钻杆缺陷的漏磁检测技术

在钻杆缺陷检测中,如何确定最佳磁化强度工作范围是其中的一个关键问题。通过分析钻杆漏磁缺陷信号的特点,合理选择了霍尔元器件作为传感器,并设计了相适应的数据采集系统。通过试验得到钻杆上4种不同缺陷的漏磁场,分析出缺陷类型及大小对漏磁场的影响规律,进一步得到激励出缺陷最佳漏磁场的磁化强度值,从而为钻杆缺陷的漏磁检测以及钻杆检测设备的研制提供了理论依据。     

固定式电磁管材检测系统在钻杆检测中的应用

近十几年来，石油钻井事业高速发展，特别是近几年边远探井、深井、水平井和定向井的增多，对钻具（钻铤、钻杆和方钻杆等）的质量要求越来越高，而钻具特别是钻杆经反复周转使用就会出现管体疲劳伤痕，如管体横向、纵向裂纹，内外壁腐蚀，麻坑，刺穿，拉伤和切痕等缺陷，如不能及时检出会在井下发生钻具断裂事故，据统计平均每年损失上百万元。笔者所在公司引进了一套美国OEM公司生产的ARTIS-2型固定式电磁管材检测系统，实现了钻杆自动在线检测。     

钻杆的失效分析和检测现状及其研究进展

介绍了钻杆的使用现状及钻杆失效分析研究进展,表明腐蚀疲劳及管体刺穿是钻杆失效的主要原因及失效形式。概述了目前钻杆无损检测的应用情况,超声波探伤目前应用最为广泛,但是单一检测手段越来越难以满足检测要求,多手段综合检测是未来钻杆无损检测的发展方向。     

开铁口机设备及液电控制技术的研究

开铁口机为高炉出铁场的主要设备之一,其工作性能直接影响高炉生产的稳定运行。本文总结了目前市场上开铁口机设备存在的一些技术问题及其发展的新技术。钻冲机构摆动滑道技术使钻杆中心线与铁口通道中心线始终重合,保证开孔时不会产生偏离;钻杆夹钳及钻杆扶持技术避免了钻杆开孔过程中扰度及摆动幅度大,有利于钻杆平稳开孔;高频率冲击的凿岩机及雾化技术提高了开孔效率,并延长凿岩机使用寿命。缓冲、限位技术可解决回转机构产生冲击力对设备整体破坏问题,使整个设备运行较为稳定,也避免了油缸行程定位悬臂位置误差较大问题。钻孔深度检测和倾斜油缸的压力平衡通过液电控制技术实现。为研究开铁口机设备的发展趋势提供了参考。     

加重钻杆管端加厚设备的研发和应用

在加重钻杆管端加厚技术研究的基础上,设计开发了加重钻杆管端加厚设备,并实现了工业应用。     

超声相控阵技术在钻杆内壁腐蚀检测中的应用

有效评估钻杆内壁腐蚀情况,对提高钻井生产安全,降低钻井成本至关重要。介绍了超声相控阵技术在钻杆内壁腐蚀检测中的应用,通过对对比试块与实际工件的试验,证明了该方法对钻杆内壁腐蚀检测具有足够的检测灵敏度、分辨力及较好的检测效果。     

AKMT-Ⅵ型管、杆探伤系统

介绍最新研制的油田系统磁性探伤检测系统，该系统实现了使用同一台设备进行钻杆、油管和抽油杆检测的功能。油田现场检测表明，该系统性能稳定，抗干扰能力强。     

钻杆修复工艺和技术研究

钻杆修复可以使旧钻杆得到充分利用,减少因钻杆质量导致的钻井事故。在研究钻杆修复工艺的基础上对钻杆矫直、钻杆清洗、无损检测、耐磨带焊接和钻杆修扣等关键技术进行了分析,并根据具体生产技术要求设计了钻杆修复生产线,该生产线生产率可达50~70根/小时。     

钻杆螺纹无损检测方法综述

钻杆螺纹根部疲劳裂纹是钻杆钻井服役中产生的常见缺陷类型，是钻杆发生断裂的一个重要原因。分析了钻杆螺纹失效的特点，介绍了国内外现有的几种钻杆螺纹的无损检测方法，对这些方法的原理、实现方法及优缺点进行了说明与分析，最后对钻杆螺纹的检测方法进行了总结。     

磁记忆探伤方法在方钻杆本体检测中的应用

通过对超声、渗透等检测方法的比较，针对方钻杆本体的特点，选择了磁记忆探伤法作为检测方钻杆本体的一种方法，并证明了这种方法在方钻杆无损检测中的可行性和可靠性。     

钻杆焊缝磁痕分析

钻杆焊缝磁粉探伤出现磁痕是钻杆生产中的一种典型质量问题.分析了磁痕的特点和影响因素,对磁痕进行了金相观察和扫描电镜能谱鉴定,发现钻杆焊缝磁痕有条状和点状两种,靠近焊缝,与焊缝平行,出现在管体端距焊缝约5mm内的环形条带状区域.分析认为,钻杆焊缝磁痕是钻杆管体中的夹杂物造成的,建议研究制定一个钻杆焊缝磁痕放行或判废的检验...     

