钻杆无损检测工艺技术研究与应用
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无损检测技术在石油钻井工程中的实践应用
无损检测技术在石油钻井工程中的实践应用石油是全球能源体系的重要组成部分，其开采和利用对社会经济的发展起着至关重要的作用。
石油钻井工程是石油开采的重要环节之一，其安全、高效的进行对于石油产业的可持续发展至关重要。
在石油钻井工程中，无损检测技术的应用既能保障工程的安全性，又能提高工程效率，因此受到广泛关注和应用。
首先，无损检测技术在石油钻井工程中的应用能够提高工程的安全性。
石油钻井工程在整个过程中都存在着很高的风险，特别是在井下的作业环境中，人员和设备的安全隐患非常严重。
而利用无损检测技术，可以对井下设备和工程结构进行全面、精确的检测和评估，及时发现隐患和问题，以避免事故的发生。
例如，在井筒中使用超声波无损检测技术，能够对钢管和套管进行腐蚀、裂纹等缺陷的检测，及时发现并排除问题，确保井下工程的安全可靠性。
同时，利用红外无损检测技术，可以对井口设备进行温度、压力等参数的实时监测，避免超出安全范围导致事故的发生。
因此，无损检测技术能够有效提高石油钻井工程的安全性，保障人员和设备的安全。
其次，无损检测技术在石油钻井工程中的应用还能够提高工程的效率。
在石油钻井工程中，有效地利用时间和资源对于提高工程效率至关重要。
由于传统的石油勘探钻井方式存在着盲目性和试错性，一旦出现问题需要停机检修，将会影响整个工程进度，带来高昂的时间和经济成本。
然而，利用无损检测技术，可以对井下设备和工程结构进行定期检测和评估，发现问题并进行修复，避免因故障引起生产停机，从而提高钻井工程的效率。
此外，利用无损检测技术，还可以对地层进行地质结构和含油气层的无损探测，帮助工程人员制定更科学、更合理的钻井方案，提高勘探的成功率和生产效益。
总之，无损检测技术的应用能够减少钻井工程中的盲目性和试错性，提高工程的效率和产出。
此外，无损检测技术在石油钻井工程中的应用还能够降低环境污染和资源浪费。
传统的钻井方法往往存在着浪费大量水资源和人力物力的问题，同时还会释放大量的有害废气和废水，对环境造成污染。
无损检测技术在钻井工具中的应用
- 80 -故障诊断石油和化工设备2021年第24卷无损检测技术在钻井工具中的应用张勇（大庆钻探工程公司钻技一公司， 黑龙江 大庆 163000）[摘 要] 随着钻井技术的不断提升，对钻井工具的要求不断提高。
为避免钻井工具在长期使用后，因疲劳产生缺陷，缩短使用寿命，酿成事故，对钻井工具进行无损检测十分必要。
本文介绍了无损检测技术对钻杆等钻井工具进行无损检测的具体情况。
[关键词] 钻井工具；无损检测；应用作者简介：张勇（1984—），男，黑龙江安达人，大学学历，工程师。
在大庆钻探工程公司钻技一公司从事钻具无损检测工作。
随着我国石油钻井技术的不断提升，钻进速度随之加快，对钻井工具的要求不断提高。
为了保证钻井施工的安全性与稳定性，应用无损检测技术对钻井工具进行检测尤为重要。
1 无损检测技术原理1.1 漏磁检测技术漏磁检测是依据铁磁材料被磁化后，因试件表面或近表面的缺陷而在其表面形成漏磁场，通过检测漏磁场的变化进而发现缺陷的技术。
1.2 超声波检测技术超声波检测利用超声透入金属材料深处并由一截面进入另一截面时，在界面边缘发生反射的特点来检查零件缺陷的技术。
当超声波束自零件表面由探头通至金属内部，遇到缺陷与零件底面时就分别发生反射波，在荧光屏上形成脉冲波形，根据这些脉冲波形来判断缺陷的位置和大小。
