張宇，藺瑞冬，游拯

（中國石油集團(tuán)渤海鉆探工程有限公司管具與井控技術(shù)服務(wù)分公司，天津 300280）

石油開采工作進(jìn)行的過程中，為避免鉆具在操作中產(chǎn)生問題，并對整體進(jìn)度產(chǎn)生影響，工作人員便要注重工具的檢測開展力度、頻率、技術(shù)使用等方面，之后在該基礎(chǔ)上將其在開采中的質(zhì)量提高，防止在使用時會產(chǎn)生安全方面的隱患，實(shí)現(xiàn)工具使用率的大幅提升，確保其在現(xiàn)實(shí)工作進(jìn)行中，不會對開采的進(jìn)度造成拖延，并對施工使用的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行滿足。

1 無損檢測技術(shù)重要性

石油開采工作進(jìn)行時，其中使用的工具會在一段時間后出現(xiàn)不同狀況磨損、疲勞的情況，促使其在該方面存在的能力大幅降低。同時，在實(shí)現(xiàn)開采工作進(jìn)行中，如果工作人員并未對工具的疲勞情況及時發(fā)現(xiàn)，便非常容易產(chǎn)生鉆具脫落的情況，這對鉆井的生產(chǎn)安全、順利程度造成了干擾。不僅如此，鉆進(jìn)工作在進(jìn)行時，其中的鉆頭會進(jìn)行高速旋轉(zhuǎn)，內(nèi)部的牙輪會在這時與井底表面產(chǎn)生接觸，并因此出現(xiàn)縱向的振動力，并且鉆柱上的拉力、壓力等因素雖是產(chǎn)生改變，導(dǎo)致鉆具在使用中會產(chǎn)生交變應(yīng)力。與此同時，井下工具在使用中，還會受到其他荷載力的影響，例如，在工具旋轉(zhuǎn)中與井壁產(chǎn)生的摩擦力；鉆柱自身彎曲、旋轉(zhuǎn)時產(chǎn)生的扭矩。與此同時，耗能低鉆具在開采工作中使用時，當(dāng)其中的螺紋的拉力、壓力在的數(shù)值達(dá)到了2000kN，扭矩在4000～5000kN，甚至更高的情況下，都會對工具產(chǎn)生破壞性壓力，使其中的晶體結(jié)構(gòu)產(chǎn)生了改變，甚至出現(xiàn)裂縫。除此之外，在鉆具螺紋產(chǎn)生磨損、牙形外部受到破壞時，便會因此產(chǎn)生端部尖銳的問題，這非常容易產(chǎn)生泥漿入侵的情況。

2 石油鉆具無損檢測方式

2.1 周期確定

石油開采工作進(jìn)行中，相應(yīng)操作人員需根據(jù)SY/T5369-2012規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)推薦的周期進(jìn)行工具檢測，之后再與現(xiàn)實(shí)每個井眼的軌道設(shè)計(jì)、鉆具的實(shí)際使用狀況等結(jié)合，來對檢測的周期時間進(jìn)行合理確定，并及時發(fā)現(xiàn)內(nèi)部存在的一系列危害、問題，之后使用緊急處理技術(shù)，確保能夠?qū)Υ嬖诘漠惓顩r合理解決，大幅提升工具使用效率，使其能夠滿足當(dāng)前勘探、開發(fā)使用的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。

2.2 檢測方式

在對鉆具進(jìn)行無損檢測時，人員使用的方式多為對聲光電特性合理使用，之后在對工具性能不產(chǎn)生影響的基礎(chǔ)上，來對其采取科學(xué)合理的措施。

（1）超聲檢測。技術(shù)人員在使用超聲波對鉆具的情況進(jìn)行檢測時，其主要是通過在界面位置的折射、反射，而且聲波會在介質(zhì)之間出現(xiàn)能量逐漸衰減的情況。在該過程中，技術(shù)人員可使用波發(fā)射探頭，進(jìn)行被檢測的工作物件操作，該過程中產(chǎn)生的聲波會在物質(zhì)之間進(jìn)行反射、折射，人員只需要對相應(yīng)位置的結(jié)果進(jìn)行分析、對比，便可以確定鉆具是否存在缺陷，然后再對內(nèi)部存在的不足進(jìn)行性質(zhì)、數(shù)量的確定，知曉其自身具備的問題，并讓其在開采進(jìn)行時保持良好的完整度，提高任務(wù)完成的質(zhì)量。

