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測(cè)井用特殊工具檢測(cè)方法探討
閱讀：1838 發(fā)布時(shí)間：2011-2-16
在測(cè)井過程中,，常常使用打撈工具及水平井工具（如圖1）,，常見的有卡瓦打撈筒、轉(zhuǎn)換短接,、打撈矛等,。因?yàn)樗鼈冊(cè)谧鳂I(yè)過程中，需要承載一定的重量,，且經(jīng)常由于磨損,、夾持等原因，容易在螺紋連接等部位（圖2）產(chǎn)生裂紋類缺陷,，因此必須進(jìn)行無損探傷,。對(duì)于水平井工具的探傷，主要采用超聲波和磁粉檢測(cè),。
圖1 打撈工具 圖2 螺紋連接部位
1,、超聲波檢測(cè)法
1.1 檢測(cè)方法分析
1.1.1 橫波檢測(cè)法
水平井工具管體主要產(chǎn)生的缺陷是垂直于管軸線的徑向缺陷（也稱橫向缺陷），可采用直接接觸法進(jìn)行檢測(cè)。如要檢測(cè)縱向缺陷,，也可采用周向檢測(cè)法,。采用接觸法探傷小口徑工具時(shí)，由于其管徑小,、曲率大,，常規(guī)橫波斜探頭與管材接觸面小、耦合不良,，會(huì)造成波束擴(kuò)散,，靈敏度低。為了改善耦合條件,，常將探頭有機(jī)玻璃斜鍥加工成與管材表面相吻合的曲面,。
對(duì)于管體內(nèi)、外橫向缺陷,，一般利用超聲橫波法進(jìn)行軸向掃查探測(cè),。由于水平井工具內(nèi)部結(jié)構(gòu)有臺(tái)階等，回波情況較為復(fù)雜,、探傷時(shí)需結(jié)合具體結(jié)構(gòu)來進(jìn)行缺陷波的判斷,。
1.1.2 縱波檢測(cè)法
當(dāng)檢測(cè)試件螺紋部分時(shí)，縱波探頭從螺紋端部發(fā)射縱波,，當(dāng)超聲波遇到缺陷時(shí),，就會(huì)有缺陷回波產(chǎn)生，通過觀察回波,，可以判斷缺陷的位置,，見圖3。
圖3 螺紋端缺陷回?fù)?/span>
對(duì)于水平井工具的內(nèi)螺紋端和外螺紋端,。因?yàn)榫哂幸欢ǖ腻F度,，可采用縱波小角度探頭進(jìn)行探傷；當(dāng)螺紋端面較小,，不適宜采用縱波直探頭時(shí),，可采用超聲橫波斜探頭在外表進(jìn)行檢測(cè)。
1.2 檢測(cè)裝置
（1）超聲波探傷儀：選用數(shù)字型超聲波探傷儀,。
（2）探頭：使用小角度縱波直探頭對(duì)螺紋端部進(jìn)行檢測(cè),，采用橫波斜探頭對(duì)管體進(jìn)行檢測(cè)。
（3）對(duì)比試塊：鉆具螺紋區(qū)域?qū)Ρ仍噳K采用1.0mm深度的刻槽,。
（4）耦合劑：要求耦合劑的聲阻抗高,，耦合效果好，本方法采用機(jī)油或水作為實(shí)驗(yàn)用耦合劑,。
（5）標(biāo)準(zhǔn)：采用的標(biāo)準(zhǔn)有SY/T 5068-2000,、SY/T 5147-2000,、SY/T 5069-2000、JB/T 4730-2005等,。
1.3 掃描速度和靈敏度調(diào)節(jié)
采用縱波端面探傷時(shí),，用深度調(diào)節(jié)法按深度1:1進(jìn)行調(diào)節(jié)。使用對(duì)比試塊上的刻槽,，找到刻槽回波后,，達(dá)到屏幕的80%作為基準(zhǔn)，探傷時(shí)在此基準(zhǔn)上提高6dB作為掃查靈敏度,。采用橫波斜探頭對(duì)管體進(jìn)行檢測(cè)時(shí),，則按JB/T4730—2005標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定調(diào)節(jié)。
1.4 檢測(cè)應(yīng)用
在具體現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)中,，采用的是USM 35X型數(shù)字超聲波探傷儀,，探頭為5P 9×12 6°小角度探頭和2.5P 13×13 K2橫波斜探頭，鉆具螺紋區(qū)域?qū)Ρ仍噳K：1.0mm深度刻槽,，耦合劑為纖維素,。按標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，對(duì)39支打撈工具和水平井工具進(jìn)行檢測(cè),，檢測(cè)發(fā)現(xiàn)了螺紋根部的裂紋缺陷,。
2、磁粉檢測(cè)法
對(duì)于打撈工具及水平井的管體和外螺紋端的裂紋及近表面缺陷,，可用濕熒光粉法進(jìn)行檢測(cè),。在實(shí)際檢測(cè)過程中，采用了便攜式磁軛,，型號(hào)為CJZ-212E,，用熒光磁粉進(jìn)行外表面管體和外螺紋端的檢測(cè),，具體操作按JB/T4730-2005進(jìn)行,。檢測(cè)結(jié)果表明，能夠檢出管體外表面和螺紋部位細(xì)微的裂紋,。
3,、結(jié)論
（1）采用超聲縱波端面檢測(cè)法和橫波檢測(cè)法，對(duì)測(cè)井用特殊工具的螺紋端和管體缺陷進(jìn)行檢測(cè),，檢測(cè)靈敏度較高,，能夠發(fā)現(xiàn)細(xì)小的裂紋類缺陷，保證了測(cè)井工具的安全使用,。
（2）對(duì)于內(nèi)部結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜的工具,，回波較為復(fù)雜。需結(jié)合工具的結(jié)構(gòu)情況,，判斷回波是否為缺陷波,。
（3）把超聲波檢測(cè)法和磁粉檢測(cè)法結(jié)合使用,，可以更全面地對(duì)工具外部裂紋型缺陷情況進(jìn)行分析和判斷。