本發(fā)明涉及耐腐蝕檢測(cè),具體為一種石油鉆機(jī)耐腐蝕性測(cè)試裝置和測(cè)試方法。
背景技術(shù):
1、在油田開(kāi)發(fā)和開(kāi)采過(guò)程中,鉆機(jī)是重要開(kāi)發(fā)和開(kāi)采設(shè)備,其中鉆機(jī)的耐腐蝕能力直接影響了構(gòu)件的使用壽命,如果其在酸性或堿性環(huán)境下出現(xiàn)過(guò)多的腐蝕生銹的問(wèn)題,就將說(shuō)明鉆機(jī)的耐腐蝕性較差,通常通過(guò)觀察構(gòu)件的使用情況和表面判斷鉆機(jī)的抗腐蝕性能。
2、但現(xiàn)有技術(shù)中,目前在鉆機(jī)的使用過(guò)程中,多直接將鉆機(jī)浸泡在腐蝕液中,等待一段時(shí)間時(shí),取出并進(jìn)行觀察鉆機(jī)的耐腐蝕情況,但直接浸泡的方式,雖然能夠檢測(cè)出鉆機(jī)的耐腐蝕性,而在實(shí)際的鉆井作業(yè)中,鉆機(jī)所受到不同壓力和環(huán)境因素的影響,鉆井液會(huì)不斷流動(dòng),這會(huì)導(dǎo)致腐蝕速率和模式與靜態(tài)條件下的不同導(dǎo)致,因此,造成耐腐蝕檢測(cè)的精確性無(wú)法得到有效保障,因此就需要提出一種石油鉆機(jī)耐腐蝕性測(cè)試裝置和測(cè)試方法。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本發(fā)明的目的在于提供一種石油鉆機(jī)耐腐蝕性測(cè)試裝置和測(cè)試方法,以解決上述背景技術(shù)提出在鉆機(jī)的使用過(guò)程中,多直接將鉆機(jī)浸泡在腐蝕液中,等待一段時(shí)間時(shí),取出并進(jìn)行觀察鉆機(jī)的耐腐蝕情況,但直接浸泡的方式,雖然能夠檢測(cè)出鉆機(jī)的耐腐蝕性,而在實(shí)際的鉆井作業(yè)中,鉆機(jī)所受到不同壓力和環(huán)境因素的影響,鉆井液會(huì)不斷流動(dòng),這會(huì)導(dǎo)致腐蝕速率和模式與靜態(tài)條件下的不同導(dǎo)致,因此,造成耐腐蝕檢測(cè)的精確性無(wú)法得到有效保障的問(wèn)題。
2、為實(shí)現(xiàn)上述目的,本發(fā)明提供如下技術(shù)方案:一種石油鉆機(jī)耐腐蝕性測(cè)試裝置,包括有:
3、超聲波檢測(cè)傳感器,其安裝在耐腐蝕機(jī)體的內(nèi)側(cè)壁表面上,用于實(shí)時(shí)對(duì)不同條件的石油鉆機(jī)進(jìn)行檢測(cè);
4、超聲波振動(dòng)器,其設(shè)置為兩組,并安裝在耐腐蝕機(jī)體的內(nèi)壁表面兩側(cè),用于對(duì)腐蝕液箱中腐蝕液顆粒物和化學(xué)成分進(jìn)行均勻分布,避免局部濃度過(guò)高或過(guò)低,且增加腐蝕介質(zhì)的活性,加速腐蝕反應(yīng),使得在靜態(tài)條件下模擬一定程度的流動(dòng)環(huán)境,從而更準(zhǔn)確地模擬實(shí)際鉆井環(huán)境中的腐蝕速率;
5、動(dòng)態(tài)應(yīng)壓力監(jiān)測(cè)組件,其滑動(dòng)連接在耐腐蝕豎滑槽架的內(nèi)部,用于帶動(dòng)所進(jìn)入的鉆機(jī)結(jié)構(gòu)進(jìn)行不同條件下的耐腐蝕模擬測(cè)試;
6、全方位定點(diǎn)對(duì)比檢測(cè)組件,其安裝在耐腐蝕機(jī)體的背側(cè)讓位槽框中,用于定點(diǎn)對(duì)鉆機(jī)形成多介質(zhì)腐蝕液的噴霧作業(yè),并使得對(duì)鉆機(jī)不同構(gòu)件的耐腐蝕情況進(jìn)行精確分析。