（2）漏磁檢測。技術(shù)人員在使用漏磁方式進(jìn)行鉆具情況的檢測時，該系統(tǒng)需要利用探頭固定、鉆桿螺旋運(yùn)動的措施開展。并且在探頭的前方位置中，還要擺放固定的磁化線圈，其會在鉆桿前進(jìn)至線圈附近時，產(chǎn)生較高能量的磁場，在其磁化達(dá)到飽和的狀態(tài)時，一旦其中的管體存在破損、不足等相應(yīng)的情況時，便會使內(nèi)部的磁通量產(chǎn)生改變，讓線圈因此發(fā)生形變；同時在狀態(tài)異常的區(qū)域經(jīng)過探頭位置時，還能感受到磁場產(chǎn)生的變化，并因此釋放出大量的信號電壓，將其處理放大后，再送到控制柜的相應(yīng)機(jī)器內(nèi)，最后得到精準(zhǔn)的檢測結(jié)果。

（3）磁粉檢測。開采工作中鉆具內(nèi)部的螺紋在出現(xiàn)磁化情況時，會由于其中的不連續(xù)性存在，讓螺紋的表面、近表面位置產(chǎn)生局部變化，或是出現(xiàn)漏磁的狀況，以至于吸附在螺紋表面上的磁粉物質(zhì)，會在科學(xué)的光線照射下，產(chǎn)生相應(yīng)的磁痕，并且還會顯示出不連續(xù)的情況、大小等，從而對內(nèi)部缺陷進(jìn)行準(zhǔn)確辨別。

（4）滲透檢測。技術(shù)人員在使用滲透檢測技術(shù)時，會先利用毛細(xì)管的特點(diǎn)，來對滲透液進(jìn)行合理利用，以此完成對鉆具不足區(qū)域的確定，促使相應(yīng)的液體可以進(jìn)入工具被腐蝕的位置內(nèi)，接著依據(jù)對工具的科學(xué)保養(yǎng)、維修工，來讓開采的使用率得到大幅提升，以及對勘探開發(fā)使用的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行合理滿足。在該操作的過程中，滲透液還會留在存在缺陷的內(nèi)壁中，并對顯影劑進(jìn)行良好吸附，以此將檢測后產(chǎn)生的結(jié)果影像清晰展示，科學(xué)分析在使用中存在的環(huán)保問題，然后選擇最為優(yōu)秀的檢測措施。不僅如此，該方式在現(xiàn)實(shí)中時，還能對地磚施工中存在的問題進(jìn)行合理解決，確保工具能夠正常、穩(wěn)定地運(yùn)行，并讓其達(dá)到設(shè)計(jì)的鉆井深度，提高生產(chǎn)服務(wù)工作開展的質(zhì)量，并讓其產(chǎn)生最佳的生產(chǎn)工作效率，滿足當(dāng)前在石油方面的需求數(shù)量。

（5）紅外檢測。技術(shù)人員在鉆具檢測工作進(jìn)行時，其可以通過紅外線儀器的合理使用，來對物質(zhì)生產(chǎn)的數(shù)據(jù)資料進(jìn)行測取。與此同時，現(xiàn)實(shí)工作進(jìn)行中，聲波發(fā)射措施的合理使用，還可以在能量快速預(yù)測的基礎(chǔ)上，保障紅外線具備的使用價值，并讓其在油田開采、勘探工作中展現(xiàn)出自身效用。除此之外，依據(jù)對紅外檢測設(shè)備的可循環(huán)利用，還能在第一時間對焊接壓力容器的危險狀態(tài)進(jìn)行發(fā)掘，并分析、判斷工具當(dāng)前的完好程度，使其可以為油田的鉆探施工操作提供支持。

2.3 強(qiáng)化檢測自動化

當(dāng)前，電腦技術(shù)在快速發(fā)展中，石油工作人員在開展鉆具的無損檢測工作時，經(jīng)常都會利用自動化控制、管理的方式，減少員工在該方面產(chǎn)生的誤差數(shù)值，并確保最終結(jié)果的真實(shí)性、有效性。同時，檢測工作進(jìn)行時，通過對無損方式的合理設(shè)計(jì)，不僅能及時對工具的不足之處發(fā)現(xiàn)，還可依據(jù)重要的修復(fù)措施完成整改，確保在現(xiàn)實(shí)工作中工具的完好程度，以及對施工的多方面需要進(jìn)行滿足。

通過不斷進(jìn)行超聲波探測，以及多樣化高精度分析處理技術(shù)的使用、分析，不僅能獲得最優(yōu)秀的石油壽命，還能讓其達(dá)到較高的標(biāo)準(zhǔn)。與此同時，為避免在油田開采中存在人員問題，還要在改水、改電上加大注意力，并盡可能讓其對勘探的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行滿足。

