专利名称：油气田钻具损伤动态检测装置的制作方法
技术领域：
油气田钻具损伤动态检测装置技术领域[0001]本实用新型涉及国际专利分类GOlN借助于测定材料的化学或物理性质来测试或分析材料技术领域，即尤其是一种专用于油气井井口上的，对钻具进行损伤动态检测的仪器装置。
背景技术：
[0002]在油气田钻井(直井、水平井)过程中，当旋转的钻具向下钻进尤其是通过造斜段或弯曲段时，由于循环弯曲应力而造成的钻具的疲劳损伤，损伤是可以积累的，钻具每旋转一周时将受到一次疲劳损伤，钻具的寿命与疲劳损伤积累有关，随着钻井工作量逐步增大、 钻井工艺难度加大，钻具在使用过程中受到的拉伸、扭转及震动等多种载荷的作用对钻具性能的影响极大，再加上地层情况的复杂导致钻具时常出现裂纹、蚀坑、划痕等表面缺陷， 而目前采用的探伤方式多为回场损伤检测的办法，很难及时发现钻具的问题。同时，钻具的价位逐步高走，购置资金愈加庞大。为此，及时发现钻具缺陷，保护好钻具，保证安全有效地钻进，充分发挥其使用效能，显得越发重要。[0003]专利申请号200820108498公开一种用于在石油钻井现场检测石油钻具管体外径的石油钻具外径检测仪，包括左夹持架(1)、左夹块O)、平行滑杆架(3)、位移传感器0)、 右夹持架(6)、右夹块(7)等，左夹持架(1)上装有左夹块O)，右夹持架(6)上装有右夹块 (7)，位移传感器(4)被左夹持架(1)和传感器夹持器(10)固定安装在平行滑杆架(3)上， 右夹持架(6)右端装有弹簧(8)，弹簧(8)的端部设有调节弹簧档块(9)，可以在石油钻井起下钻过程中实现对石油钻具外径检测，从而为了解钻具状况提供依据；[0004]专利申请号200910078520公开了一种便携式钻具螺纹磁性检测仪，应用于石油钻具螺纹区无损探伤检测。特征是钻具外螺纹磁性检测传感器包括外圈、内圈、曲柄、检测探头组件和辅助探头组件。内圈与外圈之间能相对转动。检测探头组件和两个辅助探头组件。一个检测探头组件和两个辅助探头组件分别固定在曲柄的一端。检测探头组件包括支架、螺纹骨架、磁感应元件。在支架的槽底部固定有压缩弹簧。螺纹骨架的下表面是螺纹齿形。在螺纹骨架上有磁感应元件。[0005]专利申请号201010M7360公开了一种钻具螺纹装置及裂纹检测方法，其方法特征是它包括下列步骤首先，探头骨架牙顶处的涡流线圈紧贴被测钻具螺纹根部的表面， 然后，探头骨架沿着被测钻具螺纹旋转的方向进行周向扫描，多线圈检测，最后，涡流线圈将检测结果的电信号输出到涡流检测仪器中，通过涡流检测仪器显示出被测结果；所述的涡流线圈在探头上均勻分布，只需旋转q圈检测覆盖率即可以达到100%，q = N/n，N代表牙数，η代表涡流线圈数。[0006]专利申请号200920250143公开了一种移动式石油钻具检测仪，涉及石油钻具检测领域，包括石油钻具检测仪和箱体，石油钻具检测仪、位于箱体里面，箱体的侧壁、顶面和底板都是夹层结构，中间装填有聚氨脂保温材料，侧壁上设有门和窗，当因为工作需要而转移移动式石油钻具检测仪时，可以不用再频繁的拆卸，只需将移动式石油钻具检测仪直接搬运至新的工作地点即可。[0007]目前，随着油气田上钻井技术不断提高，对钻具精细化科学管理提出了很高的要求，但是，相关技术没有见到公开。发明内容[0008]本实用新型的目的是提供一种专用于油气井井口设置的对钻具损伤进行动态检测的装置，该装置能够在钻具提起或下放通过井口时的动态条件下完成钻具是否存在疲劳裂纹等损伤监测之任务。[0009]实现本实用新型发明目的措施包括环状探头安装于油气井井口，环状探头与控制器连接。[0010]本实用新型的优点在于钻具的检测与生产过程相结合，在提、下钻具的动态过程中，能够及时直观地监控其状况，检测出钻具缺陷，有效地对其是否存在疲劳裂纹等损伤状况进行检测，以便进一步进行定量分析，结构简单，操作方便，具有动态检测功能，灵敏度高，使用方便、可靠，提高工作效率，有效避免钻具损伤以至失效所造成的生产事故，避免不必要的损失。极大的节省了日常钻井成本，有效地提高钻井的生产管理水平。


[0011]图1是本实用新型结构示意图[0012]附图标记钻具1，环状探头2，控制器3。
