Аппаратура для контроля технического состояния бурильных труб

Контроль за техническим состоянием бурильных труб, своевременная выбраковка изношенных бурильных груб, выявление дефектов позволяют избежать ряд осложнений и аварий при бурении скважин, тем самым повысить технико-экономические показатели.

Для контроля за состоянием бурильных труб применяется ультразвуковой дефектоскоп ДБТ, толщиномер Т1, «Кварц-15», детектор износа ДИТ.

Дефектоскоп бурильных труб ДЕТ

Дефектоскоп бурильных труб предназначен для обнаружения усталостных трещин на высаженных концах бурильных труб геологоразведочного сортамента без разборки резьбовых соединений в полевых условиях во время СПО и на стеллажах. Дефектоскоп обнаруживает трещины глубиной 0,5 мм и более, развивающиеся как с внешней, так и с внутренней поверхности трубы. Дефектоскоп можно использовать для контроля бурового оборудования и инструмента, механизмов.

В основу работы ДБТ положен импульсный эхо-метод ультразвуковой дефектоскопии. Пьезодатчик генерирует короткий ультразвуковой сигнал (импульс), который через слой контактной жидкости (воды) вводится в изделие. Импульс отражается от торцевой части труб и от дефектов, расположенных в ее высаженной части. Отраженные импульсы принимаются тем же пьезодатчиком, который после излучения пьезоимпульса работает в режиме приема. Сигнал от противоположной поверхности («дна») изделия приходит позднее, чем сигнал от дефектов, что дает возможность обнаружить последние. Конструктивное выполнение пьезодатчиков дефектоскопа ДБТ обеспечивает распространение импульсов под острым углом к наружной поверхности контролируемого объекта. Это позволяет производить дефектоскопию высаженных концов бурильных труб без разборки резьбовых соединений.

Схема распространения ультразвуковых импульсов показана на рис. 3.32, а схема соединения узлов ДБТ — на рис. 3.33.

Рис. 3.32. Схема распространения импульсов: 1 — датчик.

Рис. 3.33. Схема соединений ультразвуковых узлов ДБ.

Дефектоскоп ДБТ состоит из следующих основных узлов (рис. 3.33): ультразвукового дефектоскопа ДУК66П (показывающего прибора) У, блока датчика 2, генераторно-усилительной приставки (ПГУ) 3, водяного насоса 4 и блока питания 5.

В блоке датчика (рис. 3.34) имеется призма У, с помощью которой он строго определенным образом устанавливается оператором на контролируемой трубе. В призме с гарантированным зазором от поверхности трубы закреплен пьезодатчик 2 (типа ИЦ-ЗБ). Пьезодатчик окружен резиновым уплотнением, образующим вместе с поверхностью трубы замкнутую камеру, в которую от насоса подается вода, обеспечивая акустический контакт пьезодатчика с материалом контролируемой трубы.

Расход воды регулируется краном 3, установленным на датчике. В блоке датчика смонтированы две сигнальные лампы 4, одна из которых (зеленая) позволяет контролировать качество акустического контакта и правильность установки относительно торца трубы, а другая (красная) загорается при появлении дефекта. К блоку датчика подведены электрический кабель, радиокабель от генераторно-усилительной приставки и шланг от насоса.

Рис. 3.34. Блок датчика ДБТ.

Рис. 3.35. Расположение импульсов па экране дефектоскопа.

Если блок датчика на контролируемой трубе установлен правильно, то на экране дефектоскопа ДУК66П появляются два импульса: зондирующий 1 и донный 2, а при наличии трещины между этими импульсами появляется третий — от дефекта 3 (рис. 3.35).

Когда появляется донный импульс, блок ПГУ вырабатывает сигнал, управляющий цепью включения зеленой лампы блока датчика. При появлении импульсов от дефекта блок ПГУ автоматически включает красную лампу. Таким образом обеспечивается возможность контроля бурильных труб без непрерывного наблюдения по экрану дефектоскопа ДУК66Г1. Это позволяет затрачивать на дефектоскопию одного высаженного конца трубы не более 1,5 мин.

Техническая характеристика дефектоскопа ДБТ

Минимальная глубина обнаружения трещин, мм… не менее 0,5.

Источник питания насоса …(220 ± 44) В, 50 Гц показывающего прибора …36 В, 50 Гц Рабочая частота, МГц …5.

Расход воды для контроля колонны труб 1000 м, л…300.

Время самопрогрева, мин… не более 5.

Рабочая температура окружающего воздуха, °С…от-10 до +40.

Масса прибора, кг…35.

В комплект ДБТ входят: датчик, вторичный прибор ДУК66П (или ДУК-66ПМ, или УД-11ПУ), приставка генераторно-усилительная ПГУ, насос НЭБ-1/20, имитатор трещин (образец трубы с искусственным дефектом в высаженной части), вентиль, блок питания, комплект ЗИП.