绳索取心钻杆超声波探伤方法分析研究.pdf

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1、2012年第39卷第7期探矿工程(岩土钻掘工程)31绳索取心钻杆超声波探伤方法分析研究刘华南，郭威，孙友宏，计胜利(吉林大学建设工程学院，吉林长春130026)摘要：对绳索取心钻杆断裂的原因进行了分析，对超声波探伤绳索取心钻杆方法进行了研究，对具体探测方法、探测仪器和探伤过程进行r分析。对有效预判绳索取心钻杆断裂、降低孔内事故发生牢和减少经济损失具有一定的现实意义。关键词：超声波；探伤；绳索取心钻杆中图分类号：P634．42；TG115．285文献标识码：A文章编号：1672—7428(2012)07—0031—03AnalysisandRes

2、earchonUltrasonicInspectionMethodforWire—lineCoringDrillingPipe／LIUHua—nan，GUOWei，SUNYou—hong，Sheng—li(CollegeofconstructionEngineering，JilinUniversity，ChangchunJilin130026，China)Abstract：Thereasonsofthebreakingofwire—linecoringdrillingpipeareanalyzedandtheultrasonicinspecti

3、ontestforwire—linecoringdrillingpipeisstudied．Moreover，thespecificdetectionmethods，equipmentandprocessareanalyzed．Thereispracticalsignificancetoeffectivelypredictthefractureofwire—linecoringdrillingpipeandreducetheaccidentsratewitheconomiclossreducing．Keywords：ultrasonic；ins

4、pection；wire—linecoringdrillingpipe0引言钻杆在钻井和存放过程中遭受氧、二氧化碳、硫绳索取心技术自问世以来，发展十分迅速，其优化氢、溶解盐类、各种酸类、电化学的腐蚀，形成腐蚀点十分明显。但由于钻杆壁较薄，在使用中主要承坑，成为潜在的裂纹源。受正常钻井、下钻和憋钻、卡钻以及处理事故时的强1．3机械破坏拉、强扭、振动、内压、冲击、旋转交变弯曲等作用力，钻杆在长期使用中的腐蚀与磨损，使某些区域使用条件十分苛刻，易发生钻杆折断事故。绳索取管壁变薄或存在微细裂纹，强度大为减弱，在外力的心钻杆损坏形式主要有3种：折断、开裂

5、与塑性变作用下，钻杆最容易从最薄弱的地方被拉断或扭断。形。这3种损坏形式的发生部位都在钻杆两端丝扣1．4事故破坏处，其中大部分的钻杆由于钻进中在丝扣处折断而把不同纲级、不同壁厚、不同等级的钻杆混同使无法继续使用。钻杆折断事故造成了巨大的经济损用，强度最弱的钻杆总是首先遭到破坏。失，为降低事故发生，及早发现疲劳裂纹，对钻杆的及时探伤是十分必要的。2钻杆折断的易发区绳索取心钻杆折断事故中9％以上发生在螺纹1钻杆折断的原因连接部位¨J。绳索取心钻杆由于管壁受级配及通1．1疲劳破坏过岩心容纳管的制约，整个钻杆柱基本上是内、外平钻杆在长期工作中承受拉伸、

6、压缩、弯曲、扭切的薄壁管，内、外螺纹只能等强度地分配在只有等复杂应力，而且在某些区域还产生频繁的交变应4．75～5mm的管壁上J，母接头处的磨损将会导致力，在足够大的交变应力作用下，局部区域会产生热母螺纹壁厚减薄，强度减小，在拉伸、弯曲、扭转等复能、变形，聚合力降低，形成微裂纹，这些微裂纹在外杂应力作用下，壁厚处产生裂纹，随着在外力作用下力的作用下继续开裂，逐渐连通成可见的裂纹，从而裂纹逐渐扩大，最终产生钻杆断裂(图1)。定期检便产生疲劳破坏。查钻杆螺纹部位的疲劳裂纹，是预防钻杆螺纹事故1．2腐蚀破坏的重要措施。收稿日期：2012—03—21；

7、修回日期：2012—06—07基金项目：中国地质调查局“天然气水合物勘查与试采专项”(GZHL20110320；GZHL20110326)作者简介：刘华南(1987一)，男(汉族)，吉林四平人，吉林大学硕士研究生在读，地质工程专业，主要从事天然气水合物钻采技术的研究，占林省长春市西民主大街6号，liuhuananl12517@163．corn；郭威(1979一)，男(汉族)，吉林公主岭人，吉林大学副教授，地质工程专业，博士，主要从事天然气水合物钻采研究，guowei6981@jlu．edu．CI'I。32探矿工程(岩土钻掘工程)2012年第39

8、卷第7期经验与石油方面对杆件探伤的经验，选取超声波探外纹接、动损内螺纹接伤仪的主要参数分为3项。(1)工作频率范围至少为0．5～10MHz，仪器至少在