抽油杆是油田重要的石油装备物资,也是抽油机井传递动力、输送油流的井下工具。由于其在井下工作过程中,除自身受力复杂以外,工作环境恶劣,导致失效问题频繁发生,不但给油田的正常生产管理带来诸多困难,而且使维护性措施工作量增大、原油成本增加、经济效益降低,严重影响了油田的持续、。因此,如何检测井下抽油杆经过长时间使用后的疲劳、损伤及剩余使用寿命等,就显得极为重要。为此,对油田起出的抽油杆先在的清洗装置上进行清洗,然后利用研制的抽油杆判废检测设备进行判废检测,降低不合格抽油杆下井造成的杆断事故。
一、抽油杆的清洗
当锈腐油杆放至抽油杆传输台上后,由传输设备将抽油杆传送到清洗设备入口固定器上,抽油杆在前进时通过安装在主机中高速旋转的钢丝刷,利用钢丝刷的摩擦将抽油杆表面的油污清洗干净。抽油杆采用螺旋前进其表面都能够地清洗。同时上方采用砂罐漏砂到抽油杆表面,这样既 的吸附携带附着在抽油杆表面的污油泥,同时也可以在油污还没有附着在钢丝刷内部的时候,就可以被钢丝刷旋转时产生的离心力甩掉,钢丝刷表面干净,能够持续地去除抽油杆表面的各种附着物。并且在抽油杆出口固定器上安装润滑油杯,使清洁后的抽油杆润滑而不被锈蚀。清洁润滑后,抽油杆由出口固定器输出,进入成品工作台,气动机械手将抽油杆翻转到检测平台,即可进行下一步的判废检测。
二、抽油杆判废检测技术
在抽油井的生产过程中,抽油杆要承受大量的交变载荷,在这种交变载荷的长期作用下,抽油杆会发生疲劳出现裂纹,进而出现断裂现象,这是造成抽油杆断裂的主要原因。为避免将不合格的抽油杆下入井内生产,造成不 的杆断作业,在抽油杆断裂失效基础上,研制应用了的判废检测装置,该装置可直接实现合格杆、降级使用杆及判废杆的区别,从而为旧抽油杆的合理利用提供了技术。
1、工作原理
抽油杆判废检测装置主要包括机械传动系统、气动系统和控制系统三部分。其检测工作原理是用一磁场沿抽油杆轴向磁化抽油杆,当抽油杆通过这一磁化磁场时,一旦抽油杆中存在缺陷,则会在抽油杆表面产生漏磁场,引起磁化抽油杆磁路内的磁通变化,采用磁敏感元件检测这些磁场的畸变即可获得有关抽油杆缺陷的信息。
2、结构组成
抽油杆判废检测装置是一种检测抽油杆表面裂纹、腐蚀和磨损的无损检测仪器设备,用于检测抽油杆杆体和过渡区缺陷。检测线主要由气动上料机构、传输机构、压紧机构、励磁线圈、检测装置、气动分选、自动控制系统、计算机分析判废系统等组成。
(1)上料装置
上料装置主要由上料部分和传动部分组成。先通过气缸向上动作使上料轴转动,带动上料钩向上运动,将上料架上的抽油杆钩起并滚向中间传动辊,由轮毅电机带动动,将抽油杆送到前方检测装置。在设备中气缸的气体动力由压缩机提供。
(2)检测装置
检测装置由两端压紧部分和中间检测部分组成。压紧部分主要功能为导向和驱动。压紧装置由4个轮毅电机、压紧轮和气缸构成,当抽油杆经上料装置送入检测装置时,由光电开关探测抽油杆的进出和PLC可编程控制控制器控制电磁阀,通过检测架下面的4个气缸向上动作将抽油杆压紧,再由轮毅电机将抽油杆向前传动,通过中间检测部分。中间检测部分由4个小气缸和探头组成,受程序控制,每次检测时4个探头由气缸控制向下运动贴紧被测抽油杆,进行检测。在结构上,针对于不同的杆径,可通过转动下端丝杠使整个检测架向上或向下移动,使其与抽油杆同心。
(3)下料装置
下料装置包括传动机构和分选机构。传动机构,由图中左上角的电机通过链条带动下料架上的传动车鼠通过传动辊转动使抽油杆向前运动,当抽油杆 进入下料架时,由程序控制使气缸向上运动,通过气缸上面的斜支座使抽油杆向左或向右侧滚动。由计算机判废软件分析系统决定分选方向。
3、抽油杆判废检测装置验证
抽油杆判废检测装置能够适应φ16mm~φ25mm不同杆径的抽油杆判废检测需要,裂纹检测灵敏度为≥0.1mm的横向裂纹,实现缺陷的分类,减少误判和漏判,实现检测设备的自动报警、分选和自动分料。检测速度2min/根。为了验证设备检测的准确性,对检测出的降级杆、判废杆以及合格杆进行抽检室内疲劳实验。
抽油杆判废检测装置能够实现抽油杆的检测、判废、分级自动化,检测精度、速度均可满足现场需要,提高了旧抽油杆的利用率和下井继续使用的性,可减少因杆问题而作业的井次,延长检泵周期,减少因非生产时间造成的原油损失,具有较为广阔的应用前景。