鉆桿管體的最大偏心度，其最大偏心度應(yīng)小于表總讀數(shù)的2.4mm。
②用“拉線法”在鉆桿管體兩端繃緊拉線，用鋼板尺測量鉆桿彎曲面和線之間的最大距離，取其最大值做為測量結(jié)論，并做上標識，其標識一般用黃油漆在距管子接頭兩端1.2米以外畫“∽”符號。
③鉆桿水眼目測檢查及疏通鉆桿水眼用肉眼觀測其是否暢通，如有堵塞在不損壞鉆桿前提下進行疏通。
④復(fù)查與抽檢采用隨機按5％比例進行復(fù)查與抽檢。
⑤石油鉆桿管體直線度標準(見下表)單位mm

六、對鉆桿內(nèi)外螺紋接頭體至管體中央1.2米范圍內(nèi)壁腐蝕進行檢查①采用儀器北京晉科光公司的N-2型工業(yè)內(nèi)窺儀。
②調(diào)整好儀器，保證能夠清楚的觀察到內(nèi)壁狀況的圖象。
③使其鏡頭沿內(nèi)壁逐步檢查，掃查范圍按360°仔細觀察內(nèi)部狀況，發(fā)現(xiàn)缺陷在管體外壁相應(yīng)的位置標記好。
④復(fù)查與抽檢采用隨機按5％比例進行復(fù)查與抽檢。
七、在役石油鉆桿超聲波無損檢測1、石油鉆桿加厚過渡區(qū)及焊縫超聲波無損檢測①選用的儀器及試塊汕頭超聲儀器研究所生產(chǎn)的超聲波探傷儀CTS-2200、CTS-22A型儀器，選用探傷儀器、試塊及探傷設(shè)備應(yīng)具有良好的精度和靈敏度。
A、檢測儀器要求a、開機并檢查儀器電源指示，若指針指向黑區(qū)應(yīng)及時進行充電，充電時間在2小時以上；b、儀器選用A型脈沖反射式超聲波探傷儀或數(shù)字超聲波探傷儀；c、儀器的水平線性誤差不超過2％；d、儀器的垂直線性誤差不超過5％；e、儀器的動態(tài)范圍不小于26dB。
B、耦合劑要求應(yīng)選用經(jīng)濟、實惠、來源方便的機油、漿糊等透聲性好還能保證良好聲能接觸、且不損傷檢測表面的耦合劑，儀器校驗時所用耦合劑須與實際檢驗用耦合劑相同。
C、檢測面要求檢測表面應(yīng)平整、無油污和其它影響探傷的附著物。當檢測面不平整時應(yīng)考慮修整和補償，用銼刀、刮刀、鋼絲刷等工具除去探傷部位的銹蝕、油垢、電焊飛濺等雜物，以及鉗痕等進行清除修磨，保證探傷部位表面平整、光滑。焊縫處內(nèi)外表面不得有凸臺、凹槽，較深的切削刀痕或磨痕。
D、對比試塊用于調(diào)節(jié)檢測靈敏度的對比試塊，其厚度、曲率半徑及鋼級應(yīng)與所檢測的鉆桿管體加厚部位相同，人工缺陷反射體為Φ1.6mm的徑向通孔，孔至試塊邊緣的距離為40mm。
E、選擇探頭a、采用單晶片帶有硬質(zhì)保護楔塊的斜探頭；b、探頭的頻率為2.5MHz，頻率誤差不超過±10％；c、探頭的K值可根據(jù)鉆桿加厚部位的尺寸在2.5～3.5之間選擇，以便檢查整個加厚過渡帶和焊縫。
②檢測方法A、掃描線的調(diào)節(jié)及靈敏度的確定a、粗探傷時將儀器深度范圍調(diào)節(jié)到1m處，探頭對準鉆桿端面前后移動，將端面反射信號按水平法調(diào)節(jié)至儀器面板相應(yīng)的位置上，距離為600mm時，其高度一般應(yīng)大于滿幅度的80％；b、精探傷時用Φ1.6mm徑向通孔的上下端角反射，按3、6、9比例作出距離波幅曲線，提高6dB做為定量線靈敏度，Φ1.6mm徑向通孔的基準線則為判廢線。檢測時根據(jù)鉆桿管體表面情況再補償2～8dB進行掃查。
