上(shang)節(jie)所(suo)描述的(de)(de)鉆(zhan)桿檢測一般(ban)都(dou)是起(qi)鉆(zhan)之(zhi)后在(zai)(zai)管子站、井場或(huo)井隊(dui)進行的(de)(de)。鉆(zhan)桿存放(fang)現場如圖7-6所(suo)示。這(zhe)種方式比較復(fu)雜(za)，需要增(zeng)加運輸環節(jie)，并且(qie)檢測設備復(fu)雜(za)，成本較高，占地面(mian)積廣。在(zai)(zai)滿足(zu)檢測要求的(de)(de)基礎上(shang)，如果能(neng)在(zai)(zai)起(qi)鉆(zhan)的(de)(de)提(ti)升(sheng)過程(cheng)中(zhong)，在(zai)(zai)井口(kou)實現對(dui)鉆(zhan)桿的(de)(de)初步(bu)檢測，將會大(da)大(da)降低檢測成本，提(ti)高檢測效率。

  針對(dui)鉆桿(gan)檢測(ce)的(de)實際需求(qiu)，這(zhe)里(li)介紹一(yi)種用于起鉆過程中在(zai)井(jing)口對(dui)鉆桿(gan)進(jin)行漏磁檢測(ce)的(de)系統(tong)。該設備能在(zai)鉆桿(gan)起鉆的(de)過程中完成鉆桿(gan)的(de)檢測(ce)，不僅省去了后續在(zai)管子(zi)站(zhan)、井(jing)場或(huo)井(jing)隊(dui)的(de)檢測(ce)過程，而且易于實現自動化(hua)，大大降(jiang)低(di)了現場工(gong)人的(de)勞(lao)動強度(du)，簡(jian)化(hua)了檢測(ce)過程，節約了檢測(ce)成本。

一、整體方(fang)案

  井口實(shi)際(ji)工況復雜，根據(ju)井口鉆(zhan)(zhan)(zhan)桿(gan)起鉆(zhan)(zhan)(zhan)的(de)工藝流程以及(ji)井口常用工具的(de)配備，井口鉆(zhan)(zhan)(zhan)桿(gan)漏磁(ci)檢測(ce)總(zong)體方案如(ru)圖(tu)7-7所示，箭頭所示方向(xiang)(xiang)為鉆(zhan)(zhan)(zhan)桿(gan)提升方向(xiang)(xiang)。氣動(dong)(dong)鉆(zhan)(zhan)(zhan)桿(gan)卡(ka)瓦安(an)放在(zai)井口平臺，勵(li)磁(ci)線(xian)圈軸向(xiang)(xiang)隔開一定距離并(bing)通過勵(li)磁(ci)線(xian)圈安(an)裝機(ji)構安(an)裝在(zai)氣動(dong)(dong)鉆(zhan)(zhan)(zhan)桿(gan)卡(ka)瓦平臺上，探頭跟蹤機(ji)構安(an)裝在(zai)兩個勵(li)磁(ci)線(xian)圈之間，鉆(zhan)(zhan)(zhan)桿(gan)吊卡(ka)在(zai)起吊鋼絲繩的(de)作用下，完(wan)成(cheng)鉆(zhan)(zhan)(zhan)桿(gan)的(de)起鉆(zhan)(zhan)(zhan)。

  井口鉆桿漏磁檢測(ce)流(liu)程分為(wei)以下幾步(bu)：

   1）氣(qi)(qi)動鉆(zhan)(zhan)桿(gan)卡瓦氣(qi)(qi)缸(gang)通(tong)氣(qi)(qi)，卡瓦體沿(yan)階梯卡瓦座(zuo)錐面上行(xing)時(shi)向(xiang)外張開，松開鉆(zhan)(zhan)桿(gan)，鉆(zhan)(zhan)桿(gan)在鉆(zhan)(zhan)桿(gan)吊(diao)卡的作用下(xia)由鋼絲繩(sheng)勻速起吊(diao)。

   2）在(zai)鉆桿起(qi)吊過(guo)程中，對勵磁(ci)(ci)線(xian)圈通以直流電，勵磁(ci)(ci)線(xian)圈在(zai)軸向產(chan)生穩定的(de)磁(ci)(ci)場，該磁(ci)(ci)場將鉆桿管體磁(ci)(ci)化到飽和或近飽和狀(zhuang)態，當(dang)鉆桿管體存在(zai)缺陷時，缺陷處便(bian)會產(chan)生相(xiang)應的(de)漏(lou)磁(ci)(ci)場。

