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石油钻具螺纹磁粉探伤及缺陷探讨

发表时间：2021/6/10 来源：《中国科技信息》2021年7月作者：王东

[导读] 想要保证井下工作的顺利进行，那么就离不开石油钻具。但是该钻具的成本比较高，因此在施工的过程当中，需要对其进行定期的维护，特别是其中的螺纹，还需要加大科学研发力度，尽可能的优化荧光磁粉探伤技术，第一时间发现井下工作中可能会出现的安全危险，使得石油开采工作能够安全、正常的进行，不但能够很好的保障施工人员的生命安全，同时还能够提高施工单位的经济效益。

中石化中原石油工程有限公司管具公司王东

摘要：想要保证井下工作的顺利进行，那么就离不开石油钻具。但是该钻具的成本比较高，因此在施工的过程当中，需要对其进行定期的维护，特别是其中的螺纹，还需要加大科学研发力度，尽可能的优化荧光磁粉探伤技术，第一时间发现井下工作中可能会出现的安全危险，使得石油开采工作能够安全、正常的进行，不但能够很好的保障施工人员的生命安全，同时还能够提高施工单位的经济效益。
关键词：石油钻具；螺纹；磁粉探伤
        正常情况下，石油钻具指的是在石油开采过程当中使用到的专用工具，主要构件是无缝钢管，具备三大优势，首先是能够承受疲劳，第二是耐磨损，最后一个是具有交变荷载。除了无缝钢管之外，还有六方钻杆、钻头、钻铤、钻杆、减震器、稳定器等构件。在井下施工的过程当中，石油钻具的运动是特别复杂的，它的螺纹位置由于长时间受到拉力以及扭力的作用，最终会产生裂纹，引发断裂安全事故的出现。所以，在施工的过程当中，需要通过磁粉探伤技术对钻具进行检测，这种探伤技术对钻具并没有损伤，并且操作方便，灵敏性也非常的好，可以第一时间检测到钻具内部出现裂纹的具体位置，这样就能够最大程度减少危险意外试管的出现，也能够保证钻具生产效率的提高。
        一、石油钻具螺纹检测方法及流程
        1.石油钻具螺纹检测方法
        石油钻具螺纹检测方法是在实践当中获得的，主要有紫外灯、磁化等方法。
        （1）紫外灯方法。紫外灯检测方法对石油钻具的检测具有很好的效果。为了能够确保检测的效果，紫外灯具中心波长需要保持在365nm，波长需要在320nm～400nm范围内。（2）磁化方法。正常情况下，石油钻具的材质是合金钢，这种材质的抗磁性非常好。随着科技技术的进步，钻具制造中能够应用的材料元素也越来越多，例如锰、硅等等。不过因为石油钻具长时间在井下施工，并不是在地表施工，会重复性的实施从下向上的提升运动，因此磁化现象不可避免的会出现，钻具也会因此具备一些剩磁。钻具在进行磁化检测的过程当中，磁悬液的构成分为磁粉。配置的时候，需要严格控制相关影响因素。为了能够确保磁悬液的质量能够满足检测的需求，一定要选择密度不高、流动性强的磁粉，同时煤油的选择也是非常严格的，不能有异味，不能对人体、环境产生危害，粘度也不能高。
        2.石油钻具螺纹检测流程
        为了确保石油钻具检测的效果达到最好，需要严格按照以下流程进行检测：第一，在检测钻具之前需要对钻具进行全方位的清洁，通过角磨机等专用工具，把钻具上的锈蚀等杂质都去掉，让螺纹的表面能够恢复正常的光泽；第二，需要严格按照石油钻具螺纹检测的磁化方法，对钻具实施磁化。第三，将已经调制好的磁悬液进行充分的摇晃，确保其成分的均匀，然后通过雾状的形式，将液体喷洒在螺纹的附近。当钻具比较多的时候，为了能够全方位的检测到钻具，喷洒十件螺纹，就要对液体摇晃一次。第四，要通过紫外灯对螺纹各个构成位置进行严格的观察，特别是钻具的根部位置，最佳灯距一般不能高于100mm。第五，需要对钻具螺纹的磁痕进行辨别，看是不是符合标准要求，当其在紫外线的环境下显示的是紫色，那么就代表并没有出现裂纹。当发现为黄绿色荧光亮线的时候，那么就代表其出现了疲劳裂纹，需要第一时间进行修复。
        二、石油钻具螺纹疲劳裂纹原因
        石油钻具失效的表现形式为螺纹疲劳断裂，在零件断裂的总次数中占据80%。在石油钻具使用过程当中，最容易出现疲劳裂纹的地方是根部等位置，这些位置也最经常出现断裂问题。