B、掃查方式a、為提高檢測效率保證檢測質(zhì)量，在距公接頭端600mm處探頭分別向端部及管體兩個方向掃查，在距母接頭端800mm處向端部掃查。掃查時探頭沿管體周向作鋸齒形移動；b、探頭沿周向移動掃查，覆蓋率不小于探頭晶片尺寸15％；c、在探頭移動過程中要保證良好的聲接觸，其移動速度一般不超過100mm/s。
C、缺陷的判定a、回波高度大于或等于對比試塊上人工反射體相應(yīng)部位的回波高度時應(yīng)認定為缺陷；b、回波高度低于對比試塊上人工反射體相應(yīng)部位的回波高度，但指示長度≥20mm時，應(yīng)判為缺陷；c、不允許存在下列缺陷位于判廢線及判廢線以上的缺陷；位于判廢線以下至定量線且周向指示長度≥20mm的缺陷；檢測人員認為的裂紋等危害性缺陷。
④抽檢和復(fù)檢
A、抽檢檢測完畢后按所檢總數(shù)的10％進行全過程抽檢。
B、當出現(xiàn)下列情況之一時，需進行復(fù)檢a、檢測結(jié)束時，用對比試塊驗證靈敏度已有變化；b、發(fā)現(xiàn)檢測過程中操作方法有誤；c、有爭議或認為需要有其他方法驗證時。
2、石油鉆桿接頭內(nèi)、外螺紋超聲波無損檢測①選用的儀器及試塊汕頭超聲儀器研究所生產(chǎn)的超聲波探傷儀CTS-2200、CTS-22A型儀器，選用探傷儀器、試塊及探傷設(shè)備應(yīng)具有良好的精度和靈敏度。一般選用5MHZ1610，必要時根據(jù)所探工件的材質(zhì)和螺紋型號選擇合適探頭，對于探測面寬度小于5mm的鉆桿螺紋不采用超聲波探測范圍。
②把儀器抑制旋鈕調(diào)到“0”，用50mm回波探頭或者相應(yīng)聲程的試塊對超聲波探傷按照250mm調(diào)節(jié)探測范圍。
③耦合劑均勻涂抹在探測面上，探傷靈敏度以最高絲扣回波的20％作為參考靈敏度。
④在三倍近場區(qū)以外如果有反射回波高度超過40％，信號單純，不是整個圓周方向產(chǎn)生信號，則認為異常信號。如果信號高度超過60％并有一定指示長度則確認為裂紋。
⑤復(fù)查與抽檢采用隨機按5％比例進行復(fù)查與抽檢。
八、在役石油鉆桿的管體整體電磁無損檢測1、采用美國OEM公司生產(chǎn)的ARTIS-3便攜式電磁檢測系統(tǒng)對管體的橫向裂紋和壁厚損失進行檢測和評判。根據(jù)API標準有關(guān)內(nèi)容制作的φ1.6 mm豎通孔標定管分別對8只檢測探頭進行靈敏度校驗，100％的電腦化，橫向裂紋和壁厚損失探傷覆蓋率超過360°?！霸诰€診斷”、“自動停機”功能，極大地節(jié)省了尋找和驗證顯示凝點地時間，所有檢測結(jié)果和報告達到API標準。
2、工作原理美國OEM公司生產(chǎn)的ARTIS-3便攜式電磁檢測系統(tǒng)裝置是采用漏磁檢測和霍爾效應(yīng)對使用過的在役石油鉆桿管體整體進行鋼級對比、橫向缺陷和壁厚變化進行檢測的一種無損檢測設(shè)備。
