专利名称：石油钻具自动化检测系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种石油钻具自动化检测系统，特别是一种通过自动化结构设计实
现高效地石油钻具检测流水线，以保证石油钻具的检测质量。属于石油钻具设备检测技 术领域。
背景技术：
石油钻具(钻杆、钻铤、接头等)检测生产作业，目的就是要提高石油钻具的检 测质量和生产效率，保证在役石油钻具的质量。定期对石油钻具进行检测生产，可以保 证为石油勘探、开发工程技术人员提供具有科学依据和保障的石油钻具。然而，我国目 前在役石油钻具的综合评价主要靠服役长短、使用环境、目测及局部探伤来评定，其结 论大都依赖于人员经验，缺少科学依据。由于是整批量评定，且又没有进行合理检测后 的分选，结果使很大一部分能够再用的钻具报废，造成不必要的经济损失。
另外，就国内各油田的石油钻具使用管理而言，其管理模式不尽相同。 一般老 油田的传统作法是将完井后的钻具运到相对集中的地方(如管子站)，然后由管子站的人 员进行简单的探伤检测，再发运到井队现场使用，这些油田或是没有实行钻具检测评价 管理，或是自己的钻具由自己的人员进行简单检测，但不具备规范评价能力，或是检测 的项目不够全面，其石油钻具在一定程度上可能存在无法保证质量的问题。这样就会给 后续的石油勘探或生产埋下一定安全隐患。 由于石油钻具检测工作需要的是一种检测项目全面、评价标准统一的自动化检 测流水线来完成该项工作。在原有的国内外类似的检测作业， 一般只在简陋的厂房或在 野外进行检测的单功能状态，只能检测冶金制造后的某种规格的管材，或者只能检测某 种规格的钻具，其检测能力均属局限性，检测水平参差不齐，不具有规模性，这就要求 石油钻具检测生产的传输及其与之配套的设备具有自动化程度高、检测可靠性强、检测 钻具规格品种多、适宜环境领域广等特点的自动化检测生产线，亦满足不同使用环境、 不同技术要求的石油钻具检测工作的需求。 本发明即是鉴于上述现有技术中所存在的问题，提出了一种石油钻具的自动化 检测系统。
发明内容
本发明的主要目的在于解决现有技术中存在的问题，提供一种石油钻具自动化 检测系统，特别是一种通过自动化结构设计实现高效地石油钻具检测流水线，以保证石 油钻具的检测质量。 本发明的目的是通过下述技术方案予以实现的 石油钻具自动化检测系统，其特征在于由钻具管体校直装置、钻具管体除锈 装置、钻具蒸汽清洗干燥装置、钻具管体电磁检测装置、钻具加厚端超声波检测装置、 钻具螺纹磁粉检测装置构成；所述各个装置通过传输线依序连接；
所述钻具管体校直装置采用交错滚压转毂校直系统，通过三对滚压轮围绕管体 作公转运动，以实现对钻具管体进行校直处理； 所述钻具管体除锈装置通过采用网式砂轮专用工具，以离心原理对管体表面进 行除锈； 所述钻具蒸汽清洗干燥装置采用蒸汽清洗方式对钻具管体进行清洗，以清除钻 具管体上的污垢，并在清洗后对钻具管体进行干燥处理； 所述钻具管体电磁检测装置是基于霍尔效应原理，采用了电磁检测技术对钻具 管体上是否存在裂纹进行检测； 所述钻具加厚端超声波检测装置采用了超声波检测技术对钻具管体的内部及壁 厚状态进行精确超声波检测，以检测钻具管体是否存在磨损进行检测； 所述钻具螺纹磁粉检测装置利用超强磁化技术，结合漏磁通和主磁通检测技 术，将钻具螺纹予以磁化，利用其缺陷部位能吸附磁粉的特征，检查螺纹表面是否存在 缺陷。 所述传输线采用传送带或传送滚轮。 还包括有钻具螺纹修复处理装置和钻具耐磨带保护敷焊装置；所述钻具螺纹修 复处理装置和钻具耐磨带保护敷焊装置依次串接在所述钻具螺纹磁粉检测装置之后；