1.3 磁粉检测技术磁粉检测技术是根据铁磁性材料工件被磁化后，由于不连续性的存在，使工件表面和近表面的磁力线发生局部畸变而产生漏磁场，吸附施加在工件表面的磁粉，在合适的光照下形成目视可见的磁痕，从而显示缺陷不连续的位置、大小、形状和严重程度。
1.4 渗透检测技术即将开展的渗透检测技术是将含有荧光染料或着色染料的渗透液施加到工件表面上，通过毛细管作用，渗透液将渗入开口与表面的缺陷中，随后去除表面多余的渗透液，使表面干燥并施加显像剂，因毛细管的作用，缺陷中的渗透液将回渗到工件表面，并被显像剂吸附，进而形成放大的缺陷渗透显示。
石油钻具无损检测技术的应用分析
图6 新余隙活塞杆组件 图7 旧余隙活塞杆组件结构示意图 结构示意图（2）采用整体设计，取消余隙活塞杆与余隙活塞158中国设备工程 2023.07 （下）渗透液还会留在存在缺陷的内壁中，并对显影剂进行良好吸附，以此将检测后产生的结果影像清晰展示，科学160研究与探索Research and Exploration ·智能检测与诊断中国设备工程 2023.07 （下）4 超声波探测技术的具体操作现实工作开展的过程中，其中可以选择使用的设备种类较为丰富，因此，便将CTS—9003型设备来作为案例来进行分析。
在超声波探伤设备在工作中运转时，需要使用的附属设备为探伤仪器、探头、传输线路、电池等相应的设备。
在开采进行前，相应人员要对附属设备进行检查，确保检测系统整体都处于正常状态；在机械设备启动后，还要进行相应参数、比例的设置工作，以保障对钻具的高精准度检测。
之后还要对其操作时的灵敏程度调改，清理掉被测工具的表面附着物，防止对其表面的检测工作造成干扰。
之后对耦合剂进行涂抹，并将探头、钻具内的气体排空，确保检测工作进行的合理性。
不仅如此，检测工作进行的过程中，还要将探头进行上下、左右的移动，最后根据图像上显示的信息，对可能产生损害的位置进行判断。
4.1 工具选用在钻具无损检测工作开展的过程中，为确保其能够将自身的作用进行充分展现，便要在实际操作进行前，挑选适合的仪器、探头等，并且还要知晓钻具自身的厚度情况、结构种类，之后在该基础上进行挑选。
正常情况下，每个检测的区域中都应该存在三个探头，依据对其的合理使用，便可以对存在缺陷的位置、种类进行合理判断，从而保障工作开展的顺利程度。
不仅如此，在当前使用的测量设备中，都具备进行数据保存的能力，并且最高的限制为100条；面对回波数据信息时，同样能够精准保存，以及对其进行智能化处理工作，然后再使用图形的方式进行显示，这将工作开展的便利程度进行了大幅提升。
在设备仪器挑选完成后，还要对仪器的参数进行合理设置，根据操作环境的需要，在其菜单上进行材料声速、探头种类、操作频率、工件厚度等多方面合理设置。
石油钻具失效检验中无损检测的应用研究
对于仪器探头扫查的覆盖率进行控制，使之不小于探头15%，同时，为使得超声波无损检测工作更182研究与探索Research and Exploration ·智能检测与诊断中国设备工程 2023.06 （下）行优化设计，实现检测效率的高效与创新。
3.3 荧光磁粉对钻杆螺纹的探伤3.3.1 荧光磁粉的检测流程荧光磁粉的检测原理主要是对已经发生磁化反应的钻杆螺纹进行检测，在此过程中，通过将荧光磁粉悬液施加到钻杆螺纹上，使其在磁场的充分作用下进行磁化，这对于后续工作的开展有着重要的保障作用。
例如，在某石油企业中，主要从荧光磁粉的检测原理展开着手。
荧光磁粉具有黑暗中发光显示的作用，使得技术人员在检测过程中，可以直观地了解钻杆螺纹损伤的部位与损伤的情况，进而通过专业技术手段进行补救，为石油钻具的失效检验工作进行优化，节省企业的经营成本。
