上(shang)節(jie)所(suo)描述的(de)(de)鉆(zhan)桿(gan)檢(jian)(jian)測一般都(dou)是起鉆(zhan)之后在(zai)管(guan)子站、井(jing)場或井(jing)隊進行的(de)(de)。鉆(zhan)桿(gan)存放現場如圖7-6所(suo)示。這種(zhong)方式比較復(fu)雜，需要增加運(yun)輸(shu)環節(jie)，并且(qie)檢(jian)(jian)測設備(bei)復(fu)雜，成(cheng)本(ben)較高(gao)(gao)，占地面積廣(guang)。在(zai)滿足檢(jian)(jian)測要求(qiu)的(de)(de)基礎上(shang)，如果能(neng)在(zai)起鉆(zhan)的(de)(de)提升過程中，在(zai)井(jing)口實現對鉆(zhan)桿(gan)的(de)(de)初步檢(jian)(jian)測，將(jiang)會大(da)大(da)降低檢(jian)(jian)測成(cheng)本(ben)，提高(gao)(gao)檢(jian)(jian)測效率。

  針(zhen)對鉆(zhan)(zhan)桿(gan)檢(jian)(jian)測(ce)的實(shi)際(ji)需求，這里介紹(shao)一(yi)種用于(yu)(yu)起(qi)鉆(zhan)(zhan)過程(cheng)(cheng)(cheng)中(zhong)在井(jing)口對鉆(zhan)(zhan)桿(gan)進(jin)行漏磁檢(jian)(jian)測(ce)的系統。該設備能在鉆(zhan)(zhan)桿(gan)起(qi)鉆(zhan)(zhan)的過程(cheng)(cheng)(cheng)中(zhong)完成鉆(zhan)(zhan)桿(gan)的檢(jian)(jian)測(ce)，不僅省去(qu)了后續在管(guan)子站、井(jing)場或井(jing)隊(dui)的檢(jian)(jian)測(ce)過程(cheng)(cheng)(cheng)，而且易(yi)于(yu)(yu)實(shi)現自動(dong)化(hua)，大(da)大(da)降低了現場工人的勞動(dong)強(qiang)度，簡化(hua)了檢(jian)(jian)測(ce)過程(cheng)(cheng)(cheng)，節約(yue)了檢(jian)(jian)測(ce)成本(ben)。

一(yi)、整體方案

  井(jing)(jing)口(kou)(kou)(kou)實際工況復雜，根(gen)據井(jing)(jing)口(kou)(kou)(kou)鉆(zhan)(zhan)桿(gan)(gan)(gan)起(qi)(qi)鉆(zhan)(zhan)的工藝流程以及井(jing)(jing)口(kou)(kou)(kou)常用(yong)工具的配備，井(jing)(jing)口(kou)(kou)(kou)鉆(zhan)(zhan)桿(gan)(gan)(gan)漏(lou)磁檢(jian)測(ce)總體方案如圖(tu)7-7所(suo)示，箭(jian)頭所(suo)示方向為(wei)鉆(zhan)(zhan)桿(gan)(gan)(gan)提升方向。氣(qi)動鉆(zhan)(zhan)桿(gan)(gan)(gan)卡瓦(wa)(wa)安放在(zai)(zai)井(jing)(jing)口(kou)(kou)(kou)平(ping)臺，勵磁線(xian)圈軸向隔(ge)開一定距離并(bing)通過勵磁線(xian)圈安裝機構(gou)安裝在(zai)(zai)氣(qi)動鉆(zhan)(zhan)桿(gan)(gan)(gan)卡瓦(wa)(wa)平(ping)臺上，探頭跟蹤機構(gou)安裝在(zai)(zai)兩個勵磁線(xian)圈之間，鉆(zhan)(zhan)桿(gan)(gan)(gan)吊(diao)(diao)卡在(zai)(zai)起(qi)(qi)吊(diao)(diao)鋼(gang)絲(si)繩的作用(yong)下，完成鉆(zhan)(zhan)桿(gan)(gan)(gan)的起(qi)(qi)鉆(zhan)(zhan)。

  井口鉆桿漏磁檢測流程分為以下(xia)幾(ji)步(bu)：

   1）氣(qi)動(dong)鉆桿卡瓦(wa)氣(qi)缸通氣(qi)，卡瓦(wa)體沿階梯卡瓦(wa)座錐面上行時向外張開(kai)，松開(kai)鉆桿，鉆桿在(zai)鉆桿吊(diao)卡的(de)作用下由鋼絲繩勻(yun)速起(qi)吊(diao)。