3、設(shè)備組成A、檢測設(shè)備由磁化系統(tǒng)、組合探頭、操作控制系統(tǒng)、信號記錄與處理系統(tǒng)、標記系統(tǒng)及動力傳動系統(tǒng)等構(gòu)成a、磁化裝置由磁化線圈(鋼級對比線圈和退磁線圈)組成，勵磁電流連續(xù)可調(diào)；b、磁化線圈對要進行檢測的鉆桿管體進行縱向磁化，以便檢測橫向裂紋探傷；c、鋼級對比線圈判斷被檢測鉆桿管體與一已知鋼級的石油鉆桿是否是一樣的鋼級；d、退磁線圈把經(jīng)過探傷的鉆桿管體退磁到低于25高斯。
B、組合探頭由橫向探靴和壁厚探靴組成a、橫向探靴可以有效地探測到石油鉆桿管體內(nèi)外表面上存在的橫向裂紋，軋壓形成的重疊、凹坑、劃傷及腐蝕麻坑，并且把結(jié)果顯示在儀器顯示器上；b、壁厚探靴利用霍爾效應(yīng)元件探測鉆桿管體壁厚的變化，壁厚變化的信息經(jīng)過處理分析，然后與正常的管體信息對比，鉆桿管體有缺陷的信息會顯示到監(jiān)視屏幕上；c、操作控制系統(tǒng)通過工業(yè)計算機操作來控制磁化線圈移動、探頭移動(或管體輸送)、檢測全過程控制和監(jiān)視探測結(jié)果。
C、信號記錄處理系統(tǒng)具有檢測信號的實時采集處理，數(shù)字化傳輸?shù)接嬎銠C進行跟蹤顯示和儲存，裂紋檢測顯示和壁厚變化分屏顯示，屏幕顯示管體長度和次序編號等功能。
D、標記系統(tǒng)在計算機控制下，在有缺陷的管體上噴印標記指出缺陷的位置和嚴重程度(或發(fā)出聲光報警)。
E、動力傳動系統(tǒng)給磁化線圈移動、組合探頭移動(或管體輸送)提供動力。
4、組合探頭掃查方式①移動檢測設(shè)備的組合探頭裝置在管體上直進式移動，鉆桿管體固定。
②固定檢測設(shè)備的組合探頭裝置，鉆桿管體直進式移動。
5、對比試樣①對比試樣用于標定探傷裝置綜合性能，調(diào)整探傷裝置的靈敏度。
②對比試樣應(yīng)在新品石油鉆桿上截取，制作人工缺陷，檢測不同規(guī)格的石油鉆桿應(yīng)有相應(yīng)規(guī)格的對比試樣。
③人工缺陷在對比試樣上加工成軸向矩形槽或圓柱形通孔，對比試樣上人工缺陷可采用機械加工、電火花加工、化學(xué)腐蝕等方法制作。
④對比試樣的人工缺陷名稱矩形槽用N表示，通孔用D表示。人工缺陷尺寸見下表。單位mm


6、操作步驟①設(shè)備啟動前，必須保證各電纜連接正確，接觸良好。
②打開降壓變壓器，電壓表正常指示為110V～120V。
③啟動MPS的UPS電源，按住啟動按鈕，聽到“嘀—”的聲音后，松手。
④打開MPS面板上的電源開關(guān)。
⑤打開電腦。
⑥電腦啟動后，系統(tǒng)進行預(yù)熱15分鐘。如果距離前一次關(guān)機時間不足1小時，可以不進行預(yù)熱，直接進入檢測狀態(tài)屏幕。
⑦定義工作名稱、工件序號。
⑧進行系統(tǒng)標定，若在系統(tǒng)關(guān)機后或已檢測100根鉆桿后必須重新進行標定。
⑨選擇與被檢鉆桿同規(guī)格的標定管進行系統(tǒng)標定，標定完畢后方可進入檢測工作狀態(tài)。
⑩檢測中發(fā)現(xiàn)異常信號，必須使用自動停機功能確定缺查。
(11)隨時使用O.B.D功能檢測電磁線圈、小車及探靴狀況，注意顯示屏上的警示信號和MPS上的保險管，發(fā)現(xiàn)問題及時停機，排除故障后方可重新進行工作，嚴禁帶故障操作檢測。