在荧光磁粉的检测过程中，该石油企业技术人员与专家进行研究，将提高荧光磁粉检测钻具螺纹的灵敏性工作放在重点内容中。
通过专家与技术人员对荧光磁粉检测技术的不断改善，将突破钻具螺纹的结构与形状限制，使得仪器对检测部位的要求降低，进而增加了荧光磁粉检测螺纹部位工作的效率。
在检测中，需要工作人员对钻具螺纹表面进行洁净处理，主要是防止其出现锈蚀现象，对荧光磁粉的检测造成影响，使其很难发现在螺纹表面的损伤与裂纹，进而使得石油钻具失效，对企业造成较大的损失。
3.3.2 荧光磁粉检测优化随着科学技术的发展与创新，石油企业在钻具失效检验中无损检测技术也在不断创新。
该石油企业，通过对磁化器结构的设计与优化，将荧光磁粉的检测进行融合创新，使其在原有技术优势的基础上，进行创新，使其满足现代石油钻具无损检测技术的发展。
主要包括以下几方面：第一，对荧光磁粉检测理念的创新，这为检测系统的优化提供了理论保障。
在此过程中，专家与技术人员通过自身专业知识，对技术进行创新，并在实践中不断总结，将其理论化与制度化，并根据石油企业的管理要求，对工作人员进行灌输，使其充分理解荧光磁粉检测创新工作的重要性。
钻杆检测方案
钻杆检测方案钻杆是石油工业中不可或缺的重要工具，其质量和性能直接关系到钻井安全和顺利进行。
为了确保钻杆的质量和性能达到要求，钻杆检测成为一个必要的环节。
本文将介绍一种钻杆检测方案，旨在提高钻杆的质量和性能，保障钻井作业的安全与高效进行。
一、方案概述钻杆检测方案是通过一系列的测试和评估手段，对钻杆的各项指标进行全面检测，包括钻杆的材质强度、外观质量、尺寸精度、腐蚀情况等。
基于不同的钻井作业需求和钻杆种类，可以选择适合的检测手段，如无损检测、物理性能测试等。
二、方案实施步骤1. 选取样品从待检钻杆中随机选取一定数量的样品，数量可以根据实际情况而定，通常应保证检测结果的可靠性和代表性。
2. 检测外观质量对选取的钻杆样品进行外观检查，包括外观平整度、表面缺陷、油污和腐蚀等问题。
如发现异常情况，需要及时记录并进行后续处理。
3. 进行尺寸精度测试通过测量钻杆的直径、长度和倾斜等尺寸参数，进行尺寸精度测试。
可以采用激光测量仪、千分尺或其他适合的测量工具进行。
4. 材料性能测试根据钻杆的材质特点，进行相应的物理性能测试，包括强度、硬度、延展性等指标。
可以使用金相显微镜、松弛仪、冲击试验机等设备进行。
5. 无损检测通过无损检测技术，对钻杆的内部缺陷进行检测。
常用的方法包括超声波探伤、磁粉探伤等，通过对钻杆进行全面扫描和分析，及时发现并排除潜在的缺陷问题。
6. 记录和评估将检测结果进行记录，包括每个样品的检测数据和评估结果。
根据检测结果，对钻杆进行综合评估，判断其是否符合使用要求。
三、方案优势1. 提高钻杆的质量通过全面的检测手段，可以及时发现和排除钻杆的质量问题，确保钻杆的强度和性能达到要求，减少钻杆在使用过程中的故障风险。
2. 保障钻井作业的安全性钻杆的质量和可靠性直接关系到钻井作业的安全性，通过钻杆检测方案，可以提前排除潜在的安全隐患，保障钻井作业的安全进行。
3. 提高钻井作业效率通过钻杆检测，可以及时了解钻杆的状态和性能，有效地指导钻井作业的进行，提高作业效率，减少不必要的停工和修理时间。
超声波检测基础知识及在钻杆上的实际应用
超声波检测基础知识及在钻杆上的实际应用超声波检测原理是利用超声波在材料中传播的特性来判断材料的内部情况。
当超声波在材料中传播时，会遇到材料中的各种缺陷和界面，这些缺陷和界面会对超声波的传播产生影响。
通过检测超声波的传播速度、波形和强度等参数，可以判断材料内部的情况。