管坯镦锻工艺仿真及优化

管坯镦锻制品是石油、钻探等机械设备的关键部件,要求具有很高的强度、抗拉性能及抗疲劳性能。在实际生产中,管坯成形过程很容易产生失稳、内部凹陷甚至折叠。而且坯料体积不易控制。使得锻件成形困难,锻件质量得不到保证。本文采用Deform-3D塑性有限元分析软件,以钻杆头部镦锻为例对管料的镦锻成形工艺过程进行了模拟和分析．并针对原有成形工艺中出现的问题进行了改进和优化。运用Deform-3D系统模拟的油管与生产实际基本吻合,因此,该模拟结果及其参数可用于钻杆头部镦锻模的设计。     

回收钻杆检测分级生产线控制系统设计

为满足石油行业对回收钻杆进行质量监测和分级评价的迫切需要,开发了一套回收钻杆自动化检测分级生产线,以替代目前的手工操作.利用基于钻杆旋转的自动化漏磁和超声波复合无损探伤系统、基于激光测量的形位尺寸自动化测量系统以及钻杆自动化分级装备,设计了一种基于局域网、以太网、MPI网络和PROFIBUS-DP现场总线的网络化控制方...     

钻杆直线度盲区在线全自动检测矫直技术

针对钻杆直线度盲区人工检测与矫直方法存在的缺陷,提出了一种基于多位移传感器、压力矫直机以及工控机等组成的钻杆直线度盲区在线全自动检测矫直技术。对系统数学模型、结构和检测矫直算法进行了研究。实践表明,本技术效率与精度高、稳定可靠,解决了钻杆直线度盲区检测与矫直的技术难题。     

提高S135钻杆强韧性的热处理工艺研究

采用等温淬火工艺和回火工艺对S135钻杆管体进行热处理,研究了等温淬火时间和回火温度对其强韧性的影响.试验结果表明:随着等温淬火时间的延长和回火温度的提高,钻杆管体材料的屈服强度和拉伸强度下降,而塑性和韧性指标上升；等温淬火时间和中低温回火对其韧性影响较小.介绍了显著提高钻杆管体材料韧性的热处理工艺制度.经该工艺处理后...     

可编程控制器在钻杆传送链条控制系统中的应用

原传送钻杆的直流伺服驱动系统因元器件老化等原因,其可靠性差。由可编程控制器、脉冲输送模块、伺服控制器、人机界面组成的石油钻杆生产线钻杆传送链条自动控制系统具有可靠性高、抗干扰能力强以及维护方便等特点,适应了传动控制技术向交流传动发展的趋势。详细介绍了该系统的组成、工作原理及软硬件设计。     

钻杆弯曲原因分析

通过分析钻杆弯曲形貌和位置,测量起钻用的吊卡尺寸,分析钻杆与吊卡和卡瓦在起钻之前的配合状态及受力条件,研究了新钻杆在起钻过程中产生弯曲的原因。研究结果证明,钻杆弯曲是单吊环起钻时受到异常弯曲载荷所致。     

直缝焊管自动测温系统的开发

应用串口通讯技术,采用自行设计的数据采集模块、RS-485网络与微机连接的硬件设计,以及先进的Delphi语言和面向对象的软件开发技术,实现了与现场测量仪表的通讯,对直缝焊管焊缝温度的采集监测;开发出直缝焊管自动测温系统。介绍了该系统的硬件结构、软件设计与数据采集、系统功能等。     

3D打印一体化低合金钢/中碳钢枪钻界面表征

文中提出了3D打印快速一体化制造枪钻的方法,进行了中碳钢钻柄、低合金钢钻杆和钨钴硬质合金钻头组成的复合材料枪钻毛坯3D打印工艺试验研究. 采用SEM观测分析了3D打印复合材料枪钻毛坯低合金钢/中碳钢界面微观形貌和组织结构,采用EDS, XRD对枪钻毛坯低合金钢/中碳钢元素分布、界面相成分进行了测试与分析;测试分析了枪钻毛坯低合金钢/中碳钢界面缺陷、显微硬度、抗拉强度等;通过测试与分析复合材料枪钻毛坯界面的微观组织和性能,对其界面进行了表征. 结果表明,3D打印复合材料枪钻毛坯界面性能优于焊接枪钻界面,3D打印快速一体化制造枪钻的方法可行.     

石油方钻杆窄间隙焊接接头断裂韧性

研究了40CrMnMo石油方钻杆窄间隙脉冲焊接接头动态断裂韧性(KId)的测试及计算方法.结合石油方钻杆的使用方法、管体结构尺寸与焊接特点,试验选用多次冲击三点弯曲试验方法,对方钻杆的焊接接头的断裂韧性进行测定.试验过程采用多次冲击加载方法,用显微镜测量裂纹深度,用FORTRAN语言编程计算a值及KId.结果表明,焊缝的KId为母材的96%,但熔合线的KId值仅为母材的89%,通过分析试件的断口及接头的金相组织,发现熔合线粗大的魏氏组织是导致该区KId值下降的主要原因.