7、優(yōu)選的,所述全方位定點(diǎn)對(duì)比檢測(cè)組件包括有:
8、橫向移位線軌、滑動(dòng)連接板件、導(dǎo)向移柱和電動(dòng)轉(zhuǎn)節(jié),所述橫向移位線軌的左右兩端安裝在讓位槽框的內(nèi)壁表面上,所述滑動(dòng)連接板件滑動(dòng)連接在橫向移位線軌的內(nèi)部,所述導(dǎo)向移柱安裝在滑動(dòng)連接板件的前端架體表面上,所述導(dǎo)向移柱的外部滑動(dòng)連接有滑動(dòng)架構(gòu),所述電動(dòng)轉(zhuǎn)節(jié)安裝在滑動(dòng)架構(gòu)的邊側(cè),所述電動(dòng)轉(zhuǎn)節(jié)的側(cè)端緊固連接有同步防護(hù)架。
9、優(yōu)選的,所述同步防護(hù)架的內(nèi)部安裝設(shè)置電動(dòng)推進(jìn)桿,所述電動(dòng)推進(jìn)桿的底部緊固連接有角度檢測(cè)銜接件,所述角度檢測(cè)銜接件的底部轉(zhuǎn)動(dòng)連接有驅(qū)動(dòng)馬達(dá)盒,所述驅(qū)動(dòng)馬達(dá)盒的側(cè)端緊固連接有液壓導(dǎo)桿,所述液壓導(dǎo)桿的前端安裝設(shè)置噴霧接觸導(dǎo)頭。
10、優(yōu)選的,所述電動(dòng)推進(jìn)桿的背側(cè)表面緊固連接有銜接位置檢測(cè)齒條,所述銜接位置檢測(cè)齒條由銜接頭、位置檢測(cè)傳感器和齒條組成,所述銜接位置檢測(cè)齒條中的齒條邊側(cè)嚙合連接有驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)齒,所述驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)齒的中心端頂部安裝設(shè)置節(jié)能輸出電機(jī),所述節(jié)能輸出電機(jī)的外部套設(shè)有箍架,所述箍架緊固連接在滑動(dòng)連接板件的邊側(cè)表面上。
11、優(yōu)選的,所述動(dòng)態(tài)應(yīng)壓力監(jiān)測(cè)組件包括有:
12、橫向連接板、防護(hù)基架、驅(qū)動(dòng)無(wú)刷電機(jī)和同步角度軸承座,所述橫向連接板位于耐腐蝕豎滑槽架的內(nèi)部滑動(dòng)連接,所述防護(hù)基架形成兩組分別緊固連接在橫向連接板的底部,所述驅(qū)動(dòng)無(wú)刷電機(jī)和同步角度軸承座分別安裝在兩組防護(hù)基架的內(nèi)部,所述驅(qū)動(dòng)無(wú)刷電機(jī)和同步角度軸承座的側(cè)端均緊固連接有角度轉(zhuǎn)動(dòng)檢測(cè)傳感器。
13、優(yōu)選的,所述角度轉(zhuǎn)動(dòng)檢測(cè)傳感器的側(cè)端緊固連接有環(huán)網(wǎng)通信結(jié)構(gòu)架,所述環(huán)網(wǎng)通信結(jié)構(gòu)架將超聲波檢測(cè)傳感器、位置檢測(cè)傳感器和角度轉(zhuǎn)動(dòng)檢測(cè)傳感器通過(guò)環(huán)形網(wǎng)絡(luò)連接起來(lái),形成一個(gè)閉環(huán)通信結(jié)構(gòu),所述環(huán)網(wǎng)通信結(jié)構(gòu)架的表面上分別安裝設(shè)置參比電極和工作電極,使得參比電極和工作電極的接觸端和鉆機(jī)表面形成接觸,所述環(huán)網(wǎng)通信結(jié)構(gòu)架的架體中心端底部安裝設(shè)置高精度數(shù)據(jù)采集器。
