阅读说明：本技术 一种套管通径测厚装置及库存旧套管的分选修复方法 (Casing drift diameter thickness measuring device and sorting and repairing method for old stored casings ) 是由 吕能 曹峰 杨专钊 李德君 李昱坤 苏杭 于 2019-11-07 设计创作，主要内容包括：本发明提供了一种套管通径测厚装置及库存旧套管的分选修复方法,实现了对库存旧套管的再利用,降低物资采购部门套管库存量、降低库存资金占用,对加快资金周转具有极大的意义。套管通径测厚装置包括用于完成待测套管通径以及壁厚测量的安装支座、显示控制组件、探杆、高压喷洗组件、通径棒以及壁厚测量组件。而库存旧套管的分选修复方法包括分选方法和修复方法；其中,分选方法包括外观分选和螺纹分选；修复方法针对不同的废旧情况分为一类修复和二类修复,进而进行除锈、涂层防护及喷标,最终完成修复,合格后再次交付使用,充分达到了利旧利废的目的。(The invention provides a casing diameter thickness measuring device and a sorting and repairing method for old casings in stock, which realize the reutilization of the old casings in stock, reduce the casing stock of a material purchasing department, reduce the occupied capital in stock and have great significance for accelerating capital turnover. The sleeve drift diameter thickness measuring device comprises a mounting support, a display control assembly, a probe rod, a high-pressure spray washing assembly, a drift diameter rod and a wall thickness measuring assembly, wherein the mounting support is used for completing drift diameter and wall thickness measurement of a sleeve to be measured. The sorting and repairing method of the stored old casing pipes comprises a sorting method and a repairing method; the sorting method comprises appearance sorting and thread sorting; the repairing method is divided into first-class repairing and second-class repairing according to different waste conditions, then rust removal, coating protection and mark spraying are carried out, repairing is finally completed, the repairing is delivered for use again after the repairing is qualified, and the purposes of utilizing the old and utilizing the waste are fully achieved.)

一种套管通径测厚装置及库存旧套管的分选修复方法

技术领域

本发明属于石油专用管技术领域，具体涉及一种套管通径测厚装置及库存旧套管的分选修复方法，利用本发明的套管通径测厚装置，在该方法的指导下可以对油田库存的旧套管，进行分选，以及对部分锈蚀及损伤的修复，达到旧套管再利用的目的。

背景技术

套管作为油田钻井是不可或缺的重要物资，物资采购中难免会有多余的套管在库房积压、长时间不用，在风吹日晒中及倒场搬运中变成了库存旧套管。套管存库期间，搬运倒场及在大气环境的影响下，会出现螺纹碰伤或根部锈蚀、外壁磕碰或者表面锈蚀；这些或多或少的问题，造成用户不敢下井使用，库存套管越积越多、越积越久，最后只能报废处理，造成了极大的资金占用和资产浪费。目前，对库存旧套管尚无再利用的有效方案，当然也存在大多用户不愿意使用旧套管，使得旧套管的库存年限越来越长，对于物资采购部门而言，库存旧套管的再利用一直时比较棘手问题。

因此，亟需一种能有效分选修复库存旧套管的方法，方便使用部门放心使用库存旧套管下井，减少资金占用和资产浪费。

同时，在分选修复库存旧套管的过程中还需要设计一种能够同时完成套管通径以及壁厚测量的装置，协助旧套管分选修复顺利进行。

发明内容

本发明提供了一种套管通径测厚装置及库存旧套管的分选修复方法，实现了对库存旧套管的再利用，降低物资采购部门套管库存量、降低库存资金占用，对加快***具有极大的意义。

