徐聰 王曉偉 張旭

摘要：鉆探工具是鉆井作業(yè)中的重要工具。在長期的工作條件下，鉆探工具容易損壞，影響正常操作。在目前的情況下，有許多鉆具的非破壞性測(cè)試方法，本文的內(nèi)容包括改進(jìn)無損檢測(cè)方法和一些無損檢測(cè)方法。在具體的討論中，首先，在鉆具的無損檢測(cè)的定義和常用的無損檢測(cè)方法的分析中，其次，討論了無損檢測(cè)方法的正確選擇，最后討論了無損檢測(cè)的改進(jìn)。通過實(shí)例分析對(duì)鉆具的破壞性測(cè)試方法進(jìn)行了分析，進(jìn)一步提高了檢測(cè)過程的可操作性。

關(guān)鍵詞：鉆具;無損傷;檢測(cè)方法;改進(jìn)

一、引言

鉆井探工具通常是鉆井施工過程中重要的施工工具，包括活動(dòng)鉆桿、鉆桿、巖心管、鉸刀和鉆頭，其中每個(gè)組件均由優(yōu)質(zhì)無縫鋼管制成。它門具有出色的物理性能，但是隨著時(shí)間的推移，鉆具必須承受其自身的交變載荷、疲勞、腐蝕和磨損，鉆具內(nèi)部的損壞很容易損壞，必須使用非破壞性的檢查方法對(duì)其進(jìn)行損壞。該檢測(cè)可能存在其他影響檢測(cè)順利進(jìn)行的問題，因此，根據(jù)實(shí)際情況，應(yīng)改進(jìn)一些無損檢測(cè)方法以利于操作。

二、常用無損探傷檢測(cè)方法分析

無損探傷檢測(cè)依靠光，聲音和電磁等物理特性，通過在測(cè)試對(duì)象沒有造成損壞的條件下確定測(cè)試對(duì)象內(nèi)部是否存在損壞，來確定對(duì)象的技術(shù)指標(biāo)是否及時(shí)滿足生產(chǎn)要求。通過根據(jù)測(cè)試結(jié)果等掌握內(nèi)部損壞的大小、位置和數(shù)量，以便于及時(shí)調(diào)整。無損檢測(cè)的關(guān)鍵是要確保在檢測(cè)過程中檢測(cè)到的物體功能不會(huì)因檢測(cè)而受到損害。

常用的無損檢測(cè)方法主要包括：X射線無損檢測(cè)、超聲波無損檢查、滲透無損探傷、渦流無損探傷以及磁粉無損探傷。

（1）X射線無損檢測(cè)

X射線無損檢測(cè)方法主要是利用X射線對(duì)鉆具的能量損失進(jìn)行調(diào)查，根據(jù)反射前后的能量差確定相應(yīng)的參數(shù)，最后根據(jù)這些參數(shù)繪制圖形，檢查鉆孔工具的內(nèi)部損壞。在使用過程中會(huì)引起輻射，長期施工會(huì)對(duì)工人的健康產(chǎn)生一定影響。

（2）超聲波無損檢查

超聲波無損檢測(cè)是利用超聲波進(jìn)入鉆孔工具。如果鉆孔機(jī)損壞，則會(huì)發(fā)生超聲波反射。通過超聲波反射判斷后，使用超聲波繪制的地圖檢查鉆孔工具內(nèi)部是否損壞。

（3）滲透無損檢測(cè)

穿透性無損檢測(cè)在檢測(cè)鉆頭的過程中使用毛細(xì)效應(yīng)，具體地，鉆頭的表面涂覆有包含染料或熒光的滲透劑。在毛細(xì)效應(yīng)作用下，含有染料或熒光的滲透劑緩慢進(jìn)入鉆具內(nèi)部，然后清洗鉆具表面上的染料或熒光，并涂上顯影劑并滲透受損的滲透劑。鉆的一部分可以通過毛細(xì)作用在鉆具表面上重新捕獲內(nèi)部損壞的圖像，然后使用熒光檢測(cè)和分析對(duì)鉆具的損壞。

（4）渦流的無損檢查

所有鉆孔工具均為金屬產(chǎn)品。在交變磁場中，在鉆具表面上會(huì)產(chǎn)生渦流，通過了解渦流的變化，可以判斷和分析鉆具的損壞。

（5）磁粉無損檢查

磁性顆粒用于無損檢測(cè)的方法主要是利用外部磁場中磁性顆粒的分布來確定鉆頭內(nèi)部的磁場分布，然后根據(jù)磁場分布確定鉆頭的表面和內(nèi)部損傷。在缺陷檢測(cè)中，可以清楚地定義鉆孔工具中內(nèi)部缺陷的位置和大小。

有許多無損探傷的測(cè)試方法，因此在特定的選擇過程中必須考慮幾個(gè)因素。主要原則是：（1）使用過程中的安全性不會(huì)對(duì)員工造成傷害或造成相對(duì)較小的損害。（2）在施工現(xiàn)場的檢查過程中，體積小，重量輕，攜帶方便，在強(qiáng)電場條件下不影響正常檢測(cè)。（3）位缺陷檢測(cè)的準(zhǔn)確性高，檢測(cè)過程中漏診率低。（4）存儲(chǔ)一定量的電量，因此無需外部電源即可滿足您的工作需要。