在超声波检测中，通常会使用超声波探头和超声波检测仪器。
超声波探头会将超声波发送到被检测材料上，并接收反射回来的超声波。
通过分析接收到的超声波信号，可以判断材料的内部情况。
超声波检测仪器通常会包括显示屏和数据处理功能，可以直观地显示超声波信号，并进行数据分析和存储。
在钻杆上的实际应用中，超声波检测可以用于检测钻杆的裂纹和腐蚀等缺陷。
钻杆在钻井过程中承受着巨大的载荷和磨损，容易出现各种缺陷。
这些缺陷如果不能及时发现并修复，会对钻井安全和效率产生严重影响。
因此，通过超声波检测可以及早发现钻杆的缺陷，及时采取措施进行修复或更换，确保钻井的安全和顺利进行。
在进行钻杆超声波检测时，需要注意以下几个方面。
首先，需要选择合适的超声波探头和检测仪器，以适应不同尺寸和材质的钻杆。
其次，需要对钻杆进行表面处理，以保证超声波探头与钻杆表面的紧密接触，确保信号的准确传输和接收。
此外，还需要对检测得到的超声波信号进行准确分析和判断，以避免误判或漏检。
超声波检测在钻杆上的实际应用可以带来许多好处。
首先，通过超声波检测可以及时发现钻杆的各种缺陷，避免因此造成的事故和损失。
其次，可以延长钻杆的使用寿命，提高钻井效率和安全性。
此外，超声波检测还可以为钻井运营提供数据支持，帮助钻井工程师更好地了解钻杆的实际情况，做出有效的维护和管理决策。
总之，超声波检测是一种非常有效的材料检测技术，在钻杆上的应用也是非常广泛和重要的。
通过超声波检测，可以及时、准确地发现钻杆的各种缺陷，确保钻井的安全和高效进行。
因此，在钻井工程中，超声波检测应该被广泛采用，并不断完善和优化，以更好地为钻井工程提供保障。
无损检测技术的研究和应用
无损检测技术的研究和应用随着工业制造技术的快速发展，各种生产设备和构件的质量要求也越来越高。
任何一个构件的质量问题，都可能对产品的使用和安全产生极大的影响。
因此，无损检测技术成为了越来越重要的一项技术。
无损检测技术，顾名思义就是指在不破坏检测物品的情况下，通过对材料进行非破坏性检测（NDT）的技术。
无损检测技术主要应用于航空航天、汽车、船舶、核电等行业，其主要目的是通过对构件进行检测，保证构件的质量和可靠性，从而避免在使用过程中因构件问题而导致的各种意外事故的发生。
无损检测技术目前涉及的领域很广泛，涵盖了许多检测方法和技术，包括超声波检测、涡流检测、X射线检测、射线探伤、毫米波检测、振动测量、红外测温、磁力检测等等。
在这些技术中，超声波检测是应用最为广泛和成熟的一种无损检测技术。
通过把超声波传导到待检测物体内部或表面，探测其中包含的缺陷、裂纹、变形等缺陷。
超声波检测技术特点是探测深度较大，能够通过调整波长、频率、探头和扫描的方法对不同材料采取不同的检测手段。
涡流检测是以电磁感应原理为基础的技术。
通过感应电流来分析待测试物体内某一特定区域的电导率变化，从而检测出可能存在的表面裂纹、缺陷等问题。
这种技术特别适合于对金属和合金的磨损、腐蚀和疲劳损伤进行检测。
X射线检测利用X射线的透过性来探测待检测物体内部的缺陷，成分等细节。
这种技术主要用于对有机材料的检测，如木材、塑料、橡胶等。
在实际应用中，无损检测主要涉及到三个方面的内容：设备、人员和技术。
首先，检测设备的选择直接影响到检测结果的准确性和有效性。
其次，人员的专业程度和技能水平也是判断无损检测工作能否进行成功的重要因素。
最后，技术的创新和改进也是无损检测技术领域不断进步的推动力。
在未来，无损检测技术的研究和应用将会越来越受到人们的重视。
因为无损检测技术能够不仅可以提高生产效率和质量，还能够避免产品质量问题而导致的各种意外事故的发生。