14、優(yōu)選的,所述高精度數(shù)據(jù)采集器的底部安裝設(shè)置雙軸氣動(dòng)氣缸,所述雙軸氣動(dòng)氣缸的底端安裝設(shè)置防腐蝕接觸板,所述防腐蝕接觸板的左右兩端緊固連接有折鈑金架,所述雙軸氣動(dòng)氣缸的底部緊固連接有耐腐蝕氣動(dòng)調(diào)節(jié)夾持吸附件,所述耐腐蝕氣動(dòng)調(diào)節(jié)夾持吸附件用于對(duì)鉆機(jī)進(jìn)行固定。
15、優(yōu)選的,所述耐腐蝕機(jī)體的背側(cè)表面安裝設(shè)置多介質(zhì)腐蝕液儲(chǔ)箱,所述多介質(zhì)腐蝕液儲(chǔ)箱的側(cè)端連通有堿性調(diào)節(jié)泵,所述堿性調(diào)節(jié)泵的側(cè)端連通有雙向循環(huán)閥管,所述雙向循環(huán)閥管的側(cè)端連通有酸性調(diào)節(jié)泵,所述酸性調(diào)節(jié)泵的頂部連通有混合泵箱,所述混合泵箱的側(cè)端通過(guò)管路貫穿讓位槽框和噴霧接觸導(dǎo)頭形成連通,所述耐腐蝕機(jī)體的頂部分別安裝設(shè)置高溫高壓調(diào)節(jié)器和邏輯檢測(cè)控制器。
16、優(yōu)選的,所述耐腐蝕機(jī)體的前端表面安裝設(shè)置豎向調(diào)節(jié)氣桿,所述豎向調(diào)節(jié)氣桿的底部緊固連接有閉合板,所述閉合板用于和外接進(jìn)出料機(jī)械臂形成檢測(cè)自動(dòng)化作業(yè),所述耐腐蝕機(jī)體的底端左右兩側(cè)對(duì)稱安裝設(shè)置橫向調(diào)節(jié)氣桿,所述橫向調(diào)節(jié)氣桿的側(cè)端緊固連接有滑動(dòng)密封板,所述耐腐蝕機(jī)體的左右兩側(cè)表面開(kāi)設(shè)有滑動(dòng)槽,所述滑動(dòng)密封板位于腐蝕液箱的頂端滑動(dòng),并通過(guò)滑動(dòng)槽滑動(dòng)往復(fù)作業(yè),所述耐腐蝕機(jī)體的邊側(cè)表面分別開(kāi)設(shè)有調(diào)壓閥和溫度調(diào)節(jié)閥,所述耐腐蝕機(jī)體的底部邊側(cè)開(kāi)設(shè)有排液管端,排液管端和外接多重過(guò)濾凈化結(jié)構(gòu)形成連通。
17、一種石油鉆機(jī)耐腐蝕性測(cè)試裝置的測(cè)試方法,包括以下步驟:
18、s1、首先,通過(guò)豎向調(diào)節(jié)氣桿帶動(dòng)閉合板開(kāi)啟,利用外接進(jìn)出料機(jī)械臂將已拆卸后的鉆機(jī)構(gòu)件進(jìn)行遞送至動(dòng)態(tài)應(yīng)壓力監(jiān)測(cè)組件,由動(dòng)態(tài)應(yīng)壓力監(jiān)測(cè)組件進(jìn)行固定夾持;
19、s2、接著,根據(jù)測(cè)試需求,依次啟動(dòng)高溫高壓調(diào)節(jié)器,并在邏輯檢測(cè)控制器配合下,使得動(dòng)態(tài)應(yīng)壓力監(jiān)測(cè)組件帶動(dòng)所固定的鉆機(jī)構(gòu)件位于耐腐蝕機(jī)體的內(nèi)部中端進(jìn)行停滯,并調(diào)節(jié)鉆機(jī)構(gòu)件的位置角度;
20、s3、其次,利用多介質(zhì)腐蝕液儲(chǔ)箱,使得堿性調(diào)節(jié)泵、雙向循環(huán)閥管和酸性調(diào)節(jié)泵形成不同條件下的測(cè)試需求,來(lái)將所形成的多介質(zhì)腐蝕液輸送至噴霧接觸導(dǎo)頭,進(jìn)而使得全方位定點(diǎn)對(duì)比檢測(cè)組件對(duì)鉆機(jī)構(gòu)件進(jìn)行接觸式作業(yè);