   2）在鉆桿起吊過程中，對勵磁線(xian)圈通(tong)以直(zhi)流(liu)電，勵磁線(xian)圈在軸向(xiang)產(chan)(chan)生穩定的磁場(chang)(chang)(chang)，該(gai)磁場(chang)(chang)(chang)將鉆桿管體磁化(hua)到飽(bao)和(he)或近飽(bao)和(he)狀態，當鉆桿管體存在缺陷時(shi)，缺陷處便會產(chan)(chan)生相應的漏磁場(chang)(chang)(chang)。

   3）安裝在(zai)兩勵(li)磁(ci)線圈之間的探(tan)頭跟蹤機構上布置有(you)檢(jian)測(ce)探(tan)頭，檢(jian)測(ce)探(tan)頭內(nei)裝有(you)磁(ci)傳感器，當鉆桿中存在(zai)缺陷時，漏(lou)磁(ci)傳感器對(dui)漏(lou)磁(ci)場進(jin)行拾(shi)取，將(jiang)漏(lou)磁(ci)信(xin)號轉換為電信(xin)號，之后依次經過放(fang)大、濾波、A-D轉化，最后進(jin)入(ru)計算機的上位機軟件進(jin)行顯示和(he)處理(li)。

   4）鉆(zhan)(zhan)桿(gan)(gan)檢測完成之(zhi)(zhi)后(hou)，液壓大鉗提升，對鉆(zhan)(zhan)桿(gan)(gan)接頭(tou)螺(luo)紋進行(xing)拆扣，之(zhi)(zhi)后(hou)便可(ke)以進行(xing)下(xia)一根鉆(zhan)(zhan)桿(gan)(gan)的起鉆(zhan)(zhan)和檢測。

二、勵磁線圈

   井口(kou)鉆桿(gan)檢測儀器安(an)裝(zhuang)在氣動鉆桿(gan)卡瓦上(shang)。對于勵磁(ci)(ci)線圈，需要考(kao)慮其制(zhi)作工(gong)藝(yi)和(he)安(an)裝(zhuang)方式；對于勵磁(ci)(ci)線圈安(an)裝(zhuang)機(ji)構，要有(you)足夠的(de)強度。勵磁(ci)(ci)線圈及其安(an)裝(zhuang)機(ji)構的(de)結構如圖7-8所(suo)示，勵磁(ci)(ci)線圈外殼采(cai)用不(bu)銹(xiu)鋼(gang)板焊接(jie)而(er)成，漆包線在不(bu)銹(xiu)鋼(gang)外殼內均勻繞制(zhi)。勵磁(ci)(ci)線圈通(tong)過安(an)裝(zhuang)孔實現固定，由上(shang)、下蓋板，殼體(ti)以及支撐板組成。如圖7-9所(suo)示為(wei)井口(kou)鉆桿(gan)漏磁(ci)(ci)檢測儀器的(de)三維模型，主(zhu)要由勵磁(ci)(ci)線圈、安(an)裝(zhuang)機(ji)構和(he)探頭(tou)跟(gen)蹤機(ji)構組成。

三、現場應用

   井口(kou)鉆桿漏磁(ci)檢測(ce)(ce)系統現場(chang)應用，如(ru)圖7-10所示。根據API Spec 5D制(zhi)作測(ce)(ce)試標樣管(guan)缺(que)陷，測(ce)(ce)試標樣管(guan)及(ji)其(qi)缺(que)陷分布(bu)如(ru)圖7-11所示，缺(que)陷主要參數見表7-1。試驗(yan)中，氣(qi)動鉆桿卡瓦氣(qi)缸通氣(qi)，卡瓦平臺上升(sheng)，鉆桿吊卡起吊鉆桿，漏磁(ci)檢測(ce)(ce)儀(yi)器對標樣管(guan)的缺(que)陷進(jin)行(xing)檢測(ce)(ce)，標樣管(guan)測(ce)(ce)試數據如(ru)圖7-12所示。

   圖7-12中，缺陷(xian)(xian)類型(xing)從左向右依次是φ3.2mm通(tong)孔(kong)、φ1.6mm通(tong)孔(kong)、橫(heng)向缺陷(xian)(xian)N5（刻槽(cao)深(shen)度為壁厚(hou)的5％，下同(tong)）以及橫(heng)向缺陷(xian)(xian)N10。由試驗結果可(ke)(ke)以看出，井口鉆(zhan)桿(gan)漏(lou)磁檢(jian)測儀器能(neng)夠檢(jian)測出API Spec 5D所(suo)規定(ding)的人工缺陷(xian)(xian)，且具(ju)有較好的信噪比。另外，檢(jian)測信號背景噪聲較大，這是由于提升過程中鉆(zhan)桿(gan)的抖(dou)動產生的，可(ke)(ke)以通(tong)過濾波算法(fa)消除。