3 石油鉆具無損檢測技術(shù)選擇

在對鉆具進(jìn)行無損檢測時，技術(shù)人員在進(jìn)行具體方式使用選擇時，需要根據(jù)開采的工作環(huán)境以及對人員產(chǎn)生的傷害來進(jìn)行確定。通過對各種難無損檢測方式進(jìn)行細(xì)致分析、研究，能夠了解到超聲波、滲透、磁粉方式都更加環(huán)保。X射線無損檢測方式在使用時，雖然得到結(jié)果的精準(zhǔn)程度相對較好，但是其會對員工的身體健康產(chǎn)生巨大的影響，以及在作業(yè)進(jìn)行時對操作環(huán)境需求較高、設(shè)備過于笨重的不足，這促使在現(xiàn)實(shí)使用中出現(xiàn)的次數(shù)相對較少。但是，上述的三種試驗(yàn)方式存在的關(guān)鍵有點(diǎn)味：在使用性、環(huán)境適應(yīng)性、精準(zhǔn)度、速度等方面都相對較為優(yōu)秀；還可以將其對員工產(chǎn)生的傷害進(jìn)行忽略，由于環(huán)境對人員產(chǎn)生的危害程度較低，這讓員工的防護(hù)所穿戴的設(shè)備能夠適當(dāng)將強(qiáng)；設(shè)備重量的降低，在工作不斷地開展時，能夠讓人員及時地跟上工作開展的進(jìn)度、要求；續(xù)航方面能力，由于設(shè)備的體積相對較小，因此便不需要外接電源，秩序通過自身能源的儲備來操作，并且可以滿足全天的使用需求。

4 超聲波探測技術(shù)的具體操作

現(xiàn)實(shí)工作開展的過程中，其中可以選擇使用的設(shè)備種類較為豐富，因此，便將CTS—9003型設(shè)備來作為案例來進(jìn)行分析。在超聲波探傷設(shè)備在工作中運(yùn)轉(zhuǎn)時，需要使用的附屬設(shè)備為探傷儀器、探頭、傳輸線路、電池等相應(yīng)的設(shè)備。在開采進(jìn)行前，相應(yīng)人員要對附屬設(shè)備進(jìn)行檢查，確保檢測系統(tǒng)整體都處于正常狀態(tài)；在機(jī)械設(shè)備啟動后，還要進(jìn)行相應(yīng)參數(shù)、比例的設(shè)置工作，以保障對鉆具的高精準(zhǔn)度檢測。之后還要對其操作時的靈敏程度調(diào)改，清理掉被測工具的表面附著物，防止對其表面的檢測工作造成干擾。之后對耦合劑進(jìn)行涂抹，并將探頭、鉆具內(nèi)的氣體排空，確保檢測工作進(jìn)行的合理性。不僅如此，檢測工作進(jìn)行的過程中，還要將探頭進(jìn)行上下、左右的移動，最后根據(jù)圖像上顯示的信息，對可能產(chǎn)生損害的位置進(jìn)行判斷。

4.1 工具選用

在鉆具無損檢測工作開展的過程中，為確保其能夠?qū)⒆陨淼淖饔眠M(jìn)行充分展現(xiàn)，便要在實(shí)際操作進(jìn)行前，挑選適合的儀器、探頭等，并且還要知曉鉆具自身的厚度情況、結(jié)構(gòu)種類，之后在該基礎(chǔ)上進(jìn)行挑選。正常情況下，每個檢測的區(qū)域中都應(yīng)該存在三個探頭，依據(jù)對其的合理使用，便可以對存在缺陷的位置、種類進(jìn)行合理判斷，從而保障工作開展的順利程度。不僅如此，在當(dāng)前使用的測量設(shè)備中，都具備進(jìn)行數(shù)據(jù)保存的能力，并且最高的限制為100條；面對回波數(shù)據(jù)信息時，同樣能夠精準(zhǔn)保存，以及對其進(jìn)行智能化處理工作，然后再使用圖形的方式進(jìn)行顯示，這將工作開展的便利程度進(jìn)行了大幅提升。在設(shè)備儀器挑選完成后，還要對儀器的參數(shù)進(jìn)行合理設(shè)置，根據(jù)操作環(huán)境的需要，在其菜單上進(jìn)行材料聲速、探頭種類、操作頻率、工件厚度等多方面合理設(shè)置。不僅如此，在現(xiàn)實(shí)工作開展中，還要在附近環(huán)境改變的基礎(chǔ)上，對參數(shù)進(jìn)行及時調(diào)改。