21、s4、再接著,經(jīng)過(guò)上述測(cè)試后,使得橫向調(diào)節(jié)氣桿帶動(dòng)滑動(dòng)密封板位于腐蝕液箱的頂端滑動(dòng),使得腐蝕液箱形成開(kāi)啟,利用耐腐蝕豎滑槽架帶動(dòng)動(dòng)態(tài)應(yīng)壓力監(jiān)測(cè)組件及所固定的鉆機(jī)構(gòu)件進(jìn)入腐蝕液箱中,并使得超聲波振動(dòng)器啟動(dòng),且動(dòng)態(tài)應(yīng)壓力監(jiān)測(cè)組件同步帶動(dòng)鉆機(jī)構(gòu)件位于腐蝕液箱中形成動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié),使得符合鉆機(jī)實(shí)際作業(yè)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)模擬檢測(cè)。
22、與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明的有益效果是:
23、1、本發(fā)明中,通過(guò)在全方位定點(diǎn)對(duì)比檢測(cè)組件配合下,通過(guò)橫向移位線軌,使滑動(dòng)連接板件移動(dòng)到預(yù)定的橫向位置,并啟動(dòng)節(jié)能輸出電機(jī),使得節(jié)能輸出電機(jī)帶動(dòng)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)齒形成轉(zhuǎn)動(dòng),進(jìn)而使得所嚙合連接的銜接位置檢測(cè)齒條形成直線運(yùn)動(dòng),使得能夠監(jiān)測(cè)推進(jìn)距離,確保精確控制,從而使得電動(dòng)推進(jìn)桿通過(guò)導(dǎo)向移柱,使滑其所承載的相關(guān)結(jié)構(gòu)在垂直方向上移動(dòng)到預(yù)定的高度,接著通過(guò)電動(dòng)轉(zhuǎn)節(jié),調(diào)整同步防護(hù)架的角度,確保噴霧接觸導(dǎo)頭對(duì)準(zhǔn)目標(biāo)位置,而電動(dòng)推進(jìn)桿的作業(yè),使得噴霧接觸導(dǎo)頭能夠再次形成精準(zhǔn)調(diào)節(jié),便于當(dāng)噴霧接觸導(dǎo)頭到達(dá)預(yù)定位置后,啟動(dòng)噴霧系統(tǒng),將多介質(zhì)腐蝕液均勻噴灑在鉆機(jī)的不同構(gòu)件上,并在環(huán)網(wǎng)通信結(jié)構(gòu)架中設(shè)定噴霧的壓力、流量、噴霧時(shí)間和噴霧位置等參數(shù),使得能夠根據(jù)實(shí)際需求,設(shè)定不同條件下的測(cè)試時(shí)間和循環(huán)次數(shù),便于實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)噴霧過(guò)程中的各項(xiàng)參數(shù),確保噴霧均勻且覆蓋目標(biāo)區(qū)域,使得有效根據(jù)鉆機(jī)所受到不同壓力和環(huán)境因素,模擬作業(yè)中鉆井液不斷流動(dòng)的情況,來(lái)檢測(cè)腐蝕速率,通過(guò)測(cè)試精確性。
