铝合金钻杆尺寸与缺陷自动化检测装置的研制

白皓亮，刘宝昌，赵新哲，王立臣，李宝

(1.吉林大学建设工程学院，长春 130026；2.自然资源部复杂条件钻采技术重点实验室，长春 130026；3.吉林启星铝业有限公司，吉林辽源 136200)

0 引言

近年来，随着浅层资源勘探和开发利用接近饱和，我国油气钻井工程正在向地层更深处进展，面对恶劣的地下环境，传统钢钻杆自重大、不耐腐蚀的劣势变得越来越突出[1-3]。相较于传统钢钻杆，铝合金钻杆比强度高、耐腐蚀能力强，在高地层压力、高温和高腐蚀的作业环境中有着巨大的优势[4-5]。

铝合金钻杆的生产方式主要是将铝合金铸锭挤压成型，在此过程中可能会出现铝合金钻杆直径与壁厚等关键尺寸偏离规范、钻杆表面或内部形成不明显缺陷等问题，从而导致钻杆力学性能下降，影响其在实际生产中的使用寿命，严重时甚至会引发事故[6],因此，对铝合金钻杆进行尺寸检测与缺陷检测显得尤为必要。目前国内的铝合金钻杆仍以人工检测为主，这种方法不仅检测效率低，而且无法保证检测结果的精确性与可靠性。考虑到铝合金钻杆的良好市场前景和当下钻杆生产制造工艺的发展现状，设计一套完整的铝合金钻杆智能检测试验装置，从而达到保障铝合金钻杆尺寸精度、严格把控铝合金钻杆性能与质量的目的，这对实现国内铝合金钻杆制造工业化、市场化具有重大意义[7]。

1 铝合金钻杆检测装置总体结构

铝合金钻杆轴向为变截面，其壁厚、直径均在不断变化，因此在测量时需要分别检测每个区域的直径与壁厚是否符合规范，在过渡区域还要检测直径与壁厚的渐变尺寸。……