(12)管體無法進行檢測時，需進行處理或表面清潔。
(13)檢測完成后，需按正常操作方法關(guān)閉儀器電源。
(14)車在行進時必須扶正，防止旋轉(zhuǎn)或損壞。
(15)檢測人員對檢測全過程進行操作和監(jiān)控。
(16)檢測結(jié)果使用工業(yè)計算機對檢測進行記錄存儲。
7、退磁當石油鉆桿需要退磁時，通過退磁線圈把經(jīng)過探傷的在役鉆桿退磁到低于25高斯。
8、可疑信號的處理①、發(fā)現(xiàn)可疑信號應(yīng)對信號產(chǎn)生部位進行重復(fù)檢測。
②、對可疑信號部位進行人工驗證，驗證包含以下內(nèi)容目視檢驗觀察管體外觀狀況；腐蝕麻坑、機械損傷的深度測量；內(nèi)壁信號的超聲波驗證；壁厚變化的超聲波測量；如有必要進行表面裂紋的超聲檢測。
九、在役石油鉆桿的接頭螺紋磁粉無損檢測①采用儀器美國捷特公司Maxima3500型紫外燈進行觀察。
②設(shè)備要求A、當采用熒光法檢測時，所使用的紫外線燈在工件表面的紫外線強度應(yīng)不低于1000μW/cm2，紫外線的波長應(yīng)在0.32～0.40μm的范圍內(nèi)。
B、采用韓國HANDY MAGNA MP-200磁軛探傷機，使用“剩磁法”，其提升力的測定將磁軛放在磁力稱量試板上通以電流提起的最大重量為該探傷機提升力。交流電磁軛至少應(yīng)有45N提升力，直流電磁軛至少應(yīng)有177N提升力，交叉磁軛至少應(yīng)有118N提升力。
C、輔助設(shè)備a、A型試片和C型試片b、磁場指示器(八角試塊)c、磁懸液濃度測定管d、2-10倍放大鏡e、紫外線燈f、場強儀g、磁場強度計③磁懸液要求A、磁粉選用非熒光黑磁膏或熒光磁粉。
B、磁懸液的配制用煤油或水作為分散媒介。若以水為媒介時，應(yīng)加入適當?shù)姆冷P劑和表面活性劑。油基載體運動粘度38℃≤3.0mm2/S，使用溫度下≤5.0mm2/SC、磁懸液的濃度應(yīng)根據(jù)磁粉種類、粒度以及施加方法、時間來確定。一般情況下，新配制的非熒光磁粉濃度為10～25g/l，熒光磁粉濃度為1～3g/l.
D、磁懸液濃度的測定測量前充分攪拌磁懸液，使其均勻后，取100ml磁懸液注入沉淀管使其沉淀。煤油和水配制的磁懸液須靜置30分鐘，沉淀在管底的容積即表示磁懸液的濃度。一般情況下，非熒光磁粉沉淀體積值為1.2～2.4ml/100ml，熒光磁粉的沉淀體積值為0.1～0.4ml/100ml。
④靈敏度試片及靈敏度的校驗方法A、采用A型或C型試片時，應(yīng)將試片無人工缺陷的面，朝外，為使試片與被檢面接觸良好，可用透明膠帶將其平整的粘貼在被檢面上，注意膠帶不能覆蓋試片上的人工缺陷。測試時，應(yīng)該使用連續(xù)法。
B、采用15/50的A型靈敏度試片。
⑤磁化方法A、采用美國PL-10磁化設(shè)備，使用“連續(xù)法”磁化時磁化線圈應(yīng)與石油鉆桿螺紋同心，線圈縱向位置應(yīng)使鉆桿螺紋端面凸出20mm，每次通電時間為0.5～1s，重復(fù)通電3～5次后停止磁化。
B、鉆桿螺紋剩余磁感應(yīng)強度不滿足規(guī)定時，應(yīng)采用連續(xù)法探傷。
