钻井设备维修中检测技术的应用研究

钻井设备维修中检测技术的应用研究

马贵平,王领邦

（兰州兰石石油装备工程股份有限公司 甘肃 兰州 730060）

摘要：随着钻井技术的不断发展，钻井设备广泛应用。在使用过程中钻井设备出现故障等异常问题时，需要进行检测，并查明原因加以维修，相关的检测技术逐步发展。因此钻井设备维修中检测技术的应用受到广泛关注，相关理论研究及实践探索大量涌现。基于此，简单分析钻井设备维修中常见的检测技术，深入探讨检测技术的应用要点，以供参考。

关键词：钻井设备；设备维修；检测技术

引言：近年来钻井设备在我国各地的钻井工作中广泛应用，设备维修检测技术也在随之升级。但结合实际调研可以发现，很多钻井设备在维修时检测技术的应用仍存在欠缺。为改变这一现状，这正是本文围绕钻井设备维修中检测技术的应用开展具体研究的原因所在。

1.钻井设备维修中常见的检测技术

1.1超声波检测技术

超声波检测技术主要应用于解决钻井设备内部零件受损问题，利用相关设备将超声波导入设备金属材料深处。在探头与金属内部相连接时，进行透射或反射处理，钻井设备受损区域会反射出相应的脉冲波形，从而判断出受损程度进行维修。

1.2磁粉检测技术

在铁磁性材料的钻井设备出现磁性反应时，设备会出现运转不稳定的情况，表面磁力线会产生扭曲变形现象。如果没有引起充分重视，长时间使用下会相应出现漏磁场吸附磁粉，在光线的照射下设备受损区域会出现磁痕。磁粉检测技术能够按照磁痕的具体深度，找出钻井设备具体受损位置及损坏程度等基本信息。

1.3渗透检测技术

渗透检测技术主要应用于形状较为复杂的钻井设备维修中，能够对设备的隐蔽区域进行检测。提前调配好由荧光或颜色染料组成的渗透液，涂抹在设备表面相关受损区域[1]。在液体充分渗透并干燥后，将显色剂在渗透液所在区域进行涂抹，在光线照射下显现出钻井设备存在缺陷的部位，及具体的尺寸大小。

2.钻井设备维修中检测技术的应用要点

2.1钻井电机检测

钻井设备的电机主要由上电机及下电机组成，上电机的主要工作用途为向电源提供保护装置，促进钻井设备可以安全稳定运行。下电机主要应用于控制电路的输出，满足钻井系统的相关要求。检测技术在电机维修中，主要利用传感器搜集电机的各类信号数据信息，并通过相关的信息化技术将数据信息进行整合完善。在仔细分析计算后，将数据上传到网络系统处理器中，对电机存在的异常问题进行判断，找出可能导致异常问题出现的原因进行处理解决。检测技术在实际应用时，可以建立可视化的数字模型，对钻井电机的具体运行状态进行仔细检查。能够在短时间内迅速找出电机的具体异常情况，并分析出解决措施，具有较强的高效便捷性。钻井电机在运转过程中会产生一定的频率，在维修中检测技术可以应用于电机的频率分析中。将分析截取到的频率与标准的频率进行比较，根据两种不同频率之间的差异，充分了解掌握电机的工作状态。但分析频率形式的检测方法除了上述优势外，具有检测速度慢及效率较低的缺陷，需要消耗较多的时间成本。在信息化的背景下，钻井电机维修的检测技术可以采用信息化的形式，对电机进行智能化自动化检测。检测技术可以通过神经网络及模糊控制等智能形式，建立信息化数据系统，对钻井电机的运转状况进行实时检测。在运转出现异常情况时，数据系统能够及时发现，并对异常数据进行迅速分析，找出可能导致钻井电机产生异常情况的原因加以处理解决。

