石油钻具损伤检测方法研究与应用

谢春强，邹龙庆，付海龙

（1.中原石油勘探局钻井管具工程处，河南 濮阳 457331；2.大庆石油学院机械科学与工程学院，黑龙江 大庆 163318）

0 引 言

在API标准中规定钻铤检测螺纹部分，钻杆检测管体部分，因为它们是钻具应力集中部位和最薄弱的部位。但实际生产中，石油钻具检测主要根据钻具的材料和钻具在井下受力状况分析，并结合钻具加工工艺及应用状况确定具体检测部位和方法。通常检测部位为接头管螺纹、管体、内外加厚过渡带、管体和接头处的焊缝，常用检测方法是磁粉检测、电磁检测、超声波检测和渗透检测。

1 磁粉检测

1.1 原理

利用材料结构异常或缺陷存在所引起的对磁反应的变化，来探测各种工程材料、零部件、结构件等表面缺陷[1]。当被磁化的铁磁性材料表面或近表面存在缺陷（或组织状态的变化）从而导致该处磁阻有足够变大时，在材料表面空间可形成漏磁场，将微细的铁磁性粉末（磁粉）施加在此表面上，漏磁场吸附磁粉形成磁痕显示出缺陷的存在及形状，如图1所示。

1.2 检测设备

（1）加磁线圈，对工件加磁；（2）整流电路，将交流电变成直流电，电流方向和大小可调；（3）黑光灯，用于观察磁痕。磁粉检测设备见图2。

图1 磁痕示意图

图2 磁粉检测设备

1.3 检测方法

（1）交（直）流剩磁法，主要是先加磁，去掉磁场后施加磁悬液，再进行观察；（2）交（直）流连续法，主要是在加磁的同时施加磁悬液，同时进行观察；（3）磁轭法，用磁轭对工件加磁，然后施加磁悬液，再进行观察，常用于局部检测。……