   3）安(an)裝在(zai)兩勵磁線圈之(zhi)間的探頭跟蹤機構上布置(zhi)有檢測(ce)探頭，檢測(ce)探頭內裝有磁傳(chuan)感(gan)器，當鉆桿中存在(zai)缺(que)陷時(shi)，漏(lou)磁傳(chuan)感(gan)器對(dui)漏(lou)磁場(chang)進(jin)行拾(shi)取，將漏(lou)磁信號轉(zhuan)(zhuan)換為電信號，之(zhi)后(hou)依次經過放大、濾波、A-D轉(zhuan)(zhuan)化，最(zui)后(hou)進(jin)入計算(suan)機的上位機軟件進(jin)行顯(xian)示和處理。

   4）鉆(zhan)桿檢測(ce)完(wan)成(cheng)之后，液壓大鉗提升，對鉆(zhan)桿接(jie)頭螺紋進行(xing)拆扣，之后便可以進行(xing)下一根鉆(zhan)桿的起鉆(zhan)和檢測(ce)。

二、勵磁線圈(quan)

   井(jing)口(kou)鉆桿(gan)檢(jian)測儀(yi)(yi)器安(an)(an)裝(zhuang)在(zai)氣(qi)動鉆桿(gan)卡瓦上。對于(yu)(yu)勵(li)磁(ci)線(xian)圈，需要考慮(lv)其制作(zuo)工藝和安(an)(an)裝(zhuang)方式；對于(yu)(yu)勵(li)磁(ci)線(xian)圈安(an)(an)裝(zhuang)機(ji)構(gou)(gou)(gou)，要有(you)足夠(gou)的(de)強度。勵(li)磁(ci)線(xian)圈及(ji)其安(an)(an)裝(zhuang)機(ji)構(gou)(gou)(gou)的(de)結構(gou)(gou)(gou)如圖7-8所(suo)示，勵(li)磁(ci)線(xian)圈外(wai)殼采用不銹鋼(gang)板焊(han)接(jie)而成，漆包(bao)線(xian)在(zai)不銹鋼(gang)外(wai)殼內均勻繞制。勵(li)磁(ci)線(xian)圈通(tong)過安(an)(an)裝(zhuang)孔實現固(gu)定，由上、下蓋板，殼體(ti)以及(ji)支撐板組成。如圖7-9所(suo)示為井(jing)口(kou)鉆桿(gan)漏磁(ci)檢(jian)測儀(yi)(yi)器的(de)三維模型，主要由勵(li)磁(ci)線(xian)圈、安(an)(an)裝(zhuang)機(ji)構(gou)(gou)(gou)和探頭(tou)跟蹤機(ji)構(gou)(gou)(gou)組成。

三、現場應(ying)用

   井口(kou)鉆桿漏磁檢測(ce)系(xi)統現場應(ying)用，如圖7-10所(suo)(suo)示(shi)。根據API Spec 5D制作測(ce)試(shi)標樣(yang)管缺(que)(que)陷(xian)，測(ce)試(shi)標樣(yang)管及其缺(que)(que)陷(xian)分布如圖7-11所(suo)(suo)示(shi)，缺(que)(que)陷(xian)主要(yao)參數見(jian)表7-1。試(shi)驗中，氣動鉆桿卡(ka)瓦氣缸通(tong)氣，卡(ka)瓦平臺上升，鉆桿吊卡(ka)起吊鉆桿，漏磁檢測(ce)儀器對(dui)標樣(yang)管的缺(que)(que)陷(xian)進行檢測(ce)，標樣(yang)管測(ce)試(shi)數據如圖7-12所(suo)(suo)示(shi)。

   圖7-12中，缺陷(xian)(xian)類型從(cong)左向右依(yi)次是φ3.2mm通(tong)(tong)孔、φ1.6mm通(tong)(tong)孔、橫(heng)向缺陷(xian)(xian)N5（刻槽深度為壁(bi)厚的5％，下同(tong)）以(yi)(yi)及橫(heng)向缺陷(xian)(xian)N10。由試(shi)驗結果可以(yi)(yi)看出，井口鉆桿漏磁檢測儀器能夠檢測出API Spec 5D所規定的人工缺陷(xian)(xian)，且具有較好(hao)的信噪比。另(ling)外(wai)，檢測信號背(bei)景噪聲較大(da)，這是由于提(ti)升過(guo)程中鉆桿的抖動(dong)產生的，可以(yi)(yi)通(tong)(tong)過(guo)濾(lv)波(bo)算法消除。