HY-MD140D型移動式鉆桿管體檢測儀常見故障及排除方法

朱磊

（大慶鉆探工程公司鉆井一公司黑龍江大慶 163411）

前言

川渝地區(qū)地質(zhì)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，鉆井過程中經(jīng)常會發(fā)生卡鉆。無論是活動解卡、震擊解卡、浸泡解卡，還是爆炸解卡，都會對鉆桿造成損害，引發(fā)鉆桿管體刺漏、斷裂等復(fù)雜情況的發(fā)生。通過對鉆桿管體定期進(jìn)行檢測（《中國石油天然氣集團(tuán)公司石油鉆具技術(shù)管理規(guī)范（試行）》中推薦一級鉆桿的檢測周期為900h±100h），可有效預(yù)防鉆桿斷裂復(fù)雜情況的發(fā)生。

1 HY-MD140D型移動式鉆桿管體檢測儀的結(jié)構(gòu)和工作原理

HY-MD140D型移動式鉆桿管體檢測儀采用鉆桿固定不動，檢測機(jī)構(gòu)在鉆桿上爬行檢測的工作方式，檢測儀可以固定到集裝箱內(nèi)，運(yùn)輸?shù)叫枰獧z測的場所。

1.1 儀器的構(gòu)成

HY-MD140D型鉆桿管體檢測儀主要由磁化系統(tǒng)、信號采集及數(shù)字化處理系統(tǒng)、移動和舉升系統(tǒng)、爬行小車等組成。

1.2 測原理

HY-MD140D型移動式鉆桿管體檢測儀采用漏磁檢測的原理，采用線圈磁化鉆桿，如圖2所示。鉆桿被磁化后，在管體上產(chǎn)生縱向磁場，當(dāng)被檢鉆桿內(nèi)部有橫向缺陷或截面積變化時，就會產(chǎn)生漏磁場信號。橫向缺陷檢測傳感器和壁厚檢測霍爾傳感器拾取漏磁場信號，并將信號放大、過濾和數(shù)字化處理后，以波形的方式顯示在電腦屏幕上，進(jìn)行綜合評級。

2 HY-MD140D型移動式鉆桿管體檢測儀的常見故障

2020年1-11月份，川渝工具項(xiàng)目部共檢測鉆桿2152根。在整個檢測過程中，HY-MD140D型移動式鉆桿管體檢測儀主要出現(xiàn)過信號異常、傳感器抱合不好，爬行小車打滑等故障，詳細(xì)情況見表1。

表1 HY-MD140D型鉆桿管體檢測儀常見故障統(tǒng)計(jì)表

爬行小車 爬行小車不動 2 10 75 6爬行小車打滑 5 25 100小 計(jì) 20 100 5

3 HY-MD140D型移動式鉆桿管體檢測儀常見故障產(chǎn)生的原因及排除方法

表1列舉了HY-MD140D型移動式鉆桿管體檢測儀常見故障，按照出現(xiàn)頻次的多少，從高到低逐一分析各故障產(chǎn)生的原因和故障排除方法。

3.1 沒有信號或者信號異常

HY-MD140D型移動式鉆桿管體檢測儀信號采集和數(shù)字化處理系統(tǒng)如圖1所示，沒有信號或者信號異常主要就是因?yàn)樵撓到y(tǒng)出現(xiàn)了故障。

圖1 信號采集和數(shù)字化處理系統(tǒng)

（1）故障可能產(chǎn)生的原因：

①信號線兩端的航空插頭接觸不好；②信號線因受拉拔或碾壓出現(xiàn)斷股；③檢測傳感器接線插頭松開；④前置放大器或?yàn)V波器出現(xiàn)故障；⑤USB采集卡出現(xiàn)故障；⑥采集卡與筆記本電腦之間的USB接口連接不好；⑦計(jì)算機(jī)軟件出現(xiàn)故障。

（2）故障排除方法:

①檢查航空插頭連接情況，確保插頭連接良好；②拆掉信號線兩端的航空插頭，用萬用表測量信號線中每股線是否暢通；③檢測傳感器插頭，重新安裝并上緊，若還是不行，更換檢測傳感器；④檢查前置放大器和濾波器的接線，查看是否有熔斷的電子元件，若沒有，更換其它規(guī)格型號探頭板上的前置放大器和濾波器；⑤檢查USB采集卡上的接線端子，重新驅(qū)動采集卡；⑥檢查采集系統(tǒng)和筆記本連接的USB接口；⑦啟用備份軟件。

3.2 爬行小車打滑

（1）故障可能產(chǎn)生的原因：

①鉆桿管體或爬行滾輪上有油污；②電機(jī)跟爬行滾輪之間的連接鍵脫離鍵槽；③滾輪磨損嚴(yán)重。

（2）故障排除方法:

①清理管體和滾輪上的油污；②將檢測爬行結(jié)構(gòu)放置在升降平臺上，手動旋轉(zhuǎn)滾輪，若滾輪轉(zhuǎn)動，說明連接鍵脫落，拆開后將鍵復(fù)位，安裝好即可；③測量滾輪外徑，若外徑減少大于4mm，更換新滾輪。

