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基于磁记忆的海上钻柱接头啮合螺纹检测技术被引量：1: 2017年; 钻井作业过程中频发的钻柱接头螺纹断裂事故严重影响了油气资源的勘探开发进程。为了解决此问题,总结了钻柱结构特点及工况,分析了常规无损检测技术的不足,挑选出了能够在起钻作业过程中实现钻柱啮合螺纹损伤状况监测的金属磁记忆检测技术;利用自行设计的井口钻柱检测装置,在中国南海某平台完成了钻柱监测试验,监测了钻柱啮合螺纹磁记忆信号,提取了磁记忆信号梯度信号,并利用基于大数据统计的螺纹应力集中评判标准,评价了啮合螺纹应力集中状况。试验结果显示,磁记忆检测技术能够准确检测啮合螺纹应力集中状况,为防止钻柱啮合螺纹断裂事故的发生提供了安全有效的技术手段。; 胡治斌樊建春高维骏杨坤程彩霞吴家风; 关键词：钻柱

基于金属磁记忆的钻柱疲劳损伤早期监测方法被引量：2: 2017年; 钻井作业过程中频发的钻柱断裂事故严重影响了油气资源的勘探开发进程。为了解决此问题,将金属磁记忆(MMM)检测技术应用于钻柱疲劳损伤的检测试验中。利用国内典型钻具材料(42CrMo)开展了模拟钻具典型工况的磁记忆检测拉伸疲劳试验,采集了不同循环次数对应试样表面的磁记忆信号值,并提取了磁记忆信号特征参量。进行了钻柱解体单根钻具螺纹损伤磁记忆检测试验以及钻井过程中啮合螺纹疲劳损伤监测试验。拉伸疲劳试验结果显示:磁记忆信号特征参量可以很好地诠释材料的拉伸疲劳过程,表征出不同疲劳阶段材料的应力集中程度。单根钻具螺纹损伤检测试验以及钻井过程中钻柱啮合螺纹疲劳损伤监测试验结果表明:磁记忆检测技术能够有效地检测出钻具螺纹应力集中程度以及分布情况。基于金属磁记忆的钻柱疲劳损伤早期监测方法为防止钻柱断裂事故的发生提供了安全有效的技术手段。; 胡治斌樊建春程彩霞苏雪梅吴家风刘书杰何英明; 关键词：钻具螺纹应力集中

钻具疲劳损伤磁记忆检测试验研究被引量：1: 2018年; 钻井作业过程中频发的钻柱断裂事故严重影响了油气资源的勘探开发进程。为解决此问题,本文拟将金属磁记忆检测技术应用于钻具疲劳损伤检测。本文挑选典型钻具材料(35CrMo)在自行设计的疲劳试验机上开展了四点弯曲疲劳试验,借助CCD摄像机在光学显微镜下观测试样表面形貌,测量了裂纹扩展长度;同时通过基于巨磁阻原理的磁记忆高灵敏度传感器采集了疲劳过程中磁记忆信号,并提取了磁记忆信号特征参数,进行了基于磁记忆特征参数的损伤定量评估方法研究。试验结果表明:对比显微观测结果,35CrMo疲劳损伤过程磁记忆信号参数变化可以被划分为包括初始、稳定、波动及快速增长4个阶段,其中波动阶段对应微裂纹汇集及扩展;磁记忆信号峰值、梯度峰值以及梯度信号峰峰值都可以较为准确的定量评估35CrMo钢疲劳损伤严重程度。本文为磁记忆检测技术应用于钻具疲劳损伤检测提供了理论及数据支撑。; 胡治斌樊建春高维骏程彩霞吴家风赵坤鹏代濠源; 关键词：钻具金属磁记忆表面形貌特征参数

基于磁记忆检测的钻具接头的上卸扣试验研究: 2017年; 石油钻井作业中,钻具接头螺纹失效事故是钻具失效的重要类型。为了研究不同扣型的钻具接头的抗疲劳能力,采用常见的四种扣型钻具接头(4(1/2)REG、NC31、NC38、NC40)作为试样,对其进行了反复上卸扣试验。并利用磁记忆检测技术对试样接头进行检测,通过对信号的分析与处理,得出以下结论:磁记忆信号的最大峰峰值|V_(PP)|_(max)和最大梯度值|K|_(max)是可以表征钻具损伤的敏感特征参量。钻具接头4(1/2)REG、NC31、NC38、NC40分别在上卸扣试验次数为90次、50次、30次、60次时,特征参数发生显著变化。四种接头的抗疲劳能力的强弱依次为4(1/2)REG、NC40、NC31、NC38。; 程彩霞樊建春胡治斌张仁庆; 关键词：钻具接头磁记忆检测抗疲劳能力

全尺寸钻柱弯曲疲劳损伤试验研究被引量：4: 2017年; 以往有关钻具疲劳损伤的研究多为模型模拟或小尺寸试验,不能准确反映全尺寸钻柱的疲劳损伤。为此,在四点弯曲疲劳试验的基础上,采用全尺寸钻柱作为试验试件,通过磁记忆检测技术对试件的应力状况进行检测分析,以此来描述钻柱损伤的演变过程。分析结果表明:在全尺寸钻柱四点弯曲疲劳试验过程中,循环加载后在中间段管体位置发生断裂,断裂过程中,不同的循环次数对应的磁记忆信号梯度峰值呈现出稳定阶段、裂纹萌生阶段和裂纹扩展失效断裂阶段。当循环82 000次时,管体部位信号梯度最大值达到1.14 V/mm,之后随着循环次数的增加,磁记忆信号梯度峰值迅速增大,当循环85 000次时,钻杆发生完全断裂。研究结果对预防钻柱断裂具有一定的参考作用。; 程彩霞樊建春胡治斌高维骏吴家风刘书杰何英明; 关键词：磁记忆信号循环载荷

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程彩霞