所述钻具螺纹修复处理装置通过数控机床对有缺陷的钻具螺纹进行修复并进行 磷化处理； 所述钻具耐磨带保护敷焊装置采用耐磨带保护工艺对石油钻具进行敷焊，使其 在表面增加一层保护层。 本发明的有益效果是该石油钻具自动化检测系统是由一些既有的自动化检测 设备经整合形成的一套全新的自动化石油钻具检测系统。该系统不仅自动化程度高，而 且检测项目全面、准确，大大提高了对石油钻具检测工作的规范化程度，从而保障了对 石油钻具的安全使用。
图1为石油钻具自动化检测系统的第一实施例结构示意图；
图2为石油钻具自动化检测系统的第二实施例结构示意图。
具体实施例方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步描述。 图1为该石油钻具自动化检测系统的第一实施例结构示意图。如图所示，该 石油钻具自动化检测系统由钻具管体校直装置、钻具管体除锈装置、钻具蒸汽清洗干燥 装置、钻具管体电磁检测装置、钻具加厚端超声波检测装置、钻具螺纹磁粉检测装置构 成。所述各个装置通过传输线依序连接构成该石油钻具自动化检测系统。所述传输线可 以采用传送带或传送滚轮等现有技术实现。 该钻具管体校直装置采用先进的交错滚压转毂校直系统，通过三对滚压轮围绕 管体作公转运动，以实现对钻具管体进行校直处理。通过该装置石油钻具自动化检测 系统首先对变形的钻具管体进行校直，这也为后面的其他检测项目提供了必要的检测基础。 该钻具管体除锈装置由主机、送料、出料、除尘四部分组成，通过采用网式砂 轮专用工具，以离心原理对管体表面进行除锈，以实现对钻具管体进行自动除锈处理。
该钻具蒸汽清洗干燥装置采用蒸汽清洗方式对钻具管体进行清洗，以清除钻具 管体上的污垢，并在清洗后对钻具管体进行干燥处理。 该钻具管体电磁检测装置是基于霍尔效应原理，采用了电磁检测技术对钻具管 体上是否存在裂纹进行检测。所谓霍尔效应是指当电流垂直于外磁场方向通过导体时， 在垂直于磁场和电流方向的导体的两个端面之间出现电势差的现象。基于这一物理原 理，本装置通过霍尔元件高分辨率固态电磁传感器来实现对管体的电磁检测，可以大大 提高该项检测的检测精度和准确性。 该钻具加厚端超声波检测装置采用了超声波检测技术对钻具管体的内部及壁厚
状态进行精确超声波检测，以检测钻具管体是否存在磨损进行检测。该检测装置通过对
超声波的反馈信号进行定量数据分析，实现对该钻具管体的壁厚进行测量。并且，该检
测装置可以通过软件设置根据实际需要对检测装置的报警门限进行调整。 该钻具螺纹磁粉检测装置利用超强磁化技术，结合漏磁通和主磁通检测技术，
将钻具螺纹予以磁化，利用其缺陷部位能吸附磁粉的特征，依照磁粉分布显示螺纹在表
面缺陷和近表面缺陷实现对钻具螺纹裂纹等检测。 可见，本发明所设计的石油钻具自动化检测系统是通过传输线将上述各个功能 不同的自动化检测设备串联起来，从而形成一条功能完整、自动化程度高的石油钻具检 测流水线。通过使用该监测系统，操作者只需将待检测石油钻具放入该石油钻具自动化 检测系统，该待检测石油钻具即可自动依次通过所述钻具管体校直装置、钻具管体除锈 装置、钻具蒸汽清洗干燥装置、钻具管体电磁检测装置、钻具加厚端超声波检测装置、 钻具螺纹磁粉检测装置，完成全方位的检测工作。如前所述，通过本系统的检测可以自 动对石油钻具完成裂纹、锈蚀、磨损、变形、变径、刻痕、铲凿等综合检测。由于，在 本系统中采用了很多基于如霍尔效应、超强磁化技术和超声波检测技术等科学的检测技 术，使得该系统可以提供一套完整的、规范的石油钻具检测数据，大大提高了石油钻具 检测过程的规范化程度。 除上述结构之外，本发明还提供了另外一种实施方式。图2为该石油钻具自动 化检测系统的第二实施例结构示意图。如图所示，该第二实施例是在第一实施例所述结 构基础上，还增设有钻具螺纹修复处理装置和钻具耐磨带保护敷焊装置。所述钻具螺纹 修复处理装置和钻具耐磨带保护敷焊装置依次串接在所述钻具螺纹磁粉检测装置之后。
