一种钻杆损伤检测装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种钻杆损伤检测装置，属钻杆损伤检测器械技术领域。
【背景技术】
[0002]在钻井作业中钻杆会受到拉伸、内压、弯曲和扭转等不同的作用力。这些作用力下，常常会使钻杆的管体产生疲劳微裂纹、局部磨损和腐蚀的情况。如不能及时发现而任这些问题发展下去，会导致钻杆刺漏、断裂等事故，一旦钻杆失效事故的发生将直接导致钻井周期延长，投资成本增加，造成巨大的经济损失，甚至还会引发人员伤亡事故，造成极其恶劣的社会影响。特别是近年来随着钻井技术的发展以及石油勘探开发力度的加大，深井、超深井、大位移井等各种复杂井的钻探量逐年上升，钻杆失效事故更加突出。
[0003]为了提高生产安全效率，对钻具的损伤情况和预期寿命有必要做认真检测。但通常所用的无损检测方法，如超声法、涡流法、磁粉法、渗透法、电磁法和射线法等传统检测方法存在诸多不足:
(I)只能发现钻具中已有的损伤和缺陷，对已多次下井使用但未产生损伤的钻具的预期寿命却无法预测。
[0004](2)需要对钻具表面进行清理或处理。
[0005](3)受钻具结构、人员水平等因素的制约，检测结果准确性差。如钻具螺纹对声波的干扰。
[0006](4)检测效率低，劳动强度大，不能对钻具进行普查。
[0007](5)不能在钻具工作过程中进行检测，不适应现场检测。
【发明内容】
[0008]本发明的目的在于:提供一种能可对钻杆的宏观缺陷、腐蚀及壁厚磨损等常见缺陷进行准确的判断，又能检测出钻杆的微观缺陷，从而可保证钻杆安全使用的钻杆损伤检测装置。
[0009]本发明的技术方案是:
一种钻杆损伤检测装置，包括移动座、检测件、驱动电机A、驱动电机B、传动丝杆和半开合环A与半开合环B相互嵌合构成的开合环，其特征在于:开合环的一侧设置有移动座，移动座上通过滑轨安装有滑块A和滑块B，滑块A通过连接件与半开合环A连接，滑块B通过连接件与半开合环B连接，滑块A和滑块B两端的移动座上对称安装有驱动电机A和驱动电机B，驱动电机A通过传动丝杆与滑块A连接，驱动电机B通过传动丝杆与滑块B连接，开合环的圆周上均布有多个安装槽，各安装槽内分别安装有检测件，所述开合环的半开合环A和半开合环B上分别通过紧固螺钉安装有固定板。
[0010]所述的检测件由基座、外盖、径向浮动块、连接块和检测板构成，基座上通过大弹簧和外盖安装有径向浮动块，径向浮动块上通过小弹簧和连接块安装有检测板，连接块的端头活动安装有滚轮，所述的检测板呈月牙状，检测板的前端两侧对称安装有磁记忆传感器。
[0011]所述的检测件数量为6个，其中2个检测件的检测板上分别装有位移传感器，带有位移传感器的检测件在开合环上呈对称状设置。
[0012]本发明具有以下优点:
1、本发明工作时安装于井口，在现场施工起钻下钻过程中，对钻杆进行损伤检测，不影响起下钻速度，节省了将钻杆运至检测站的过程，提高了工作效率。
[0013]2、本发明采用磁记忆检测，不需要专门的磁化装置，便于现场应用。而且磁记忆传感器可对钻杆的疲劳损伤和微观缺陷进行检测，为钻具的前期诊断和评级提供了依据。
[0014]3、本发明通过导轨和滑块控制两个开合半环的张开和闭合，结构简单，操作方便，且在运动过程中不与钻具发生干涉。
[0015]4、本发明的检测件通过基座安装在基座开合环上，若检测部件损坏，只需卸下一个半开合环，即可将整个检测件从安装槽中拔出替换新检测部件，整个过程简便快速，保证了现场作业效率。
[0016]5、本发明的检测件中包含两个弹簧，使检测探头和径向浮动块均可在一定范围内径向移动，实现两级变径检测。确保了检测装置在钻杆接头部位和杆体变形部位不会遇阻，进而使钻杆始终与检测件的滚轮接触，保证了传感器与钻具的提离值恒定，使检测结果更加准确。
【附图说明】
[0017]图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明的开合环去掉固定板后的结构示意图；
图3为本发明的检测件的结构示意图；
图4为本发明的检测件的剖视结构示意图。
[0018]图中:1、移动座，2、驱动电机A，3、驱动电机B，4、传动丝杆，5、半开合环A，6、半开合环B，7、滑块A，8、滑块B，9、连接件，10、安装槽，11、基座，12、外盖，13、径向浮动块，14、连接块，15、检测板，16、大弹簧，17、小弹簧，18、滚轮，19、磁记忆传感器，20、固定板。
