HY-MD140D型移动式钻杆管体检测仪常见故障及排除方法

朱磊

（大庆钻探工程公司钻井一公司黑龙江大庆 163411）

前言

川渝地区地质结构复杂，钻井过程中经常会发生卡钻。无论是活动解卡、震击解卡、浸泡解卡，还是爆炸解卡，都会对钻杆造成损害，引发钻杆管体刺漏、断裂等复杂情况的发生。通过对钻杆管体定期进行检测（《中国石油天然气集团公司石油钻具技术管理规范（试行）》中推荐一级钻杆的检测周期为900h±100h），可有效预防钻杆断裂复杂情况的发生。

1 HY-MD140D型移动式钻杆管体检测仪的结构和工作原理

HY-MD140D型移动式钻杆管体检测仪采用钻杆固定不动，检测机构在钻杆上爬行检测的工作方式，检测仪可以固定到集装箱内，运输到需要检测的场所。

1.1 仪器的构成

HY-MD140D型钻杆管体检测仪主要由磁化系统、信号采集及数字化处理系统、移动和举升系统、爬行小车等组成。

1.2 测原理

HY-MD140D型移动式钻杆管体检测仪采用漏磁检测的原理，采用线圈磁化钻杆，如图2所示。钻杆被磁化后，在管体上产生纵向磁场，当被检钻杆内部有横向缺陷或截面积变化时，就会产生漏磁场信号。横向缺陷检测传感器和壁厚检测霍尔传感器拾取漏磁场信号，并将信号放大、过滤和数字化处理后，以波形的方式显示在电脑屏幕上，进行综合评级。

2 HY-MD140D型移动式钻杆管体检测仪的常见故障

2020年1-11月份，川渝工具项目部共检测钻杆2152根。在整个检测过程中，HY-MD140D型移动式钻杆管体检测仪主要出现过信号异常、传感器抱合不好，爬行小车打滑等故障，详细情况见表1。

表1 HY-MD140D型钻杆管体检测仪常见故障统计表

爬行小车 爬行小车不动 2 10 75 6爬行小车打滑 5 25 100小 计 20 100 5

3 HY-MD140D型移动式钻杆管体检测仪常见故障产生的原因及排除方法

表1列举了HY-MD140D型移动式钻杆管体检测仪常见故障，按照出现频次的多少，从高到低逐一分析各故障产生的原因和故障排除方法。

3.1 没有信号或者信号异常

HY-MD140D型移动式钻杆管体检测仪信号采集和数字化处理系统如图1所示，没有信号或者信号异常主要就是因为该系统出现了故障。

图1 信号采集和数字化处理系统

（1）故障可能产生的原因：

①信号线两端的航空插头接触不好；②信号线因受拉拔或碾压出现断股；③检测传感器接线插头松开；④前置放大器或滤波器出现故障；⑤USB采集卡出现故障；⑥采集卡与笔记本电脑之间的USB接口连接不好；⑦计算机软件出现故障。

（2）故障排除方法:

①检查航空插头连接情况，确保插头连接良好；②拆掉信号线两端的航空插头，用万用表测量信号线中每股线是否畅通；③检测传感器插头，重新安装并上紧，若还是不行，更换检测传感器；④检查前置放大器和滤波器的接线，查看是否有熔断的电子元件，若没有，更换其它规格型号探头板上的前置放大器和滤波器；⑤检查USB采集卡上的接线端子，重新驱动采集卡；⑥检查采集系统和笔记本连接的USB接口；⑦启用备份软件。

3.2 爬行小车打滑

（1）故障可能产生的原因：

①钻杆管体或爬行滚轮上有油污；②电机跟爬行滚轮之间的连接键脱离键槽；③滚轮磨损严重。

（2）故障排除方法:

①清理管体和滚轮上的油污；②将检测爬行结构放置在升降平台上，手动旋转滚轮，若滚轮转动，说明连接键脱落，拆开后将键复位，安装好即可；③测量滚轮外径，若外径减少大于4mm，更换新滚轮。