该钻具螺纹修复处理装置通过数控机床对有缺陷的钻具螺纹进行修复并进行磷 化处理，使其能达到正常使用的要求。 该钻具耐磨带保护敷焊装置采用专用耐磨带保护工艺对石油钻具进行敷焊，使 其在表面增加一层保护层，从而得到最佳的保护。 在本实施例中，通过增加所述钻具螺纹修复处理装置和钻具耐磨带保护敷焊装 置使得该石油钻具自动化检测系统不仅具有检测功能，还兼具了钻具修复功能。这样使 得该检测系统的功能更为完善，自动化程度更高。 综上所述，本发明所设计的石油钻具自动化检测系统是由一些既有的自动化检测设备经整合形成的一套全新的自动化石油钻具检测系统。该系统不仅自动化程度高， 而且检测项目全面、准确，大大提高了对石油钻具检测工作的规范化程度，从而保障了 对石油钻具的安全使用。应当指出，本领域一般技术人员，基于该设计思想对其中某个 独立的检测单元做出不具有创造性的等效替换，也应视为在本发明的保护范围之内。
权利要求
石油钻具自动化检测系统，其特征在于由钻具管体校直装置、钻具管体除锈装置、钻具蒸汽清洗干燥装置、钻具管体电磁检测装置、钻具加厚端超声波检测装置、钻具螺纹磁粉检测装置构成；所述各个装置通过传输线依序连接；所述钻具管体校直装置采用交错滚压转毂校直系统，通过三对滚压轮围绕管体作公转运动，以实现对钻具管体进行校直处理；所述钻具管体除锈装置通过采用网式砂轮专用工具，以离心原理对管体表面进行除锈；所述钻具蒸汽清洗干燥装置采用蒸汽清洗方式对钻具管体进行清洗，以清除钻具管体上的污垢，并在清洗后对钻具管体进行干燥处理；所述钻具管体电磁检测装置是基于霍尔效应原理，采用了电磁检测技术对钻具管体上是否存在裂纹进行检测；所述钻具加厚端超声波检测装置采用了超声波检测技术对钻具管体的内部及壁厚状态进行精确超声波检测，以检测钻具管体是否存在磨损进行检测；所述钻具螺纹磁粉检测装置利用超强磁化技术，结合漏磁通和主磁通检测技术，将钻具螺纹予以磁化，利用其缺陷部位能吸附磁粉的特征，检查螺纹表面是否存在缺陷。
2. 如权利要求1所述的石油钻具自动化检测系统，其特征在于所述传输线采用传 送带或传送滚轮。
3. 如权利要求1所述的石油钻具自动化检测系统，其特征在于还包括有钻具螺纹 修复处理装置和钻具耐磨带保护敷焊装置；所述钻具螺纹修复处理装置和钻具耐磨带保 护敷焊装置依次串接在所述钻具螺纹磁粉检测装置之后；所述钻具螺纹修复处理装置通过数控机床对有缺陷的钻具螺纹进行修复并进行磷化 处理；所述钻具耐磨带保护敷焊装置采用耐磨带保护工艺对石油钻具进行敷焊，使其在表 面增加一层保护层。
全文摘要
本发明提供了一种石油钻具自动化检测系统，由钻具管体校直装置、钻具管体除锈装置、钻具蒸汽清洗干燥装置、钻具管体电磁检测装置、钻具加厚端超声波检测装置、钻具螺纹磁粉检测装置、钻具螺纹修复处理装置和钻具耐磨带保护敷焊装置构成；所述各个装置通过传输线依序连接。该检测系统是由一些既有的自动化检测设备及修复和保护设备经整合形成的一套全新的自动化石油钻具检测系统。该系统不仅自动化程度高，而且检测项目全面、准确，大大提高了对石油钻具检测工作的规范化程度，从而保障了对石油钻具的安全使用。
文档编号G01B17/02GK101692065SQ20091023520
公开日2010年4月7日 申请日期2009年9月27日 优先权日2009年9月27日
发明者董为荣, 郝加波, 陈先富 申请人:安东石油技术(集团)有限公司