本發(fā)明涉及石油勘探與開采，具體為一種石油鉆機安全性檢測裝置及監(jiān)測方法。

背景技術(shù)：

1、石油鉆機在石油勘探和開采中扮演著重要的角色，是保障能源供應(yīng)的關(guān)鍵設(shè)備之一，通過精密的操作和科學(xué)的管理，石油鉆機能夠高效地完成鉆井任務(wù)，為石油行業(yè)的發(fā)展做出貢獻，同時，隨著科技的進步和環(huán)保意識的提高，石油鉆機的設(shè)計和制造也越來越注重高效、節(jié)能和環(huán)保，而在這個過程中，鉆桿在鉆井時占據(jù)重要地位。

2、鉆桿作為鉆井作業(yè)中的核心部件，在鉆探過程中需承受復(fù)雜而嚴峻的工況，包括持續(xù)的拉伸力、劇烈的扭轉(zhuǎn)運動、高頻振動以及高壓泥漿的強力摩擦與沖蝕，這些極端條件極大地考驗著鉆桿的耐用性和完整性，若鉆桿上存在的細微裂紋、蝕坑乃至穿孔等潛在缺陷未能被及時發(fā)現(xiàn)并修復(fù)，將直接威脅到鉆井作業(yè)的安全，可能導(dǎo)致鉆桿突然斷裂，進而引發(fā)井身損壞、生產(chǎn)中斷乃至更嚴重的安全事故；

3、傳統(tǒng)的鉆桿檢測方式往往依賴于定期將正在使用的鉆桿送往專業(yè)檢測機構(gòu)，這一過程中，鉆桿需經(jīng)過繁瑣的人工清洗，以去除表面附著的泥漿和其他雜質(zhì)，隨后在特定機械裝置的輔助下，通過電磁激磁探傷設(shè)備進行細致檢測，盡管該方法能有效識別部分缺陷，但整個流程耗時長、成本高，且大量鉆桿的往返搬運不僅延緩了鉆井工程的進度，還顯著增加了項目成本，給現(xiàn)場作業(yè)帶來了極大的不便和限制。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于提供一種石油鉆機安全性檢測裝置及監(jiān)測方法，以解決上述背景技術(shù)提出傳統(tǒng)檢測方式較為復(fù)雜，流程耗時長、成本高，且大量鉆桿的往返搬運不僅延緩了鉆井工程的進度，給現(xiàn)場作業(yè)帶來了極大限制的問題。

2、為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：一種石油鉆機安全性檢測裝置，包括有：支撐機構(gòu)、主體機構(gòu)、減振機構(gòu)以及檢測機構(gòu)，

3、支撐機構(gòu)，其作用于完成對整體設(shè)備進行移動，隨之通過四個氣缸主體驅(qū)動下，分別保持四個支撐墊能夠與地面接觸，維持設(shè)備穩(wěn)定；

4、主體機構(gòu)，其安裝在支撐機構(gòu)的頂部，以旋轉(zhuǎn)軸作為旋轉(zhuǎn)點，并且井架液缸作為驅(qū)動力，能夠保持井架主體以及與之相固定的組件進行旋轉(zhuǎn)，保持與地面的垂直狀態(tài)，便于后續(xù)設(shè)備運行；

5、減振機構(gòu)，能夠保持接觸板與減振機構(gòu)進行接觸，完成折疊狀態(tài)下的減振處理；

6、檢測機構(gòu)固定安裝在大型驅(qū)轉(zhuǎn)電機輸出端的底部，鉆桿使用時自身產(chǎn)生高溫，對水箱內(nèi)部的水進行加熱形成蒸汽，高溫高壓的氣體推動活動環(huán)以及檢測組件向上移動，在移動過程中檢測組件產(chǎn)生超聲，當(dāng)超聲波遇到鉆管內(nèi)部的缺陷時，會發(fā)生反射和折射，反射波會按照原路徑返回，被檢測器接收，隨后通過分析反射波的傳輸時間、幅值特征等參數(shù)，可以判斷缺陷的位置、大小和類型，從而完成檢測處理。