⑥磁懸液的施加方法A、工作時應(yīng)確定整個檢測面能被磁懸液良好的潤濕后，再施加磁懸液。
B、磁懸液的施加方法可采用噴、澆、浸濕等方法，不可采用刷涂法，磁懸液在檢測表面的流動速度不能過快。
C、使用連續(xù)法時磁懸液的施加必須在磁化的同時施加，通電時間為1～3S，停施磁懸液至少1S后才可停止磁化。
D、在檢測過程中已形成的磁痕不要被流動的磁懸液破壞。
E、檢測人員噴灑磁懸液時，每噴1根鉆具螺紋搖晃1次磁懸液噴壺，以防磁粉沉積。
⑦磁痕的觀察A、熒光磁粉檢測時，磁痕的評定應(yīng)在暗室進行，暗室內(nèi)可見光照度不大于20LX，工件被檢面處的紫外線強度不小于1000μm/cm2B、非熒光磁粉檢測時，磁痕的評定應(yīng)在可見光下進行，工件被檢面處的可見光不小于500LX。
C、除能確認磁痕是由于工件材料局部磁性不均或操作不當造成的之外，其他一切磁痕顯示均作為缺陷磁痕處理。
D、當辨認細小缺陷磁痕時，應(yīng)用2～10倍放大鏡進行觀察。
⑧抽檢經(jīng)檢測人員檢測評定所探工件合格后，由項目組抽檢人員和專業(yè)技術(shù)員按所檢總數(shù)的10％進行全過程抽檢，如有誤，擴大抽檢范圍為30％；如再有誤則認為這批不合格，必須重新檢測。
十、電磁探傷異常疑問區(qū)和內(nèi)窺儀檢測鉆桿兩端1.2米范圍內(nèi)壁腐蝕復(fù)查1、超聲波測厚復(fù)查①使用儀器德國K.K.公司的DM4超聲波測厚儀、陜西漢中萬目公司的ATY型麻坑深度儀。
②校對儀器a、校對塊上對麻坑深度儀進行校對，使指針對準刻度盤的零位；b、對測厚儀進行校對，其顯示誤差應(yīng)不超過±0.1mm。
③按照鉆桿管體電磁感應(yīng)探傷的記錄和內(nèi)窺儀檢測記錄對異常疑問區(qū)域進行復(fù)檢。
④對異常疑問區(qū)域進行較密集的點測厚。
⑤使用麻坑深度儀對異常疑問區(qū)域腐蝕坑和刻槽深度進行測量。測量時沿軸向和周向移動儀器，使其錐形觸頭對準坑槽最深處，將刀口順管體軸線方向放到管體上，測出槽坑深度。
⑥將異常疑問區(qū)域的槽坑深度最大值和臨近壁厚最小值作為檢測結(jié)論記錄和內(nèi)窺儀超聲波測厚復(fù)檢記錄相應(yīng)位置。
2、超聲波探傷復(fù)查①探傷儀器、器材及試塊汕頭超聲儀器研究所生產(chǎn)的超聲波探傷儀CTS-2200、CTS-22A型儀器，選用探傷儀器、試塊及探傷設(shè)備應(yīng)具有良好的精度和靈敏度。
②按照鉆桿管體電磁感應(yīng)探傷的記錄和內(nèi)窺儀檢測記錄對異常疑問區(qū)域進行復(fù)檢。
③對異常疑問區(qū)域進行超聲波探傷。
④將檢測結(jié)論記錄和內(nèi)窺儀超聲波復(fù)檢記錄在相應(yīng)位置。
十一、檢測資料整理并分級標識1、檢測資料整理①收集、整理各項檢測資料并分析檢測結(jié)果。
②核對外觀檢查資料，對情況嚴重的酌情降級處理。
③核對報廢鉆桿。
④對原始資料書面分級情況進行100％復(fù)查。
2、鉆桿分級標識①把書面分級結(jié)果用白、紅油漆標識在鉆桿上，一般是標識在離鉆桿公接頭0.5米處，I級用白油漆畫一道圈、II級畫兩道圈、III級用紅油漆畫一道圈、報廢用白油漆在公、母接頭體上畫“≠”符號。