3.3 傳感器抱合不好

HY-MD140D型移動式鉆桿管體檢測儀共有12只傳感器，其中8只為橫向缺陷檢測線圈傳感器，與被檢鉆桿管體直接接觸，4只為壁厚測量霍爾傳感器，與被檢鉆桿管體不接觸，間距為12～14mm。本文要重點(diǎn)討論的是線圈傳感器的抱合。8支線圈傳感器分布在上、下2個探頭板上，每個上面4只，上探頭板不動，下探頭板通過軌道上下移動，再通過鎖緊裝置抱緊鉆桿管體，如圖2所示。

圖2 傳感器抱合系統(tǒng)

（1）故障可能產(chǎn)生的原因：

①線圈傳感器磨損嚴(yán)重；②傳感器片下方的彈簧彈性減弱；③下探頭板移動滑道固定螺絲松弛，或因磨損間隙過大；④下探頭板與滑道接觸部分磨損。

（2）故障排除方法：

①檢查傳感器片，若磨損嚴(yán)重，更換新的傳感器片；②更換彈簧；③檢查滑道，緊固螺絲；④抱合后，在下探頭板和磁化線圈之間加裝一個非磁性的楔塊，保證抱合效果。

3.4 磁化線圈無法磁化鉆桿

HY-MD140D型移動式鉆桿管體檢測儀通過磁化電源給磁化線圈供電，磁化電源提供的電流為直流電，磁化電源和磁化線圈之間通過電源線連接。

（1）故障可能產(chǎn)生的原因：

①電源線兩端的航空插頭接觸不好；②電源線損傷或斷股；③磁化電源損壞或參數(shù)設(shè)置不合理，電壓和電流過低。

（2）故障排除方法：

①檢查航空插頭是否插好；②用萬用表測量電源線，確認(rèn)是否暢通；③檢查磁化電源，調(diào)節(jié)磁化電源上的電流值和電壓值，將電壓值調(diào)整到31V，電流調(diào)整到10A。

3.5 舉升系統(tǒng)無法舉升鉆桿

HY-MD140D型移動式鉆桿管體檢測儀是通過兩端的氣缸來舉升鉆桿的，如圖1.c所示。氣源為設(shè)備自帶的空氣壓縮機(jī)（380V），氣源和氣缸之間通過氣管線連接。

（1）故障可能產(chǎn)生的原因：

①空氣壓縮機(jī)接反了，電機(jī)的轉(zhuǎn)向和空壓機(jī)指示方向相反；②空氣壓縮機(jī)出現(xiàn)故障，正常旋轉(zhuǎn)過程中產(chǎn)生不了氣體；③氣管線或連接處漏氣；④氣缸損壞。

（2）故障排除方法：

①調(diào)整接線端子，確?？諝鈮嚎s機(jī)正轉(zhuǎn)；②檢查空壓機(jī)上的閥，確?？諌簷C(jī)可以產(chǎn)生足夠的氣體（自己無法解決時，找專業(yè)修理人員）；③檢查氣管線或連接處是否有漏氣狀況，通過更換管線或接頭，杜絕漏氣；④空載狀況下舉升或降落，檢查氣缸是否正常。

3.6爬行小車滾輪不轉(zhuǎn)動

爬行小車滾輪不轉(zhuǎn)動主要是因?yàn)殡姍C(jī)未供電或控制信號未傳輸過來引起的。

（1）故障可能產(chǎn)生的原因：

①爬行電機(jī)電源線接觸不良；②電機(jī)損毀；③電控部分的繼電器損壞；④信號線接觸不好或者里面出現(xiàn)了斷股。

（2）故障排除方法：

①檢查電機(jī)電源線接口；②將電機(jī)電源線連接到其它電機(jī)接口上，看電機(jī)是否旋轉(zhuǎn)；③分別在遙控和近程狀況下，控制爬行小車前進(jìn)或者后退，看繼電器是否亮燈，更換繼電器的順序多次嘗試；④控制小車前進(jìn)或者后退時，若繼電器的燈亮，說明電控部分沒有問題，檢查信號線，看信號線是否接觸良好或者斷股，用萬用表進(jìn)行測量。

4 結(jié)論

（1）HY-MD140D型移動式鉆桿管體檢測儀的常見故障主要包括磁化線圈無法磁化鉆桿、傳感器抱合不好、沒有信號或者信號異常、舉升系統(tǒng)無法舉升鉆桿、爬行小車不動、爬行小車打滑等6種類型，其中沒有信號或者信號異常出現(xiàn)的頻次最高。

（2）HY-MD140D型移動式鉆桿管體檢測儀在使用過程中經(jīng)常會出現(xiàn)故障。故障出現(xiàn)后，通過分析故障產(chǎn)生的原因，逐一排查，基本上都能解決。

（3）HY-MD140D型移動式鉆桿管體檢測儀在川渝地區(qū)應(yīng)用廣泛，很好的滿足了項(xiàng)目基地和鉆井現(xiàn)場鉆桿管體檢測的需求，降低了鉆桿斷裂復(fù)雜情況的發(fā)生。