3.3 传感器抱合不好

HY-MD140D型移动式钻杆管体检测仪共有12只传感器，其中8只为横向缺陷检测线圈传感器，与被检钻杆管体直接接触，4只为壁厚测量霍尔传感器，与被检钻杆管体不接触，间距为12～14mm。本文要重点讨论的是线圈传感器的抱合。8支线圈传感器分布在上、下2个探头板上，每个上面4只，上探头板不动，下探头板通过轨道上下移动，再通过锁紧装置抱紧钻杆管体，如图2所示。

图2 传感器抱合系统

（1）故障可能产生的原因：

①线圈传感器磨损严重；②传感器片下方的弹簧弹性减弱；③下探头板移动滑道固定螺丝松弛，或因磨损间隙过大；④下探头板与滑道接触部分磨损。

（2）故障排除方法：

①检查传感器片，若磨损严重，更换新的传感器片；②更换弹簧；③检查滑道，紧固螺丝；④抱合后，在下探头板和磁化线圈之间加装一个非磁性的楔块，保证抱合效果。

3.4 磁化线圈无法磁化钻杆

HY-MD140D型移动式钻杆管体检测仪通过磁化电源给磁化线圈供电，磁化电源提供的电流为直流电，磁化电源和磁化线圈之间通过电源线连接。

（1）故障可能产生的原因：

①电源线两端的航空插头接触不好；②电源线损伤或断股；③磁化电源损坏或参数设置不合理，电压和电流过低。

（2）故障排除方法：

①检查航空插头是否插好；②用万用表测量电源线，确认是否畅通；③检查磁化电源，调节磁化电源上的电流值和电压值，将电压值调整到31V，电流调整到10A。

3.5 举升系统无法举升钻杆

HY-MD140D型移动式钻杆管体检测仪是通过两端的气缸来举升钻杆的，如图1.c所示。气源为设备自带的空气压缩机（380V），气源和气缸之间通过气管线连接。

（1）故障可能产生的原因：

①空气压缩机接反了，电机的转向和空压机指示方向相反；②空气压缩机出现故障，正常旋转过程中产生不了气体；③气管线或连接处漏气；④气缸损坏。

（2）故障排除方法：

①调整接线端子，确保空气压缩机正转；②检查空压机上的阀，确保空压机可以产生足够的气体（自己无法解决时，找专业修理人员）；③检查气管线或连接处是否有漏气状况，通过更换管线或接头，杜绝漏气；④空载状况下举升或降落，检查气缸是否正常。

3.6爬行小车滚轮不转动

爬行小车滚轮不转动主要是因为电机未供电或控制信号未传输过来引起的。

（1）故障可能产生的原因：

①爬行电机电源线接触不良；②电机损毁；③电控部分的继电器损坏；④信号线接触不好或者里面出现了断股。

（2）故障排除方法：

①检查电机电源线接口；②将电机电源线连接到其它电机接口上，看电机是否旋转；③分别在遥控和近程状况下，控制爬行小车前进或者后退，看继电器是否亮灯，更换继电器的顺序多次尝试；④控制小车前进或者后退时，若继电器的灯亮，说明电控部分没有问题，检查信号线，看信号线是否接触良好或者断股，用万用表进行测量。

4 结论

（1）HY-MD140D型移动式钻杆管体检测仪的常见故障主要包括磁化线圈无法磁化钻杆、传感器抱合不好、没有信号或者信号异常、举升系统无法举升钻杆、爬行小车不动、爬行小车打滑等6种类型，其中没有信号或者信号异常出现的频次最高。

（2）HY-MD140D型移动式钻杆管体检测仪在使用过程中经常会出现故障。故障出现后，通过分析故障产生的原因，逐一排查，基本上都能解决。

（3）HY-MD140D型移动式钻杆管体检测仪在川渝地区应用广泛，很好的满足了项目基地和钻井现场钻杆管体检测的需求，降低了钻杆断裂复杂情况的发生。