②對書面分級結(jié)果和鉆桿標識結(jié)果核對。
十二、分級統(tǒng)計及報告書的撰寫1、分級統(tǒng)計統(tǒng)計分析鉆桿級別數(shù)量及鉆桿降級原因。
2、報告書的撰寫一批鉆桿檢測完畢應(yīng)由檢測人員撰寫相應(yīng)的檢測分析報告。
權(quán)利要求
1.一種在役石油鉆桿檢測分級評價方法，它包括下列步驟一、石油鉆桿檢測準備工作(1)編工號，(2)打鋼號，(3)清洗，(4)外觀檢查，(5)檢查工號、鋼號；二、鉆桿內(nèi)、外接頭數(shù)據(jù)測量(1)外徑測量，(2)最小臺肩寬度測量，(3)接頭體長度測量，(4)吊卡臺肩寬度測量；三、鉆桿管體數(shù)據(jù)測量(1)外徑測量，(2)壁厚測量；四、鉆桿接頭螺紋及密封臺肩面檢查及修復(fù)(1)接頭螺紋及密封臺肩面檢查，(2)螺紋及密封臺肩面手工修復(fù)，(3)判修；五、鉆桿直線度的測量及鉆桿水眼目測、疏通(1)“拉線法”測直線度(2)水眼目測檢查、疏通水眼；六、對鉆桿內(nèi)外螺紋接頭至管體中央1.2米范圍內(nèi)壁腐蝕進行檢查(1)用工業(yè)內(nèi)窺儀進行檢查；七、鉆桿超聲波檢測(1)加厚區(qū)及焊縫超聲波探傷，(2)接頭內(nèi)、外螺紋超聲探傷；八、鉆桿管體電磁感應(yīng)檢測用AITRS-3型電磁探傷設(shè)備進行探傷；九、鉆桿接頭螺紋磁粉檢測采用“剩磁法”和“連續(xù)法”對鉆桿接頭螺紋進行熒光磁粉探傷；十、電磁探傷異常疑問區(qū)和內(nèi)窺儀檢測鉆桿兩端1.2米范圍內(nèi)壁腐蝕復(fù)查(1)超聲波測厚復(fù)查，(2)超聲波探傷復(fù)查；十一、檢測資料整理并分級標識(1)檢測資料收集、整理，(2)鉆桿分級標識；十二、分級統(tǒng)計及報告書的撰寫(1)分級統(tǒng)計，(2)報告書的撰寫。
全文摘要
一種在役石油鉆桿檢測分級評價方法，它包括下列步驟一、石油鉆桿檢測準備工作；二、鉆桿內(nèi)、外接頭數(shù)據(jù)測量；三、鉆桿管體數(shù)據(jù)測量；四、鉆桿接頭螺紋及密封臺肩面檢查及修復(fù)；五、鉆桿直線度的測量及鉆桿水眼目測、疏通；六、對鉆桿內(nèi)外螺紋接頭至管體中央1.2米范圍內(nèi)壁腐蝕進行檢查；七、鉆桿超聲波檢測；八、鉆桿管體電磁感應(yīng)檢測；九、鉆桿接頭螺紋磁粉檢測；十、電磁探傷異常疑問區(qū)和內(nèi)窺儀檢測鉆桿兩端1.2米范圍內(nèi)壁腐蝕復(fù)查；十一、檢測資料整理并分級標識；十二、分級統(tǒng)計及報告書的撰寫。本發(fā)明的有益效果是對舊品在役石油鉆桿進行綜合全面檢測分級評價，可有效地避免了在役石油鉆桿在油田鉆井工程中頻繁出現(xiàn)各類事故的現(xiàn)狀。
文檔編號G01N27/82GK101086202SQ20071011913
公開日2007年12月12日 申請日期2007年7月16日 優(yōu)先權(quán)日2007年7月16日
發(fā)明者何先富, 何川, 蔣鵬, 馬洪華, 賀志剛, 馬建民 申請人:安東石油技術(shù)(集團)有限公司