为实现上述目的，本发明所提供的技术解决方案是：

一种套管通径测厚装置，其特殊之处在于：包括用于完成待测套管通径以及壁厚测量的安装支座、显示控制组件、探杆、高压喷洗组件、通径棒以及壁厚测量组件；

所述安装支座包括竖直支撑架以及水平支撑板；

所述探杆的前端由内向外依次同轴套装壁厚测量组件、通径棒以及高压喷洗组件，后端安装在竖直支撑架上；

所述待测套管位于水平支撑板上，并靠近探杆的前端、与探杆同轴设置；

所述探杆用于携带高压喷洗组件、通径棒以及壁厚测量组件伸入待测套管内；

所述通径棒采用与待测套管规格相对应的通径棒；

所述高压喷洗组件用于周向喷射高压水柱，清洗待测套管内壁的附着物，且高压喷洗组件的径向尺寸小于通径棒的径向尺寸；

所述壁厚测量组件用于测量待测套管的壁厚，其包括测厚基座以及至少8组超声波直探头；所述至少8组超声波直探头通过弹簧铰链及接杆均匀安装在测厚基座端面的周向，因此每组超声波直探头在弹簧铰链的作用下均可绕连接点活动(比如在基于测厚基座平面上60°～90°的范围内进行活动，具体活动范围与弹簧铰链的弹性形变相关)，以适应套管内壁的变形，每组超声波直探头测量时均与套管内壁贴合；所述测厚基座的直径D₁小于对应规格通径棒D₂的直径，且D₁＝D₂-20mm；

所述显示控制组件设置在竖直支撑架上，用于控制高压喷洗组件喷水并显示壁厚测量组件的测量数值。

进一步地，所述高压喷洗组件为高压喷头，其周向设置有多个喷嘴；

所述测厚基座上安装有12组超声波直探头。

进一步地，所述显示控制组件的线缆通过探杆内部与前端的高压喷洗组件和壁厚测量组件相连。该显示控制组件中还可设置壁厚的下限闸门，一旦发现套管壁厚数值较差，便会发出提示音并记录实际测量值，待人工进行复验。

进一步地，所述探杆采用铝合金材质，轻质化，使得整个装置的质量变小；所述通径棒采用耐磨POM塑料材质，在通径时，不会对套管内壁进行二次伤害。

同时，本发明还提供了利用上述套管通径测厚装置进行库存旧套管的分选修复方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1分选