7、優(yōu)選的，所述檢測機構(gòu)包括鉆桿內(nèi)管以及活動環(huán)；

8、所述鉆桿內(nèi)管的外表壁固定連接有兩個密封板，兩個所述密封板的內(nèi)部均固定插設(shè)有一組單向氣閥，兩個所述密封板的外表壁之間固定連接有鉆桿外管；

9、所述鉆桿外管的內(nèi)表壁一側(cè)固定嵌設(shè)有導(dǎo)熱板，所述鉆桿外管的內(nèi)表壁另一側(cè)固定嵌設(shè)有隔熱板，所述鉆桿內(nèi)管、兩個密封板以及鉆桿外管彼此之間形成兩個內(nèi)槽。

10、優(yōu)選的，所述鉆桿內(nèi)管與鉆桿外管的彼此之間固定連接水箱，所述水箱的頂部一側(cè)固定連通有一組水泵，所述水箱的頂部另一側(cè)固定連通有單向水閥。

11、優(yōu)選的，所述活動環(huán)的內(nèi)表壁以及外表壁均固定安裝有一組檢測組件，所述活動環(huán)的頂部開設(shè)有兩個移動槽，且兩個移動槽外表壁均滑動嵌設(shè)在兩個密封板的內(nèi)部。

12、優(yōu)選的，所述主體機構(gòu)包括兩個調(diào)節(jié)架，兩個所述調(diào)節(jié)架的外壁一側(cè)之間固定連接有井架主體，所述井架主體的外壁一側(cè)固定連接有兩個接觸板，所述井架主體的頂部固定安裝有氣缸b，所述氣缸b的伸縮端固定連接有大型驅(qū)轉(zhuǎn)電機，且大型驅(qū)轉(zhuǎn)電機旋轉(zhuǎn)端與鉆桿內(nèi)管的頂部通過螺絲固定安裝。

13、優(yōu)選的，所述大型驅(qū)轉(zhuǎn)電機的外壁一側(cè)固定連接有側(cè)連接板，且側(cè)連接板外壁一側(cè)通過一組滑塊滑動限位在井架主體的內(nèi)部，所述井架主體的內(nèi)部活動插設(shè)有兩個旋轉(zhuǎn)軸。

14、優(yōu)選的，所述支撐機構(gòu)包括鉆機絞車以及兩個固定軸；

15、所述鉆機絞車的內(nèi)部固定插設(shè)有四個氣缸主體，四個所述氣缸主體的伸縮端均固定連接有支撐墊；

16、兩個所述固定軸的外表壁均活動套設(shè)有井架液缸，且兩個固定軸均與鉆機絞車的內(nèi)表壁固定安裝，兩個所述井架液缸的伸縮端均固定連接有驅(qū)轉(zhuǎn)軸，且兩個驅(qū)轉(zhuǎn)軸外表壁分別轉(zhuǎn)動連接在調(diào)節(jié)架的內(nèi)部。

17、優(yōu)選的，所述鉆機絞車的內(nèi)壁底部固定連接有兩個垂直板，兩個所述垂直板的頂部均固定安裝有垂直板，且兩個垂直板頂部均分別與旋轉(zhuǎn)軸的底部固定連接。

18、優(yōu)選的，所述減振機構(gòu)包括兩個固定框，兩個所述固定框的內(nèi)部均預(yù)設(shè)有一組嵌設(shè)槽，兩組所述嵌設(shè)槽的內(nèi)表壁均滑動嵌設(shè)有嵌設(shè)板，兩組所述嵌設(shè)板的外表壁均固定連接有調(diào)節(jié)板，兩個所述調(diào)節(jié)板的頂部均固定安裝有接觸墊，且兩個接觸墊的頂部分別與接觸板的外壁一側(cè)相接觸，兩個所述固定框的內(nèi)壁底部均固定安裝有氣墊，且兩個調(diào)節(jié)板底部均分別與氣墊的頂部相接觸。

19、一種石油鉆機安全性檢測裝置的檢測方法，包括以下步驟：

20、步驟一、首先設(shè)備在使用之前，驅(qū)動設(shè)備支撐機構(gòu)到達指定的位置，分別啟動氣缸主體，以便將鉆機絞車以及與之相固定的組件支撐起來，隨之兩個井架液缸啟動，并且由于自身分別轉(zhuǎn)動連接在固定軸外表壁之間以及兩個驅(qū)轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動連接在調(diào)節(jié)架內(nèi)部的配合下，能夠保持井架主體以旋轉(zhuǎn)軸作為基點產(chǎn)生轉(zhuǎn)動，從而保持井架主體以及與之相固定的組件與地面維持垂直狀態(tài)，為設(shè)備運行進行前期準備；