三.無損攤上方法的改進(jìn)

（一）改進(jìn)的主要工作量

根據(jù)超聲無損檢測(cè)技術(shù)結(jié)合實(shí)際工作環(huán)境中存在的一些問題，進(jìn)行了以下改進(jìn)：基于新的Onoda6100數(shù)字超聲波探傷儀，這種超聲波探傷儀具有以下特點(diǎn)：屏幕較大、亮度可調(diào)、彩色顯示，可以在強(qiáng)光下正常工作。在無損檢測(cè)過程中，操作更加簡單，一鍵式操作;配備大容量充電電池，工作時(shí)間更長，內(nèi)存更大，可以存儲(chǔ)更多數(shù)據(jù)，回波參數(shù)顯示實(shí)時(shí)準(zhǔn)確，深度，水平距離，振幅高度和聲程距離迅速出現(xiàn)故障可能會(huì)顯示。機(jī)身堅(jiān)固耐用，可以實(shí)現(xiàn)與計(jì)算機(jī)的數(shù)據(jù)連接處理，從而可以輕松檢測(cè)到缺陷而且重量輕，相關(guān)功能滿足鉆孔工具探傷的要求。

（二）實(shí)驗(yàn)過程

在生產(chǎn)過程中使用金屬開槽技術(shù)來制作各種類型的損壞測(cè)試塊，所生產(chǎn)的測(cè)試塊需要類似的鉆具損壞，并且調(diào)整改進(jìn)的超聲無損探傷設(shè)備以進(jìn)行探傷，然后對(duì)超聲探傷結(jié)果與包括尺寸、位置以及破壞的程度在內(nèi)的實(shí)際結(jié)果進(jìn)行比較分析。具體的操作方法如下：在進(jìn)行故障檢測(cè)之前，必須做好準(zhǔn)備，并準(zhǔn)備好故障檢測(cè)設(shè)備、探頭、充電器、信號(hào)線和電池。一切準(zhǔn)備就緒后，開始測(cè)試，根據(jù)測(cè)試對(duì)象的實(shí)際情況合理設(shè)置關(guān)鍵參數(shù)，并調(diào)整比例和靈敏度，必須保持所有測(cè)試對(duì)象的表面平整并清潔，以使探針與鉆孔工具對(duì)齊，確保潔凈后在被測(cè)試塊表面涂抹耦合劑。根據(jù)顯示的圖形確定缺陷檢測(cè)設(shè)備和設(shè)備的損壞程度，并記錄和處理相關(guān)數(shù)據(jù)。結(jié)果表明，改進(jìn)后的超聲無損檢測(cè)結(jié)果符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的要求。根據(jù)實(shí)驗(yàn)要求，表明改進(jìn)的超聲無損檢測(cè)方法可以滿足要求。

（三）實(shí)際應(yīng)用

將該改進(jìn)的超聲波無損檢測(cè)設(shè)備應(yīng)用于測(cè)井。根據(jù)現(xiàn)場實(shí)際應(yīng)用情況，再次證明了改進(jìn)后的超聲波無損檢測(cè)設(shè)備的優(yōu)點(diǎn)，保證設(shè)備備易于操作，可以滿足野外工作的需求。由于在檢查過程中不會(huì)對(duì)人員造成損害，因此提高了定期對(duì)鉆具進(jìn)行無損檢查的效率，進(jìn)一步提高了檢查精度，有效避免了客觀判斷鉆具是否損壞。避免由損壞引起的安全事故，減少了對(duì)因鉆具損壞和施工進(jìn)度加快而引起的安全事故的投資。

改進(jìn)后的無損探傷設(shè)備可以快速，準(zhǔn)確地檢測(cè)出使用鉆孔工具進(jìn)行判斷。通常，在檢查過程中通過目視檢查來判斷鉆具，清潔表面并確保外部符合工作要求。如果不滿足工作要求，則可以在不進(jìn)行無損檢測(cè)的情況下自行停止使用。如果外觀檢查符合生產(chǎn)要求，則使用無損檢測(cè)進(jìn)行檢測(cè)可以提高工作效率。同時(shí)，可以保證無損檢測(cè)設(shè)備的使用時(shí)間和無損檢測(cè)設(shè)備的使用壽命。對(duì)于檢測(cè)后如果對(duì)于探測(cè)結(jié)果有異議的，可以采用其他探傷儀器進(jìn)行二次復(fù)查。

四、結(jié)論

鉆探工具是鉆探操作中的重要工具，并且每種鉆探工具都有不同的使用壽命，具體取決于環(huán)境。在使用過程中，某些鉆桿可能會(huì)出現(xiàn)斷線、斷線和孔洞的情況，這會(huì)影響鉆孔工具的正常使用，并且直觀上看不到的內(nèi)部損壞也會(huì)影響鉆孔操作。因此，為了改善當(dāng)前的非破壞性缺陷檢測(cè)設(shè)備的缺陷，可以有效地改善缺陷檢測(cè)，這些方法精度高，節(jié)省投資成本，易于廣泛使用。

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