同时，随着技术的进步和应用的不断扩展，无损检测这项技术将会变得更加普及、成熟、有效。
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合 检 测 ，对 加 厚 区应 用 了 一种 水 浸 轮 式探 伤 的超 声检 测 系 统 ，从 而 有 效 地 实现 了钻 杆 无损 检 测 。该 检 测 系统 探 伤 分 辨
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作者 简 介 ：王 忠 福 （ ９ ３ ） 男 ， ｌ９ １ ６ ， ９ ３年 毕 业 于 大 庆 石 油 学 院 油 气 井 Ｊ 程 专 业 ， 获 Ｊ 学 硕 士 学 位 ， 高级 Ｊ 程 师 ， 总 Ｊ 程 师 ， 副 － － － －
经理 。
１ １ 横 向缺 陷 检 测 ．
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通 过计算 机处 理 ，并 在 屏 幕 上 清 楚 显示 缺 陷 的位 置 ，
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敏 度 的 目的 ，其横 向检 测 电路 原理 如 图 ２所示 。
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收稿 日期 ：２ ０ ３ １ ；改 回 日期 ：２ ０ ６ ２ ０ ６０ １ ０ ６０ ０
可 提高探 伤 系统 的性能 、速度 及可 靠性 ；屏 幕 中显示 的信 号用 不 同颜色 区分 米 自不 同传 感器 的信 号 ，方便
识 别和 分析 ；计 算 机 内 有 一 由编 码 器 构 成 的追 踪 系
统 ，在屏 幕 中判 断 有 几 个探 头 同 时 检 测 到 某 一 个 缺 陷 ；新 型 的上 下料 压辊 系统 ，保证 钻杆 及接 头 能平稳 地 穿过线 圈 ；遇缺 陷 自动 报警 及 喷漆功 能 ，为 缺 陷验
王 忠福 张 艳 波 金 永 福
（ Ｊ 管 理 局 钻 井 ， 产 技 术 服 务公 司 ， 龙 汀 大 庆 １ ３ １ ） 人 大彳 油 Ｉ 黑 ６ ４ ３
摘
要 ：进 行 钻 杆 管 体 探 伤 对 防 止 钻 杆 刺 漏 及 断 裂 事 故 的发 生 具 有 十 分 重 要 的意 义 。针 对 钻 杆 管 体 探 伤 常 规 方 法
预 防钻杆 失效 是提 高 钻井 速度 和保 障施 工安 全 的 重 要措施 ，历 来受 到石 油 及相关 领 域专 家和 现场 工作 人 员的重 视 。但是 ，采 用 超声 、磁 粉 及射线 等常 规方 法检 测钻 杆一 ，工 人劳 动强 度大 ，检 测 速度慢 、可靠 性 差 ，制约 了钻 井 速 度 。而 且 大 庆 油 田钻 井 工 作 量 大 ，钻 杆使 用 及 检 测 量 大 ，公 称 壁 厚 （ ． ９ ｍｍ） ９ １ 。
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第３ ４卷 第 ５期
石
油
钻
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Hale Waihona Puke 技 术 Ｖｏ１ ３ ． ４， Ｎ Ｏ ．５
Ｓｅｐ ．， ２ ０６ ０
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． 工具 与设 备 ．
钻 杆 无 损检 测 工 艺 技 术 研 究 与 应 用