21、步驟二、而后通過螺絲以便將檢測機構(gòu)安裝在大型驅(qū)轉(zhuǎn)電機的旋轉(zhuǎn)端，啟動大型驅(qū)轉(zhuǎn)電機帶動檢測機構(gòu)進行轉(zhuǎn)動，而在頂部的氣缸b保持一定的速率向下移動，在檢測機構(gòu)底部轉(zhuǎn)頭與土層相接觸之后，完成對油井的開采處理；

22、步驟三、而當(dāng)鉆桿與土層的內(nèi)部處于轉(zhuǎn)動時，其轉(zhuǎn)動狀態(tài)下其外表壁產(chǎn)生高溫，而在導(dǎo)熱板的作用下，能夠?qū)⒋朔N熱量能夠向內(nèi)部傳遞，從而在兩個內(nèi)槽其中一個中形成高溫空間，在此同時一組水泵能夠?qū)⑺鋬?nèi)部的水分汲取出來，當(dāng)與高溫空間相接觸之后，形成高壓氣體，隨后在此種高壓氣體的作用下，能夠保持推動活動環(huán)向上移動，而活動環(huán)滑動嵌設(shè)在兩個密封板內(nèi)部時，其內(nèi)部有可伸縮密封薄膜，對伸縮連接的槽口進行有效密封，避免造成兩個內(nèi)槽之間的連通；

23、步驟四、而在活動環(huán)向上移動的過程中，通過內(nèi)外表壁分別設(shè)置的一組檢測組件產(chǎn)生的超聲波，利用超聲波在鉆桿內(nèi)部傳播時遇到裂紋、缺陷產(chǎn)生反射或散射的特性，通過接收并分析這些信號來判斷鉆桿內(nèi)部是否存在破裂，而后當(dāng)活動環(huán)達到頂部時，觸碰控制器并且啟動單向氣閥，能夠?qū)⒏邷馗邏旱臍怏w傳遞到兩個內(nèi)槽其中另一個空間，因另一個空間通過隔熱板將熱量隔絕在其外部，高溫高壓的蒸汽釋放到較低壓力的環(huán)境中，蒸汽在壓力降低時會迅速凝結(jié)形成水滴，并且傳遞到單向水閥的內(nèi)部，最終通過單向水閥將水分重新傳遞到水箱的內(nèi)部形成一個有效循環(huán)。

24、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：

25、1、本發(fā)明中，鉆井過程中，鉆桿的高速旋轉(zhuǎn)并產(chǎn)生熱量，結(jié)合導(dǎo)熱板的熱量傳導(dǎo)，形成了高溫區(qū)域，利用高溫高壓的蒸汽推動活動環(huán)上下移動，而阻斷水分的流通，在重力作用下，保持活動環(huán)向下移動，持續(xù)這一流程，保持活動環(huán)帶動檢測組件來回上下移動，能夠持續(xù)性對鉆桿的內(nèi)部進行監(jiān)測處理，從而及時發(fā)現(xiàn)并預(yù)警裂紋、缺陷等潛在問題，并傳遞到外部接收設(shè)備，降低安全隱患。

26、2、本發(fā)明中，而單向氣閥的開啟，能夠?qū)⒏邷馗邏旱恼羝麑?dǎo)入到另一個空間內(nèi)部，在壓力驟降的環(huán)境下蒸汽凝結(jié)形成水珠并對其進行收集，此種設(shè)計共同構(gòu)成了智能水循環(huán)系統(tǒng)，實現(xiàn)了能量的高效利用和設(shè)備的持續(xù)穩(wěn)定運行，高溫高壓蒸汽在冷凝成水滴后回流至水箱，形成一個有效循環(huán)流程，整個作業(yè)流程高度自動化，減少了人工干預(yù)，降低了操作難度和勞動強度，同時，設(shè)備的模塊化設(shè)計使得維護和檢修工作更加便捷高效。