24、2、本發(fā)明中,通過(guò)在動(dòng)態(tài)應(yīng)壓力監(jiān)測(cè)組件配合下,使得耐腐蝕氣動(dòng)調(diào)節(jié)夾持吸附件對(duì)鉆機(jī)進(jìn)行固定,確保其位置穩(wěn)定,接著啟動(dòng)驅(qū)動(dòng)無(wú)刷電機(jī),通過(guò)同步角度軸承座帶動(dòng)所固定的鉆機(jī)部件在角度轉(zhuǎn)動(dòng)檢測(cè)傳感器配合下,進(jìn)行角度調(diào)節(jié),并在上述液壓導(dǎo)桿配合下,使得噴霧接觸導(dǎo)頭對(duì)鉆機(jī)構(gòu)件進(jìn)行施加點(diǎn)位上的機(jī)械壓力,并可同步使得上述全方位定點(diǎn)對(duì)比檢測(cè)組件進(jìn)行作業(yè),進(jìn)而能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)測(cè)鉆機(jī)部件的角度變化和應(yīng)力狀態(tài),確保施加的應(yīng)力符合設(shè)定值,之后將超聲波檢測(cè)傳感器、位置檢測(cè)傳感器和角度轉(zhuǎn)動(dòng)檢測(cè)傳感器通過(guò)環(huán)形網(wǎng)絡(luò)連接起來(lái),形成一個(gè)閉環(huán)通信結(jié)構(gòu),提高數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃院蛯?shí)時(shí)性,并使得參比電極和工作電極與鉆機(jī)表面接觸,確保測(cè)試數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性,并根據(jù)上述全方位定點(diǎn)對(duì)比檢測(cè)組件作業(yè)后,能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)測(cè)鉆機(jī)構(gòu)件的腐蝕電位和其他相關(guān)參數(shù),進(jìn)而使得高精度數(shù)據(jù)采集器記錄超聲波檢測(cè)傳感器、位置檢測(cè)傳感器和角度轉(zhuǎn)動(dòng)檢測(cè)傳感器的數(shù)據(jù),利用后續(xù)的數(shù)據(jù)分析軟件對(duì)收集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理,評(píng)估鉆機(jī)部件的耐腐蝕性能和機(jī)械性能,從而分析不同條件下的腐蝕速率、腐蝕形貌和機(jī)械性能變化,且整體形成一體化的耐腐蝕性測(cè)試裝置,使得配合噴霧接觸導(dǎo)頭對(duì)鉆機(jī)構(gòu)件進(jìn)行施加點(diǎn)位上的機(jī)械壓力,便于實(shí)現(xiàn)全面對(duì)鉆機(jī)的環(huán)境模擬測(cè)試,減少人工干預(yù),提升測(cè)試結(jié)果的一致性和可靠性。
25、3、本發(fā)明中,通過(guò)在混合泵箱、多介質(zhì)腐蝕液儲(chǔ)箱、堿性調(diào)節(jié)泵、酸性調(diào)節(jié)泵和雙向循環(huán)閥管配合下,根據(jù)測(cè)試所需求來(lái)選擇合適的腐蝕介質(zhì),儲(chǔ)存在多介質(zhì)腐蝕液儲(chǔ)箱中,利用堿性調(diào)節(jié)泵和酸性調(diào)節(jié)泵,使得通過(guò)雙向循環(huán)閥管調(diào)節(jié)腐蝕介質(zhì)的ph值,確保達(dá)到設(shè)定值后,輸送至混合泵箱中,將不同介質(zhì)混合均勻后,通過(guò)管路輸送到噴霧接觸導(dǎo)頭,便于全方位定點(diǎn)對(duì)比檢測(cè)組件進(jìn)行針對(duì)鉆機(jī)構(gòu)件不同位置點(diǎn)位的噴霧耐腐蝕測(cè)試作業(yè),提高測(cè)試的全面性和多樣性,更準(zhǔn)確地評(píng)估鉆機(jī)部件在不同腐蝕條件下的性能。