S1.1外观分选

S1.1.1外观检查

在至少350lx的光照度下对每根旧套管进行外观检查，检查其管体是否存在凹坑和/或磕碰；

若管体存在凹坑和/或磕碰，进入S1.1.2；

若管体不存在凹坑和/或磕碰，则进入S1.2；

S1.1.2通径处理

采用套管通径测厚装置对存在凹坑和/或磕碰的旧套管进行通径处理，检测套管通径测厚装置中的通径棒能否通过旧套管；

若通径棒能通过旧套管，进入S1.1.3；

若通径棒不能通过旧套管，则对旧套管做报废处理；

S1.1.3壁厚检测

采用套管通径测厚装置继续对旧套管上的凹坑和磕碰处进行壁厚检测，检测该处壁厚是否低于0.875倍公称壁厚；

若低于0.875倍公称壁厚，对旧套管做报废处理；

若不低于0.875倍公称壁厚，则进入S1.2；

S1.2螺纹分选

S1.2.1卸掉旧套管内外螺纹保护器，采用清洗剂清洗套管螺纹内的螺纹脂及防锈油；

S1.2.2对旧套管的螺纹进行外观检验和紧密距符合性检验，查看是否符合以下情形：

A.全顶螺纹最小长度内存在锈蚀；

B.螺纹全长范围内存在磕碰和/或损伤；

C.螺纹紧密距不合格；

D.螺纹根部有轻微锈蚀；

若符合情形A和/或B和/或C，进入S2.1进行一类修复；

若符合情形D，则进入S2.2进行二类修复；

S2修复

S2.1一类修复

S2.1.1螺纹切头

对需要切头的螺纹进行切头处理；

S2.1.2螺纹加工及拧接

对于公端螺纹切头的，重新加工合格螺纹；

对于接箍端切头的，加工合格螺纹后，将接箍拧紧，并按要求在两端拧上螺纹保护器，进入S2.3；

S2.2二类修复

S2.2.1打磨

打磨螺纹根部，至螺纹紧密距合格；

S2.2.2涂覆防锈油并拧上螺纹保护器，进入S2.3；

S2.3除锈

清除旧套管上的铁锈及污染物，使粗糙度达到Rz40-75μm；

S2.4涂层防护及喷标

对除锈后的旧套管喷涂防锈涂层，并进行喷标标记，修复完成。

进一步地，还包括：

S3第三方检验

由第三方对修复后的旧套管的外观几何尺寸及螺纹进行检验，检验合格后交付使用。

进一步地，S1.2.1中，采用清洗剂清洗套管螺纹内的螺纹脂及防锈油。

进一步地，S2.1.1中，对需要切头的螺纹采用机床或锯床进行切头处理。

进一步地，S2.2.1中，采用砂纸和油石打磨修复螺纹根部，至螺纹紧密距合格，使螺纹根部无锈蚀产物及锈蚀坑。

进一步地，S2.3中，采用除锈设备，对旧套管进行喷丸除锈处理，清除套管上的铁锈及污染物，露出金属本色，使粗糙度达到Rz40-75μm。

进一步地，S2.4中，所述防锈涂层为水溶性。

进一步地，所述库存旧套管是指在库房存放超过5年且未使用的套管。

本发明的有益效果是：

1.本发明中的套管通径测厚装置，一物多用，可同时完成套管通径及壁厚测量的任务，且整个装置结构简单，操作方便，充分考虑套管内壁附着物的影响，事先采用高压喷洗组件冲洗干净，便于后续通径及壁厚测量。

2.本发明针对用户对库存旧套管再利用的问题，根据相应采购标准的要求，结合多年套管实物试验的数据，制定了库存旧套管的分选方法(包括外观分选和螺纹分选)、修复方法(包括对表面锈蚀或磕碰和螺纹根部锈蚀或螺纹损伤修复方法)，将库存旧套管分选出不能用和需修复后能用两个层次，有效甄别库存旧套管中不能使用的套管，避免盲目使用出现问题；将其余还可利用的旧套管经过修复、除锈、喷涂防锈涂层，标记、第三方检验合格后再次交付使用，有效解决了物资公司库存旧套管再利用的问题，降低了套管库存以及库存资金占用，增强了资金流动率，充分达到了利旧利废的目的。

附图说明

图1为本发明套管通径测厚装置的结构示意图；

图2为本发明壁厚测量组件的机构示意图；

图3为本发明分选修复方法的流程框图；

附图标号如下：

1-待测套管；2-高压喷洗组件；3-通径棒；4-壁厚测量组件；5-探杆；6-显示控制组件；7-安装支座；71-竖直支撑架；72-水平支撑板；8-测厚基座；9-超声波直探头。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本发明的内容作进一步的详细描述：

如图1和图2所示，一种套管通径测厚装置包括用于完成待测套管1通径以及壁厚测量的安装支座、显示控制组件6、探杆5、高压喷洗组件2、通径棒3以及壁厚测量组件4。

安装支座包括竖直支撑架71以及水平支撑板72；

探杆5的前端由内向外依次同轴套装壁厚测量组件4、通径棒3以及高压喷洗组件2，后端安装在竖直支撑架71上；该探杆5采用铝合金材质，轻质化，使得整个装置的质量变小，便于运输。

通径棒3采用与待测套管1规格相对应的通径棒3，其材质为耐磨POM塑料，在通径时，不会对套管内壁进行二次伤害。

高压喷洗组件2为高压喷头，其周向均匀设置有多个喷嘴，用于周向喷射高压水柱，清洗待测套管1内壁的附着物，且高压喷洗组件2的径向尺寸小于通径棒3的径向尺寸；

壁厚测量组件4用于测量待测套管1的壁厚，其包括测厚基座8以及12组超声波直探头9；12组超声波直探头9通过弹簧铰链及接杆均匀安装在测厚基座8端面的周向，因此每组超声波直探头9在弹簧铰链的作用下均可绕连接点活动(比如在基于测厚基座8平面上60°～90°的范围内进行活动，具体活动范围与弹簧铰链的弹性形变相关)，以适应套管内壁的变形，每组超声波直探头9测量时均与套管内壁贴合；所述测厚基座8的直径D₁小于对应规格通径棒3D₂的直径，且D₁＝D₂-20mm；

