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1、钻井方向答辩 2015.07 钻井管柱的检测方法及修理 报告人：夏孝杰 ONTENTS C 3管柱的修理方法管柱的修理方法 1 钻井管柱的构成钻井管柱的构成 2管柱管柱的检测方法的检测方法 钻井管柱的基本构成： 1 1、钻井、钻井管柱的构成管柱的构成 通常把由方钻杆、钻杆、钻铤和各种接头连起来的入井管串称钻井管柱通常把由方钻杆、钻杆、钻铤和各种接头连起来的入井管串称钻井管柱 图一：方钻杆图二：钻杆 1 1、钻井、钻井管柱的构成管柱的构成 图三：钻铤图四：各种类型的接头 1 1、钻井、钻井管柱的构成管柱的构成 图五：扶正器 图六：内防喷工具 1 1、钻井、钻井管柱的构成管柱的构成 螺纹断裂 1
2、1、钻井、钻井管柱的构成管柱的构成 常见的管柱失效形式 ： 过量变形 过度拉伸、扭曲、弯曲 丝扣压、拉溃； 断裂 过载断裂 低应力脆断 应力腐蚀断裂 疲劳断裂 腐蚀疲劳断裂 表面损伤 腐蚀 磨损 机械损伤 管柱本体过载断裂直台肩过载断裂H2S导致的应力腐蚀断裂钻杆接头磨损表面出现微裂纹 ONTENTS C 3管柱的修理方法管柱的修理方法 1 钻井管柱的构成钻井管柱的构成 2管柱管柱的检测方法的检测方法 2 2、管柱的检测方法、管柱的检测方法 1、管体人工检验检验 法 所需工具：卡规、千分表、灯 检测项目：管体直度、直径、壁厚、螺纹的完整度、耐磨带的磨损情 况。对于方钻杆还应检测其四方度。对于重
3、新加工的螺纹还应检验螺 纹密封性。 2 2、管柱的检测方法、管柱的检测方法 2.1.1 直度检测 将管柱放在管架之上，滚动钻滚动钻 柱，观观察管柱是否会出现摆动现现摆动现 象，没达到直度要求的管柱禁止入 井。 2.1.2 直径检测 对对下井的管柱采取抽样样法，一般随机抽取五根利用卡规测规测 量钻钻具的外径，对对于超过过其公称直径的管 柱须须在减径机上减径。 2.1.3 壁厚检测 采用抽检检方式，使用千分表测测量。大约约每隔5-10根管柱检测检测 一次，每次要在两个管端把管 子圆圆周分成四个均匀的点进进行测测量。对测对测 出的壁厚与API表进进行对对比，对对于低于技术术要求 的管柱需要降低使用强
4、度使用，或者直接报废报废 2 2、管柱的检测方法、管柱的检测方法 2.1.4 螺纹的完整度检测 对对于存在内外螺纹纹的钻钻具，下井前一定要观观察丝丝扣的情况。检测检测 前先用丝丝扣刷将表面的泥屑、油 污污、油渍渍清理干净净，对对于检验该项检验该项 目的检测员检测员 需要配备备相应应的螺纹质检员资纹质检员资 格证证。主要观观察螺 纹纹的磨损损度，牙顶顶高，内外螺纹纹公差配合等情况。 2.1.5 耐磨带磨损情况检测 对对于耐磨带带的检验检验 主要包括：耐磨带带磨损损情况、耐磨带带剥落面积积，耐磨带带厚度等相关项项目 2.1.6 方钻杆方度检测 运用抽样调查样调查 法，检查检查 方钻钻杆的方度（四方
5、或六方），即方钻钻杆表面棱角磨损损情况 2 2、管柱的检测方法、管柱的检测方法 2.1.7 水眼通透性检测 将放在管架上的管柱用手电电筒在水眼内照射，观观察两边边是否能够够通光，观测观测 水眼内通透情况，及时时做 到疏通存在堵塞的水眼，若无法疏通，则则直接报废报废 。 2.1.8 螺纹密封性检测 将重新车车扣后的螺纹纹需要在管体两端连连接后加载压载压 力，检验检验 螺纹纹密封性及承压压能力。对对于检验检验 合格 产产品方可下井。 2 2、管柱的检测方法、管柱的检测方法 2、超声波探伤伤无损检测损检测 法 超声波探伤原理：超声波探伤是利用超声波在物体中传播的一些物理特性来发现物体内部的不 连续性
6、,即缺陷或伤的一种方法,是无损检验一种重要手段。 共振法 透射法 脉冲反射法 2 2、管柱的检测方法、管柱的检测方法 2.2.1 共振法 测量项目：表面较光滑的工件的厚度、探测复合材料的粘合质量和钢板内的夹层缺陷检测。 原理：声波在工件内传播时,如入射波与反射波同相位(即工件厚度为超声波波长的一半或成 整数倍时),则引起共振。 特点：1)可精确地测厚,特别适宜测量薄板及薄壁管; 2)工件表面光洁度要求高,否则不能进行测量。 2 2、管柱的检测方法、管柱的检测方法 2.2.2 透射法 测量原理：穿透法是将二个探头分别置于工件相对的两面,一个发射超声波,使超声波从工件的一个界面透射到 另一个界面,