【具体实施方式】
[0019]该钻杆损伤检测装置包括移动座1、检测件、驱动电机A2、驱动电机B3、传动丝杆4和半开合环A5与半开合环B6相互嵌合构成的开合环。开合环的一侧设置有移动座I，移动座2上通过滑轨安装有滑块A7和滑块B8，滑块A7通过连接件9与半开合环A5连接，滑块8B通过连接件9与半开合环B6连接。滑块A7和滑块8B两端的移动座I上对称安装有驱动电机A2和驱动电机B3，驱动电机A2通过传动丝杆4与滑块A7连接，驱动电机B3通过传动丝杆4与滑块8B连接，从而可带动半开合环A5与半开合环B6径向实现开启或闭合。
[0020]开合环的圆周上均布有多个安装槽10，安装槽10截面呈T型，各安装槽10内分别活动安装有检测件。检测件由基座11、外盖12、径向浮动块13、连接块14和检测板15构成，基座
11形状与安装槽10对应，基座11上通过大弹簧16和外盖12安装有径向浮动块13，径向浮动块13上通过小弹簧17和连接块14安装有检测板15，连接块14的端头活动安装有滚轮18。检测板15呈月牙状，检测板15的前端两侧对称安装有磁记忆传感器19。
[0021]该钻杆损伤检测装置的检测件数量为6个，其中2个检测件的检测板15上分别装有位移传感器(图中未示)，以确保钻具周向无检测盲区；带有位移传感器的检测件在开合环上呈对称状设置。检测件中的连接块14和径向浮动块13均可在一定范围内径向移动，实现两级变径检测，以确保检测时在钻杆接头部位和杆体变形部位不会遇阻，并始终保持传感器与钻具提离值恒定，使检测结果更加准确。半开合环A5和半开合环B6上分别通过紧固螺钉安装有半圆弧状的固定板20，从而将各检测件固定在开合环的各安装槽10内。
[0022]该钻杆损伤检测装置工作时安装于井口，并使开合环与井口同轴。在现场施工起钻下钻过程中，在驱动电机A2和驱动电机B3作用下通过传动丝杆4带动两个滑块移动，使半开合环A5和半开合环B6开启，下入钻杆后通过驱动电机A2和驱动电机B3使半开合环A5和半开合环B6闭合，并由此对钻杆形成夹持，即可对钻杆进行损伤检测。检测过程中，检测件的大弹簧16和小弹簧17受压，使得连接块14和径向浮动块13径向移动小段位置，在两个弹簧的作用下，滚轮18始终与钻杆保持接触，随着现场作业的进行，钻杆不断向下钻入，磁记忆传感器19和位移传感器对钻杆损伤进行数据采集分析后可得出钻杆的应力集中区、微小缺陷区和疲劳损伤程度，从而实现了钻杆损伤的早期预测和诊断目的，对避免钻井过程中钻杆失效引起的重大安全事故具有较大的工程和实际应用意义。
【主权项】
1.一种钻杆损伤检测装置，包括移动座(I)、检测件、驱动电机A(2)、驱动电机B(3)、传动丝杆(4)和半开合环A(5)与半开合环B(6)相互嵌合构成的开合环，其特征在于:开合环的一侧设置有移动座(1)，移动座(I)上通过滑轨安装有滑块A(7)和滑块B(8)，滑块A(7)通过连接件(9)与半开合环A(5)连接，滑块B(8)通过连接件(9)与半开合环B(6)连接，滑块A(7)和滑块B(8)两端的移动座(I)上对称安装有驱动电机A(2)和驱动电机B(3)，驱动电机A(2)通过传动丝杆(4 )与滑块A (7 )连接，驱动电机B (3 )通过传动丝杆(4 )与滑块B (8 )连接，开合环的圆周上均布有多个安装槽(10)，各安装槽(10)内分别安装有检测件，所述开合环的半开合环A(5)和半开合环B(6)上分别通过紧固螺钉安装有固定板(20)。
【专利摘要】本发明涉及一种钻杆损伤检测装置，属钻杆损伤检测器械技术领域。该装置包括移动座、检测件、驱动电机A、驱动电机B、传动丝杆和半开合环A与半开合环B相互嵌合构成的开合环，开合环的一侧设置有移动座，移动座上通过滑轨安装有滑块A和滑块B，滑块A通过连接件与半开合环A连接，滑块B通过连接件与半开合环B连接。该装置工作时安装于井口，在现场施工起钻下钻过程中，对钻杆进行损伤检测，不影响起下钻速度，节省了将钻杆运至检测站的过程，提高了工作效率。对避免钻井过程中钻杆失效引起的重大安全事故具有较大的工程和实际应用意义。
【IPC分类】G01N27/85
【公开号】CN105675714
【申请号】CN201610228758
【发明人】王鹏, 黄锴, 吕加华
【申请人】长江大学
【公开日】2016年6月15日
【申请日】2016年4月14日