具体实施方式
[0013]以下结合具体实施例，进行说明[0014]本实用新型中，环状探头2安装于油气井井口，环状探头2与控制器3连接。环状探头2为电磁声换能器(EMAT,即Electromagnetic AcousticTransducer)，控制器3上安装高功率脉冲发生器/接收器4，控制器3与环状探头2通过电磁超声波信号连接。[0015]或者，控制器3上的高功率脉冲发生器/接收器与环状探头2之间通过电磁超声波信号联通。[0016]当环状探头2安装于油气井井口后，钻具1经环状探头2内侧提放。[0017]具体的，环状探头2固定在钻具1提、下钻的井口位置，控制器3上的高功率脉冲发生器/接收器为小型可移动装置。[0018]控制器3上的高功率脉冲发生器/接收器通过环状探头2对移动的钻具1发射并接收钻具1的自身状况。[0019]控制器3上的高功率脉冲发生器/接收器可以与远程的应用软件系统进行交互通讯，判别钻具1是否有疲劳裂纹等损伤情况，还能够访问钻具1档案详细信息。[0020]前述电磁声换能器(EMAT)环状探头2是一种与钻具1非接触式的元件，并且与控制器3上的高功率脉冲发生器/接收器通过电磁超声波信号检测钻具1并获取数据，自动检测过程无需人工干预。[0021]环状探头2用特殊材料制成，具有耐高温、高压、强度高、防水、防腐蚀、使用寿命长、读取距离大、抗干扰性强、无需耦合剂，对钻具表面状况要求不高，如带有泥浆覆层、油4漆、油垢、表面不平整的具有铁磁性和导电性的钻具等金属构件进行检测，并支持高速检测等特点，能够满足油气田钻井现场炎热和寒冷恶劣环境中持续无损检测使用的要求。[0022]控制器3上的终端通过无线信号发射器连接与远程应用服务器进行数据交换。[0023]本实用新型中，在钻具1经过井口设置的环状探头2时，控制器3上的脉冲发生器 /接收器通过检测目标对象并获取数据，确定该钻具1经过油气田钻井工程的井下作业及井场恶劣环境中对其是否产生疲劳裂纹等损伤，提高钻具1的可靠性及安全性，提高钻井效率，节省钻井成本，避免钻具1失效引发的生产事故。[0024]在以上实施例中，未及叙述的技术，不再详述。
权利要求1.油气田钻具损伤动态检测装置，其特征在于，环状探头(2)安装于油气井井口，环状探头⑵与控制器⑶连接。
2.如权利要求1所述的油气田钻具损伤动态检测装置，其特征在于，环状探头O)为电磁声换能器，控制器C3)上安装高功率脉冲发生器/接收器G)，控制器(3)与环状探头 (2)通过电磁超声波信号连接。
3.如权利要求1所述的油气田钻具损伤动态检测装置，其特征在于，控制器(3)上的高功率脉冲发生器/接收器与环状探头( 之间通过电磁超声波信号联通。
4.如权利要求1所述的油气田钻具损伤动态检测装置，其特征在于，环状探头(2)固定在钻具(1)提、下钻的井口位置，控制器C3)上的高功率脉冲发生器/接收器为小型可移动装置。
5.如权利要求2所述的油气田钻具损伤动态检测装置，其特征在于，电磁声换能器环状探头( 是一种与钻具(1)非接触式的元件，并且与控制器C3)上的高功率脉冲发生器 /接收器通过电磁超声波信号检测钻具(1)并获取数据，自动检测过程无需人工干预。
6.如权利要求1所述的油气田钻具损伤动态检测装置，其特征在于，控制器(3)上的终端通过无线信号发射器连接与远程应用服务器进行数据交换。
专利摘要油气田钻具损伤动态检测装置，环状探头(2)安装于油气井井口，环状探头(2)与控制器(3)连接。钻具的检测与生产过程相结合，在提、下钻具的动态过程中，能够及时直观地监控其状况，检测出钻具缺陷，有效地对其是否存在疲劳裂纹等损伤状况进行检测，以便进一步进行定量分析，结构简单，操作方便，具有动态检测功能，灵敏度高，使用方便、可靠，提高工作效率，有效避免钻具损伤以至失效所造成的生产事故，避免不必要的损失。极大的节省了日常钻井成本，有效地提高钻井的生产管理水平。
文档编号G01N29/04GK202256260SQ201120270829
公开日2012年5月30日 申请日期2011年7月28日 优先权日2011年7月28日
发明者崔平正, 崔晨, 王辉 申请人:崔平正