7、在该界面处用另一个探头来接收。根据超声波穿透工件后的能量变化情况,来判断工件内部质量。 工件内无缺陷时,接收到的超声波能量较强,一旦有缺陷,声波受缺陷阻挡,则将在缺陷后形成声影,这样就可根 据接收到的超声波能量的大小来判定缺陷的大小。 1)探测灵敏度较低,不易发现小缺陷; 2)根据能量的变化即可判断有无缺陷,但不能定位; 3)适宜探测超声波衰减大的材料; 4)可避免盲区,适宜探测薄板; 5)指示简单,便于自动探伤; 6)对两探头的相对距离和位置要求较高。 测量特点： 2 2、管柱的检测方法、管柱的检测方法 2.2.3 脉冲反射法 测量原理：脉冲反射法是利用超声波透入金属材料的深处,并由一截面进
8、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一种方法,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 就分别发生反射波来,在荧光屏上形成脉冲波形,根据这些脉冲波形来判断缺陷位置和大小。 纵波探伤法 探测金属铸 锭、坯料、中厚 板、大型锻件和 形状比较简单 的 制件中所存在的 夹杂物 裂缝、缩管、白 点、分层等缺陷; 横波探伤法 探测管材中的周 向和轴向裂缝 划伤、焊缝中 的气孔、夹渣、 裂缝、未焊透等 缺陷 表面波探伤法 用表面波可探测 形状简单的制件 上的表面缺陷 兰姆波探伤法 用兰姆波可探测 薄板中的缺陷 特点： 探测灵敏度高 ; 能准确地确定 缺陷的位置和 深度
9、; 可用不同波型 探测,应用范 围广。 2 2、管柱的检测方法、管柱的检测方法 3、漏磁探伤伤无损检测损检测 法 检测原理：铁磁性材料制成的工件被磁化后,工件就有磁力线通过。如果工件本身 没有缺陷，磁力线在其内部是均匀连续分布的。但是，当工件内部存在缺陷时， 如裂纹、夹杂、气孔等非铁磁性物质，其磁阻非常大，磁导率低，必将引起磁力 线的分布发生变化。缺陷处的磁力线不能通过，将产生一定程度的弯曲。当缺陷 位于或接近工件表面时，则磁力线不但在工件内部产生弯曲，而且还会穿过工件 表面漏到空气中形成一个微小的局部磁场。 2 2、管柱的检测方法、管柱的检测方法 漏磁检验法特点： 容易实现自动化。由传感器接
10、收信号，软件判断有无缺陷，适合于组成自动 检测系统。 有较高的可靠性。从传感器到计算机处理，降低了人为因素影响引起的误差 ，具有较高的检测可靠性。 可以实现缺陷的初步量化。这个量化不仅可实现缺陷的有无判断，还可以对 缺陷的危害程度进行初步评估。 对于壁厚30mm以内的管道能同时检测内外壁缺陷。 因其易于自动化，可获得很高的检测效率且无污染。 ONTENTS C 3管柱的修理方法管柱的修理方法 1 钻井管柱的构成钻井管柱的构成 2管柱管柱的检测方法的检测方法 3 3、管柱的修理方法、管柱的修理方法 1、可修理部分 校直机校直管柱管端加厚及表面修磨 3 3、管柱的修理方法、管柱的修理方法 耐磨带堆
11、焊技术修复耐磨带切刀重新切螺纹 1、可修理部分 3 3、管柱的修理方法、管柱的修理方法 2、不可修理部分 管体出现疲劳裂纹 反复修理低于最短使用要求的管体 磨损严重（小于最小使用厚度）的管体 出现腐蚀穿孔、白点、刺漏严重、机械损伤严重的管体 水眼堵塞，无法穿过 本体折断，弯曲严重校直后仍无法达到规定的直度要求 报废处理 视裂纹出现的区域大小决定报废或降低使用级数要求 报废处理 报废处理 报废处理 报废处理 钻杆状况一级钻柱二级钻柱 外部状况： 磨损 凹伤压痕 剩余壁厚不小于公称壁厚的80% 直径减少不超过公称外径的3% 剩余壁厚不小于公称壁厚的70% 直径减少不超过公称外径的4% 卡瓦部位损伤
12、、压痕、缩径、刻 痕、铲凿 直径减小不超过公称外径的3% 深度不超过邻近平均壁厚的10% 直径减小不超过公称外径的4% 深度不超过邻近平均壁厚的20% 应力引起直径变化： 变细 变粗 直径减小不超过公称直径3% 直径增大不超过公称直径的3% 直径减小不超过公称直径4% 直径增大不超过公称直径的4% 腐蚀、切割、凿孔 纵向切割、凿孔 横向切割、凿孔 剩余壁厚不小于公称壁厚的80% 剩余壁厚不小于公称壁厚的80% 剩余壁厚不小于公称壁厚的90% 剩余壁厚不小于公称壁厚的70% 剩余壁厚不小于公称壁厚的70% 剩余壁厚不小于公称壁厚的80% 内部缺陷最小剩余壁厚不小于公称壁厚的80%最小剩余壁厚不小于公称壁厚的70% 疲劳裂纹无无 谢 谢 ！
