钻杆端区的超声波探伤检测.pdf

第30卷第2期(2011.02)〈技术级横〉
钻杆端区的超声波探伤检测
向东杜平2朱林勇王辛遥翟子威
1渤海钴探工程有限公司管具技术服务分公司2渤海钻探工程有限公司第二录井公司
摘要:腐蚀坑和裂纹是钴杆端区最为常见且危害最大的缺陷,利用超声波横波检测技术
以检測出裂纹和腐蚀坑的存在。一旦发现裂纹,钻杆必须报废。而腐蚀坑的大小则需要測量该
点的剩余壁厚,当探头一次担查到腐蚀坑根部时,声東的反射能量是最大的,因此该点的反射
波幅也最高;当探头到达腐蚀坑端点位置时,声束的反射能量非常微弱,反射波幅几乎接近于
零,可以判断波幅接近消失的点基本就是端点,对应的深度基本等同于剩余壁厚。用这种方
法,可以快速地估算出腐蚀坑对应的剩余壁厚,直接判斷出钻杆的内腐蚀状况。
关键词:井;钻端区;失效原因;超声波;檢测
doi:10.3969/isn.1006-6896.2011.2.047
1钻杆失效分析
现反射波,反射波幅相对变化较小。
从反射波形上也可以辨別:裂纹的反射波比较
钻杆刺漏、断裂多发生在钻杆端长位置。结杆陡喵,起始点和回落点之间的时间间隔较长,波幅
端区的失效分为3种,即裂纹、刺穿和断裂。这些宽,一般存在多个反射波峰。当探头平移,反射波
失效通常是出钻杆内的腐蚀坑造成的,而腐蚀坑是注续出现,波幅有变动。转动探头5°~10°,会
由于钻杆长期在井下作业受到各种交变应力及泥浆出现波幅突然降低,同时出现波峰上、下错动现
腐独冲刷所形成的。钻杆端区部位处在一个内径变象。成片的腐蚀坑反射波相对较乱,表现为从式
化区,因此腐蚀也较为严重。在钻井过程中,在点波,前后移动探头,起始点和回落点不易分清;单
蚀坑的应力集中区诱发裂纹的产生→裂纹在交变应
个腐蚀坑起始点和回落点的时间间隔较短,波幅一
力的作用下扩展→迅速扩展→贯通管体→在管子圆
般不会很高;如果腐蚀坑的一面类似平面时,其回
周方向开裂导致泥浆刺滿或铅杆折断。
波与裂纹回波有些相似。
2便携式超声波检测技术
2.2腐蚀坑剩余壁厚的判别
腐蚀坑和裂纹是钻杆端区最为常见目危害
当声波遇到不同距离的反射体时,它的声程不
的缺陷,利用超声波横波检测技术可以检测出裂纹同,对应的水平和深度距离也不同。以扫查一个腐
和腐蚀坑的存在。一旦发现製纹,杅必须报废、蚀坑为例,当探头一次扫查到使坑根部时,声束
而腐蚀坑的大小则需要测量该点的剩余壁厚。采加的反射能量是最大的,因此该点的反射波幅也最
横波斜探头方法对腐蚀坑和袈纹进行辨别评估。
高;探头继续前移,波幅逐渐下降;当探头到达腐
横波斜探头检测钻杆端区的总体思路:横波斜蚀坑端点位置时,声束的反射能量非常微弱,反射
探头的探测区域要覆益钴杆接头到管体大约600波几乎接近于零,可以判断波幅接近消失的点基
mm的距离,包括内螺纹端90°台肩处;对钻杆
本就是端点,对应的深度基本等同于剩余壁厚。用
区的检测重点是对裂纹的判断:螺纹加厚消失端和这种方法,可以快速地估算出腐蚀坑对应的剩余壁
管体部分是铝杆失效的高发地带,在该区域不何要厚,直接判断出钴杆的内腐蚀状况。
辦別裂纹的存在,还要评估腐蚀坑的大小
3建议
裂纹和腐蚀坑的辨
(1)检测方向最好是探头从壁厚处向壁薄处移
腐独坑属于体积型缺陌,裂纹馬于面积型缺动:检测操作中?经常标定仪器以保证其准确性
陷,它们对于声波的反射规律不同。探头从製纹的
(2)超声波探头频率的高低对检测结有很人
两侧都能发现反射波,且波幅变化不大;从裂纹平的影响,要重点关注探头的频率及人射角度
行扫查,反射波儿乎没有,即使有也很低。腐蚀坑
相对存在四个平面,因此从川个方位扫査,都能发
栏日主持樊韶华)
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