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出现疲劳断裂的原因为以下几点：一是石油钻具长时间受到井下各种压力的相互作用，最后造成受力集中在一起；二是施工人员并没有严格的依据操作标准进行操作，造成钻具施工过程当中承受压力的位置出现变化，使得螺纹部位承受的压力变得更大。
        三、石油钻具螺纹磁粉探伤存在的缺陷
        1.检测程序复杂
        螺纹荧光磁粉探伤虽然能够很好的检测出来钻具出现裂纹的位置，不过操作步骤比较多，并不简单，要求检测工作人员需要具备专业的操作知识以及丰富的操作经验，才可以保证检测的效果。比如紫外灯，一旦操作出现问题，就会对检测人员的身体造成巨大的伤害。
        2.检测设备体积过大
        当前检测设备的体积并不小，没有办法随身携带。在钻井的过程当中，对体力的消耗也比较大，因此会影响钻井工作效率的实施，如何减轻检测设备体积过大，对井下施工效率的影响，已经成为当前关注的重点。
        3.开采成本增加
        因为石油钻具螺纹荧光磁粉探伤技术有限，因此在实施的过程当中，需要先将钻井工作完成之后，才能够对螺纹展开检测操作，这就使得工作的流程变得更加复杂，不但加大了石油开采的时间，同时也加大了人力、物力的成本费用。
        四、石油钻具螺纹磁粉探伤缺陷的应对策略
        1.简化检测流程，加大检测人员专业培训
        随着科学技术的进步与发展，需要针对石油钻具螺纹磁粉探伤的检测流程进行简化，尽可能的简化检测的流程，简化比较复杂的操作。同时还需要加大检测人员的专业培训。虽然科学技术的进步，能够进一步优化检测技术，但是技术的发展也会操作人员的专业素质提出更高的要求，需要重视检测人员的专业培训工作，做好岗前培训以及定期培训，强化操作人员的操作技术。
        2.加大检测设备的研发
        想要解决检测设备体积过大的问题，归根到底还是要加大检测设备的研究开发，通过研究多种材料，寻求体积更小，并且还能够满足检测需求的材料，利用科学技术，尽可能的降低检测设备的体积，这样才能够真正的实现检测设备的发展。单一为了缩小体积，将一些功能给取掉，也并不符合井下作业的实际需求。
        3.重视井下作业与检测同时进行技术的研发
        只有依靠自身的技术研发与创作，才能够真正的减少开采成本的投入。例如江苏射阳探伤设备的工作人员就研制了一种井下作业与螺纹检测同时进行的装置，简称CZX—1型荧光磁粉探伤装置。这种装置不但能够提高施工工作者的工作效率，同时还能够减少安全意外事故的出现。
        综上所述,石油钻具属于井下工作中必不可少的一个工具，进价高、成本高。因此，石油企业应做好石油钻具的养护工作，重视石油钻具中所应用的检测技术，加强对螺纹荧光磁粉探伤技术的改进工作，并严格落实钻具的裂纹检测工作（尤其是易发生疲劳裂纹的钻具螺纹底部），以此减少井下工作中的不安全因素，使石油开采工作可顺利进行顺利完成。
参考文献
[1]戈海峰.石油钻具螺纹磁粉探伤及缺陷分析[J].化工管理,2014(14):207.
[2]张庆社.石油专用钻具螺纹荧光磁粉探伤及缺陷分析[J].无损检测,2004(05):256-257.