上節所(suo)描述的鉆桿檢(jian)(jian)測(ce)一般都是起鉆之(zhi)后(hou)在(zai)(zai)管子站、井場(chang)或井隊進行(xing)的。鉆桿存放現場(chang)如(ru)圖7-6所(suo)示。這種方式比較(jiao)復雜(za)，需要增(zeng)加運輸環(huan)節，并且檢(jian)(jian)測(ce)設備復雜(za)，成(cheng)本較(jiao)高，占(zhan)地面積廣。在(zai)(zai)滿足(zu)檢(jian)(jian)測(ce)要求的基礎上，如(ru)果能在(zai)(zai)起鉆的提(ti)升過程中(zhong)，在(zai)(zai)井口實現對(dui)鉆桿的初步檢(jian)(jian)測(ce)，將會大(da)大(da)降(jiang)低檢(jian)(jian)測(ce)成(cheng)本，提(ti)高檢(jian)(jian)測(ce)效率(lv)。

  針對(dui)鉆(zhan)桿檢(jian)測(ce)的(de)(de)實(shi)際(ji)需求，這里(li)介紹一種用于起鉆(zhan)過(guo)(guo)程(cheng)中在井口(kou)對(dui)鉆(zhan)桿進行(xing)漏(lou)磁檢(jian)測(ce)的(de)(de)系統。該(gai)設備能(neng)在鉆(zhan)桿起鉆(zhan)的(de)(de)過(guo)(guo)程(cheng)中完成鉆(zhan)桿的(de)(de)檢(jian)測(ce)，不(bu)僅省去了后續在管子站、井場(chang)(chang)或井隊的(de)(de)檢(jian)測(ce)過(guo)(guo)程(cheng)，而(er)且易于實(shi)現自動化，大大降低(di)了現場(chang)(chang)工人(ren)的(de)(de)勞(lao)動強(qiang)度，簡化了檢(jian)測(ce)過(guo)(guo)程(cheng)，節約(yue)了檢(jian)測(ce)成本。

一(yi)、整(zheng)體方(fang)案

  井口(kou)(kou)(kou)實際工(gong)況(kuang)復雜(za)，根據井口(kou)(kou)(kou)鉆(zhan)(zhan)桿(gan)起鉆(zhan)(zhan)的工(gong)藝流程以及井口(kou)(kou)(kou)常用工(gong)具的配備，井口(kou)(kou)(kou)鉆(zhan)(zhan)桿(gan)漏磁檢(jian)測總體方案如(ru)圖7-7所示，箭頭所示方向為鉆(zhan)(zhan)桿(gan)提(ti)升(sheng)方向。氣動鉆(zhan)(zhan)桿(gan)卡瓦(wa)安放在井口(kou)(kou)(kou)平臺(tai)，勵(li)磁線圈(quan)軸向隔開(kai)一(yi)定距(ju)離(li)并通過勵(li)磁線圈(quan)安裝(zhuang)機構安裝(zhuang)在氣動鉆(zhan)(zhan)桿(gan)卡瓦(wa)平臺(tai)上，探頭跟蹤機構安裝(zhuang)在兩個勵(li)磁線圈(quan)之間，鉆(zhan)(zhan)桿(gan)吊卡在起吊鋼絲(si)繩的作(zuo)用下，完成鉆(zhan)(zhan)桿(gan)的起鉆(zhan)(zhan)。

  井(jing)口鉆桿漏磁檢測流(liu)程分為以下幾步(bu)：

   1）氣動(dong)鉆(zhan)桿(gan)(gan)卡(ka)(ka)瓦氣缸(gang)通氣，卡(ka)(ka)瓦體沿階(jie)梯卡(ka)(ka)瓦座錐面(mian)上行時向外張開(kai)，松開(kai)鉆(zhan)桿(gan)(gan)，鉆(zhan)桿(gan)(gan)在(zai)鉆(zhan)桿(gan)(gan)吊卡(ka)(ka)的作用下由鋼(gang)絲繩(sheng)勻(yun)速起(qi)吊。

   2）在(zai)鉆桿(gan)起(qi)吊過程中，對勵磁(ci)線圈(quan)(quan)通以直流電，勵磁(ci)線圈(quan)(quan)在(zai)軸(zhou)向(xiang)產(chan)生(sheng)穩定(ding)的(de)磁(ci)場，該磁(ci)場將鉆桿(gan)管(guan)體磁(ci)化到飽和或近飽和狀態，當鉆桿(gan)管(guan)體存在(zai)缺陷時，缺陷處便會產(chan)生(sheng)相應的(de)漏磁(ci)場。