2.2钻井井架检测

检测技术在钻井井架中，可以通过外部测评及内部分析等手段，形成全面系统的检测模式。根据测评及分析得出的数据，对钻井井架可能存在的异常问题进行评估。对井架进行智能化、全面化及灵活化的检测分析指导，能够确保全部检测流程具有较强的精确性。在信息化背景下，检测技术可以与信息技术及相关信息设备相结合使用。可以利用无线GPS信息化技术，建立专门的信息化跟踪检测系统，对钻井井架进行全方位无死角检测，实现精准定位及精准分析，找出井架的存在原因进行处理解决。除了无线GPS信息化技术，检测技术可以通过一定技术对接，对钻井井架采用大数据信息化技术实行分析控制，找出井架需要进行维修的原因。钻井井架信息化检测具有操作较为简单、检测效果强的优势特点，与其他形式的检测分析方法相比，信息化检测技术能够更加直接简单有效地找出钻井设备存在的问题加以处理解决。此外在钻井井架检测中，多种不同类型的信息化检测技术可以相结合使用，共同对钻井井架进行一体化智能检测。根据信息化技术的不同类型，及发挥的不同作用，设计出不同类型的多元化信息检测系统，为钻井井架的检测研究提供充分的理论支撑。

2.3钻井机械设备检查

钻井机械设备是钻井设备中的常见类型，现阶段在钻井作业中广泛应用，在钻井过程中发挥重要作用，因此需要应用检测技术，对钻井机械设备进行重点检查。检测技术在应用时，可以根据钻井机械设备的不同故障类型，找出具体的维修方法。钻井机械设备的主要故障类型，包括传动系统系统故障、绞车故障及皮带轮故障等。在传动系统故障方面，钻井机械设备在出现传动系统故障需要进行维修时，应采用检查技术对轴承及油脂杂质等方面进行仔细检查，找出故障产生的原因加以维修处理。对联机的轴承面温度进行检测，轴承面在运转过程中温度会产生发热现象，温度不断升高，如果检测过程中温度较高，很有可能证明故障由此导致。此外对油脂进行检测，部分油脂如果存在较多的金属粉末等杂质，同样会在一定程度上，导致钻井机械设备的传动系统出现故障。在绞车故障方面，应对绞盘等零部件进行仔细检测，如果检测过程中发现吊车与高压离合器不断悬吊变换时，在较短时间内产生强烈振动，通常证明轿车故障由绞盘导致。绞盘如果牢固性较差，或所使用的螺栓等工具存在脱落等不牢固现象，绞车的链条与部位之间存在较大的空隙。在变换运转挡位时引起绞车强烈颠簸，导致钻井机械设备的绞车出现故障

[2]。

2.4钻井连续管检测

钻井设备的连续管在长时间的使用下，需要进行多次塑型弯曲。承载能力下降，容易出现超负荷现象，导致连续管损坏。钻井设备在使用过程中容易产生故障及安全隐患，影响正常使用，因此需要应用检测技术，对连续管存在的具体异常原因进行仔细检查。可能导致连续管出现异常状况的原因，主要包括内部原因、外部原因，及连续管扭曲变形等方面。工作人员可以采用检测技术中的漏磁检测，对连续管表面可能存在的异常缺陷进行仔细检查。对于连续管内部的缺陷检查，需要提升检测的精准度，可以采用超声波检测法、脉冲发射法及共振穿透法等形式进行检测，确保连续管内部获得精准检测。在实际检测过程中，应根据连续管的类型及尺寸等具体特点，采取合适的检测方法。在选择探头时，可以采用不同倾斜程度及不同聚焦程度的探头等多种不同类型，保障连续管检测的质量。在连续管异常区域较多、较为复杂的检测工作中，应注重提升探头的各项性能指标，可以使用脉冲发射法加以提升。探头的灵敏度在有效提升后，能够对连续管可能存在的异常状况进行自动化智能化检测。避免出现遗漏等不良情况，保障连续管检测的全面性。此外除了类型，探头的具体尺寸同样会在一定程度上对连续管的检测质量造成影响，应根据实际检测要求合理选择[3]。例如，如果连续管检测需要探头发挥出较强的能量，可以选择探头晶圆直径，具备良好的波束指向性，更好地集中能量。

结论：综上所述，钻井设备维修中检测技术的应用，直接影响钻井设备的使用质量。必须聚焦超声波、磁粉及渗透等方面钻井设备维修中常见的检测技术，采取检测技术相关的应用要点，保障钻井设备顺利使用。

参考文献：

[1]程海军.钻井机械设备故障维修及管理探讨[J].中国设备工程,2023(05):57-59.

[2]钱继亮.检测技术在钻井设备维修中的应用探讨[J].设备管理与维修,2021(13):51-52.

[3]王勇.石油钻井设备维修保养技术分析[J].设备管理与维修,2021(10):42-43.