4.2 實(shí)際操作

現(xiàn)實(shí)操作中進(jìn)行鉆具結(jié)構(gòu)的掃查時，其開展的速度需要大于150mm/s，并確保在探頭移動時，還存在大于10%的晶片寬度進(jìn)行重疊，通過該方式的使用可以對工具存在的不足進(jìn)行及時發(fā)現(xiàn)，并判讀信號的真假，接著對工具的各個角度進(jìn)行細(xì)致、高效的掃查，確保對存在缺陷的位置進(jìn)行準(zhǔn)確定位，并掌握其中的準(zhǔn)確情況，尤其是在進(jìn)行橫線位置的檢查時，部分特殊的位置會存在焊縫，因此，在進(jìn)行探頭放置探測時，要從多個角度對結(jié)構(gòu)開展超聲檢查，確保最終結(jié)果的精準(zhǔn)程度。

在對鉆具的探測時，還可以及時得到最終曲線結(jié)果，并依據(jù)對其的合理分析，來進(jìn)行質(zhì)量上的評價，從而確定缺陷存在的位置、情況等。當(dāng)前隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步，目前在超聲波探傷儀的使用上愈加便捷化，甚至再向智能化發(fā)展，其一旦發(fā)現(xiàn)鉆具結(jié)構(gòu)中存在缺陷后，便會發(fā)出相應(yīng)的警報(bào)信息，降低員工在操作時的困難程度。不僅如此，人員在工作完成后，還要根據(jù)相應(yīng)的要求進(jìn)行報(bào)告填寫，并對焊縫的質(zhì)量進(jìn)行細(xì)致描述。

4.3 圖形分析

經(jīng)過以上的操作后，機(jī)器顯示屏內(nèi)部便會呈現(xiàn)出反射的圖像信息，但由于具體尺寸超過了最大限制寬度，因此在對其調(diào)節(jié)后，便會成為1:3的尺寸。與此同時，在射波圖像內(nèi)部，還能知道單位的長度為0.93cm，依據(jù)對縱坐標(biāo)的分析，能夠確定其最低的數(shù)據(jù)位置為6.8cm。技術(shù)人員通過對波形信息細(xì)致研究之后，發(fā)現(xiàn)在總坐標(biāo)數(shù)值為4.6m位置內(nèi)存在損傷波形，因此能夠在該基礎(chǔ)上得出其與探頭相距9.2cm；依據(jù)對臨界線細(xì)致分析，可以確定部分位置中的損傷情況，已經(jīng)超過了規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)值，因此要對其加大重視程度；如果是受到環(huán)境產(chǎn)生的影響，顯示屏內(nèi)部不方便對線條的位置進(jìn)行觀察時，便要根據(jù)提示音，來對產(chǎn)生損傷的位置進(jìn)行確定。以上兩種方式的存在，一定程度上對人員的檢測效率進(jìn)行了大幅提升，并滿足了當(dāng)前工作安排、檢測使用時間等方面的要求。

4.4 檢測效果

無損檢測工作結(jié)束后，便要對設(shè)備進(jìn)行科學(xué)回收、清洗。與此同時，還要對設(shè)備的外觀進(jìn)行合理、細(xì)致的檢查，接著通過另一種方式進(jìn)行的復(fù)測、檢查、核實(shí)。如果以上檢測工作在進(jìn)行時，發(fā)現(xiàn)使用的鉆具不能再對之后的工作、規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行滿足，便要及時進(jìn)行報(bào)廢處理；如果檢測的最終結(jié)果處于良好范圍內(nèi)，便要對其進(jìn)行更深層次的無損檢測，確保以后勘探、開采工作中，不存在任何的影響因素。

5 結(jié)語

綜上所述，在石油開采的過程中，鉆具在其中產(chǎn)生了至關(guān)重要的作用，因此，要使用無損檢測技術(shù)，來對其實(shí)際情況進(jìn)行合理檢測，確?？梢詽M足施工需要。與此同時，通過對無損檢測技術(shù)重要性、方式、選擇、操作等方面進(jìn)行細(xì)致分析，能夠了解到在工作進(jìn)行中，要對工具使用合理性的基礎(chǔ)上，注重人員的專業(yè)素質(zhì)、能力水平，然后，讓設(shè)備的真正作用被展現(xiàn)出來，強(qiáng)化對機(jī)械設(shè)備的駕馭水平，最后實(shí)現(xiàn)石油開采的不斷優(yōu)化。