   3）安裝(zhuang)在兩勵磁(ci)(ci)線圈之間的(de)(de)探(tan)頭(tou)跟蹤機構上布置(zhi)有(you)檢測(ce)探(tan)頭(tou)，檢測(ce)探(tan)頭(tou)內裝(zhuang)有(you)磁(ci)(ci)傳(chuan)感(gan)器(qi)，當(dang)鉆桿中存(cun)在缺陷時，漏(lou)磁(ci)(ci)傳(chuan)感(gan)器(qi)對(dui)漏(lou)磁(ci)(ci)場進(jin)行(xing)拾取，將漏(lou)磁(ci)(ci)信(xin)(xin)號轉(zhuan)換(huan)為(wei)電信(xin)(xin)號，之后(hou)依(yi)次經過(guo)放大(da)、濾波、A-D轉(zhuan)化，最后(hou)進(jin)入計(ji)算(suan)機的(de)(de)上位機軟件進(jin)行(xing)顯示和(he)處理。

   4）鉆(zhan)桿檢測(ce)完成之后(hou)，液壓大(da)鉗(qian)提升，對鉆(zhan)桿接頭(tou)螺紋進(jin)行拆(chai)扣，之后(hou)便可以進(jin)行下一根鉆(zhan)桿的起鉆(zhan)和檢測(ce)。

二、勵磁線(xian)圈(quan)

   井口(kou)鉆(zhan)桿(gan)(gan)檢測(ce)儀器安(an)(an)(an)裝(zhuang)(zhuang)在氣(qi)動鉆(zhan)桿(gan)(gan)卡瓦上。對于(yu)勵磁(ci)線(xian)(xian)圈(quan)，需要(yao)(yao)考慮其制作工藝和(he)安(an)(an)(an)裝(zhuang)(zhuang)方式；對于(yu)勵磁(ci)線(xian)(xian)圈(quan)安(an)(an)(an)裝(zhuang)(zhuang)機構，要(yao)(yao)有足夠的(de)強度。勵磁(ci)線(xian)(xian)圈(quan)及(ji)其安(an)(an)(an)裝(zhuang)(zhuang)機構的(de)結(jie)構如圖7-8所示(shi)，勵磁(ci)線(xian)(xian)圈(quan)外殼采用不(bu)銹鋼(gang)板焊接而(er)成(cheng)(cheng)，漆包線(xian)(xian)在不(bu)銹鋼(gang)外殼內均(jun)勻繞制。勵磁(ci)線(xian)(xian)圈(quan)通過安(an)(an)(an)裝(zhuang)(zhuang)孔實現固(gu)定，由(you)上、下蓋板，殼體以及(ji)支(zhi)撐板組(zu)成(cheng)(cheng)。如圖7-9所示(shi)為井口(kou)鉆(zhan)桿(gan)(gan)漏(lou)磁(ci)檢測(ce)儀器的(de)三維(wei)模(mo)型，主要(yao)(yao)由(you)勵磁(ci)線(xian)(xian)圈(quan)、安(an)(an)(an)裝(zhuang)(zhuang)機構和(he)探頭跟蹤機構組(zu)成(cheng)(cheng)。

三、現場應用(yong)

   井口鉆(zhan)桿(gan)漏(lou)磁檢測系統(tong)現場應用，如圖7-10所示。根據(ju)API Spec 5D制作測試(shi)(shi)標(biao)(biao)樣(yang)管(guan)缺(que)陷(xian)，測試(shi)(shi)標(biao)(biao)樣(yang)管(guan)及(ji)其缺(que)陷(xian)分布如圖7-11所示，缺(que)陷(xian)主(zhu)要(yao)參數見表7-1。試(shi)(shi)驗(yan)中，氣(qi)動鉆(zhan)桿(gan)卡(ka)瓦(wa)氣(qi)缸通氣(qi)，卡(ka)瓦(wa)平臺(tai)上(shang)升，鉆(zhan)桿(gan)吊卡(ka)起吊鉆(zhan)桿(gan)，漏(lou)磁檢測儀(yi)器對(dui)標(biao)(biao)樣(yang)管(guan)的缺(que)陷(xian)進行檢測，標(biao)(biao)樣(yang)管(guan)測試(shi)(shi)數據(ju)如圖7-12所示。

   圖(tu)7-12中(zhong)，缺(que)(que)陷(xian)類型從(cong)左向右依次(ci)是(shi)φ3.2mm通(tong)孔、φ1.6mm通(tong)孔、橫向缺(que)(que)陷(xian)N5（刻槽深度為壁厚(hou)的(de)5％，下同）以及橫向缺(que)(que)陷(xian)N10。由(you)試(shi)驗結(jie)果可以看出，井口(kou)鉆桿漏磁檢(jian)測(ce)儀器能夠檢(jian)測(ce)出API Spec 5D所(suo)規(gui)定(ding)的(de)人工缺(que)(que)陷(xian)，且具有較好的(de)信噪(zao)比。另外，檢(jian)測(ce)信號(hao)背景噪(zao)聲較大，這是(shi)由(you)于提升(sheng)過程中(zhong)鉆桿的(de)抖(dou)動產生的(de)，可以通(tong)過濾波算法消除。