Файл: Мамедов, А. А. Нарушения обсадных колонн при освоении и эксплуатации скважин и способы их предотвращения.pdf

размеров дефекта и от его расположения по отношению к на­ правлению распространения ультразвуковых колебаний.

Магнитный метод дефектоскопии основан на рассеивании магнитного поля около дефекта, расположенного на поверхно­ сти магнитопровода. Поэтому, намагничивая изделия с плав­ ными линиями контура и отыскивая места выхода магнитного

мой детали. На поверхности детали наводятся вихревые токи. Если в детали имеется дефект, выходящий на поверхность, со­

окраске, если в жидкость добавлен краситель, или по свечению в ультрафиолетовых лучах, если в жидкость добавлен люми­ нофор.

Капиллярный метод требует сравнительно больших трудо­ вых затрат и громоздких приспособлений.

Рентгеновский метод дефектоскопии состоит в просвечива­ нии изделий рентгеновскими лучами различной жесткости. С помощью этого метода надежно выявляются пустоты, края которых не прижаты друг к другу. .

Для контроля обсадных труб могут быть использованы все описанные методы дефектоскопии.

Первым серийным отечественным прибором, предназначен­ ным для обнаружения несплошностей в обсадных трубах, был переносный электроиндуктивный дефектоскоп ПЭД-1. Этот токовихревой прибор позволяет обнаруживать дефекты, выхо­ дящие на внутреннюю поверхность обсадных труб. Создан также аналогичный прибор для контроля наружной поверхно­ сти обсадных труб.

Выявление дефектов по всей толщине стенки труб можно осуществлять ультразвуковым дефектоскопом марки УКТ-1А.

Опрессовку труб, нашедшую широкое применение при их контроле, можно также рассматривать как один из видов де­ фектоскопии. Как вид дефектоскопии, опрессовка обладает не­ достатками. Она менее производительна, чем, например, электромагнитный или ультразвуковой методы дефектоскопии.

157

Кроме того, возможности опрессовки ограничены давлением, вызывающим в теле трубы напряжения, по величине прибли­ жающиеся к пределу текучести материала. Последний недо­ статок особенно существенен, так как способность трещин уве­ личиваться при ударах и других перегрузках вызывает необ­ ходимость отбраковывать трубы с некоторым запасом проч­ ности.

Применение дефектоскопии для контроля обсадных труб выдвигает ряд проблем. Прежде всего это проблемы необходи­ мой чувствительности аппаратуры и идентификации ее показа­ ний размерам дефектов.

Чувствительность методов дефектоскопии различна. С уве­

при осмотре невооруженным глазом количество труб, у кото­ рых обнаруживаются плены, колеблется от 0,7 до 1,8%. Ис­ пользование дефектоскопа, позволяющего находить несплош-

эксплуатации непригодных труб или к неоправданному выбра­ ковыванию значительной их части.

Указанные выше проблемы, возникающие при дефектоско­ пии, были отчетливо выявлены в процессе контроля обсадных труб с помощью дефектоскопа ПЭД-1. Обсадные трубы для проверки были предоставлены УРБ Азнефтеразведка. Трубы

•отбирали из различных партий, поступающих для опрессовки. Всего было проверено 80 труб различных размеров и групп прочности.

В процессе датчик прибора помещали в полость трубы и продвигали по всей ее длине. Когда датчик достигал дефект­ ного места, на экране прибора появлялся характерный сиг­ нал. Сигнал исчезал после того, как датчик выходил за пре­ делы участка трубы, содержащего дефект. На трубах у начала и конца дефектных участков ставили метки. Расстояние между

•метками служило предварительной оценкой длины дефекта. Дефекты обнаружили у семи труб разных размеров. Отмеченные при контроле участки труб были вырезаны и

обследованы. Во всех отобранных патрубках обнаружили де­ фекты металлургического происхождения (типа трещин). Все дефекты выходили на внутреннюю поверхность труб. Непо­ средственное измерение длины дефектов производили по их следу на поверхности труб.

Чтобы определить глубину проникновения дефекта в теле трубы, из средней по длине дефекта части трубы вырезали кольцо, которое шлифовали и подвергали макротравлению.

158

Глубину дефекта измеряли на шлифе в радиальном направ­ лении.

Размеры обнаруженных с помощью прибора дефектов при­ ведены в табл. 19.

Т а б л и ц а 19

разрезки трубы и измеряемые после разрезки, близки друг к

ДРУГУДля выявления соответствия между показаниями дефекто­

скопа и глубиной проникновения дефекта в тело трубы прове­ ли специальные опыты. С этой целью на Азербайджанском тру­ бопрокатном заводе им. В. И. Ленина отобрали 10 заведомо дефектных патрубков с расслоениями, выходящими на внут­

настройки (усиление по вертикали и горизонтали, зазор между

прибора и фиксировали получаемые при этом показания. Сиг­ налом о наличии в трубе дефекта служит появление пики на экране осциллоскопа, имеющегося в электронном блоке прибора. Дефектограммы, соответствующие выбранным ме­ стам, переносили на кальку, где измеряли высоту и ширину

159

Определение необходимой чувствительности дефектоскопи­ ческих приборов сводится к определению критических разме­ ров дефектов* приводящих к разрушению труб при нагрузках меньших, чем расчетные. Подобные задачи решены примени­

удельная работа деформации до местного исчерпания способ­

нии прочности дефектных мест листов в зависимости от вели­ чины дефектов. Полученные результаты позволили установить нормы на дефекты в листах, предназначенных для производст­ ва котлов высокого давления.

В работе [89] с помощью эксперимента найдено, что длина

моделях. Выражение для критической длины трещины в листе /кр было получено в виде:

Чтобы решить поставленную выше задачу об определении необходимой чувствительности метода дефектоскопии обсадных труб, следует найти подобные зависимости также для труб.

Наиболее многочисленные дефекты в обсадных трубах рас­ полагаются вдоль оси трубы и имеют различные глубину и протяженность. Они образуются при раскатывании пустот и неметаллических включений в процессе прокатки, а также при термообработке и не связаны со сколько-нибудь серьезными отклонениями от принятой технологии. По остроте создавае­ мых ими надрезов эти дефекты не отличаются от трещин. Та­