测井用特殊工具检测方法探讨

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【导读】在测井过程中，常常使用打捞工具及水平井工具（如图1），常见的有卡瓦打捞筒、转换短接、打捞矛等。因为它们在作业过程中，需要承载一定的重量，且经常由于磨损、夹持等原因，容易...

在测井过程中，常常使用打捞工具及水平井工具（如图1），常见的有卡瓦打捞筒、转换短接、打捞矛等。因为它们在作业过程中，需要承载一定的重量，且经常由于磨损、夹持等原因，容易在螺纹连接等部位（图2）产生裂纹类缺陷，因此必须进行无损探伤。对于水平井工具的探伤，主要采用超声波和磁粉检测。

图1 打捞工具图2 螺纹连接部位1、超声波检测法1.1 检测方法分析1.1.1 横波检测法水平井工具管体主要产生的缺陷是垂直于管轴线的径向缺陷（也称横向缺陷），可采用直接接触法进行检测。如要检测纵向缺陷，也可采用周向检测法。采用接触法探伤小口径工具时，由于其管径小、曲率大，常规横波斜探头与管材接触面小、耦合不良，会造成波束扩散，灵敏度低。为了改善耦合条件，常将探头有机玻璃斜锲加工成与管材表面相吻合的曲面。对于管体内、外横向缺陷，一般利用超声横波法进行轴向扫查探测。由于水平井工具内部结构有台阶等，回波情况较为复杂、探伤时需结合具体结构来进行缺陷波的判断。1.1.2 纵波检测法当检测试件螺纹部分时，纵波探头从螺纹端部发射纵波，当超声波遇到缺陷时，就会有缺陷回波产生，通过观察回波，可以判断缺陷的位置，见图3。图3 螺纹端缺陷回拨对于水平井工具的内螺纹端和外螺纹端。因为具有一定的锥度，可采用纵波小角度探头进行探伤；当螺纹端面较小，不适宜采用纵波直探头时，可采用超声横波斜探头在外表进行检测。1.2 检测装置（1）超声波探伤仪：选用数字型超声波探伤仪。（2）探头：使用小角度纵波直探头对螺纹端部进行检测，采用横波斜探头对管体进行检测。（3）对比试块：钻具螺纹区域对比试块采用1.0mm深度的刻槽。（4）耦合剂：要求耦合剂的声阻抗高，耦合效果好，本方法采用机油或水作为实验用耦合剂。（5）标准：采用的标准有SY/T5068-2000、SY/T5147-2000、SY/T5069-2000、JB/T4730-2005等。1.3 扫描速度和灵敏度调节采用纵波端面探伤时，用深度调节法按深度1:1进行调节。使用对比试块上的刻槽，找到刻槽回波后，达到屏幕的80%作为基准，探伤时在此基准上提高6dB作为扫查灵敏度。采用横波斜探头对管体进行检测时，则按JB/T4730—2005标准中规定调节。1.4 检测应用在具体现场检测中，采用的是USM35X型数字超声波探伤仪，探头为5P9×126°小角度探头和2.5P13×13K2横波斜探头，钻具螺纹区域对比试块：1.0mm深度刻槽，耦合剂为纤维素。按标准规定，对39支打捞工具和水平井工具进行检测，检测发现了螺纹根部的裂纹缺陷。 2、磁粉检测法对于打捞工具及水平井的管体和外螺纹端的裂纹及近表面缺陷，可用湿荧光粉法进行检测。在实际检测过程中，采用了便携式磁轭，型号为CJZ-212E，用荧光磁粉进行外表面管体和外螺纹端的检测，具体操作按JB/T4730-2005进行。检测结果表明，能够检出管体外表面和螺纹部位细微的裂纹。 3、结论（1）采用超声纵波端面检测法和横波检测法，对测井用特殊工具的螺纹端和管体缺陷进行检测，检测灵敏度较高，能够发现细小的裂纹类缺陷，保证了测井工具的安全使用。（2）对于内部结构较为复杂的工具，回波较为复杂。需结合工具的结构情况，判断回波是否为缺陷波。（3）把超声波检测法和磁粉检测法结合使用，可以更全面地对工具外部裂纹型缺陷情况进行分析和判断。

2004-07-20 10:02:39

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