显示控制组件6设置在竖直支撑架71上，用于控制高压喷洗组件2喷水并显示壁厚测量组件4的测量数值，且显示控制组件6的线缆通过探杆5内部与前端的高压喷洗组件2和壁厚测量组件4相连。该显示控制组件6中还可设置壁厚的下限闸门，一旦发现套管壁厚数值较差，便会发出提示音并记录实际测量值，待人工进行复验。

使用时，将待测套管1置于水平支撑板72上，并靠近探杆5的前端、与探杆5同轴设置；由探杆5携带高压喷洗组件2、通径棒3以及壁厚测量组件4伸入待测套管1内部，一次性便可完成通径和壁厚测量的任务。

如图3流程框图所示，以Φ177.8mm×10.36mm P110 BC规格旧套管为例，分选修复方法具体包括以下步骤：

S1分选

S1.1外观分选

S1.1.1外观检查

在至少350lx的光照度下对每根旧套管进行外观检查，检查其管体是否存在凹坑和/或磕碰；

若管体存在凹坑和/或磕碰，进入S1.1.2；

若管体不存在凹坑和/或磕碰，则进入S1.2；

S1.1.2通径处理

采用上述套管通径测厚装置(其中通径棒的直径为153.90mm长度为152mm)对存在凹坑和/或磕碰的旧套管进行通径处理，检测该通径棒能否通过旧套管；

若通径棒能通过旧套管，进入S1.1.3；

若通径棒不能通过旧套管，则对旧套管做报废处理；

S1.1.3壁厚检测

采用上述套管通径测厚装置继续对旧套管上的凹坑和磕碰处进行壁厚检测，检测该处壁厚是否低于9.06mm；

若低于9.06mm，对旧套管做报废处理；

若不低于9.06mm，则进入S1.2；

S1.2螺纹分选

S1.2.1卸掉旧套管内外螺纹保护器，采用清洗剂清洗套管螺纹内的螺纹脂及防锈油；

S1.2.2对旧套管的螺纹进行外观检验和紧密距符合性检验，查看是否符合以下情形：

A.全顶螺纹最小长度内存在锈蚀；

B.螺纹全长范围内存在磕碰和/或损伤；

C.螺纹紧密距不合格；

D.螺纹根部有轻微锈蚀；

若符合情形A和/或B和/或C，进入S2.1进行一类修复；

若符合情形D，则进入S2.2进行二类修复；

S2修复

S2.1一类修复

S2.1.1螺纹切头

对需要切头的螺纹采用机床或锯床进行切头处理。

S2.1.2螺纹加工及拧接

对于公端螺纹切头的，重新加工合格螺纹；

对于接箍端切头的，加工合格螺纹后，将接箍拧紧，并按要求在两端拧上螺纹保护器，进入S2.3；

S2.2二类修复

S2.2.1打磨

采用砂纸或油石打磨修复螺纹根部，至螺纹紧密距合格，使螺纹根部无锈蚀产物及锈蚀坑；

S2.2.2涂覆防锈油并拧上螺纹保护器，进入S2.3；

S2.3除锈

采用除锈设备，对旧套管进行喷丸除锈处理，清除套管上的铁锈及污染物，露出金属本色，使粗糙度达到Rz40-75μm；

S2.4涂层防护及喷标

对喷丸除锈后的旧套管喷涂水溶性防锈涂层，并进行喷标标记，修复完成；

S3第三方检验

由第三方对修复后旧套管的外观几何尺寸及螺纹进行检验，其中，公端螺纹参数以及接箍端螺纹参数均在同规格套管的标准范围内，属合格产品，可交付使用，实现再利用。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明公开的技术范围内，可轻易想到各种等效的修改或替换，这些修改或替换都应涵盖在本发明的保护范围之内。