石油鉆具是通過螺紋連接而形成數(shù)千米的鉆柱，應(yīng)用于石油鉆井勘探作業(yè)工程。鉆具在旋轉(zhuǎn)鉆進過程中，由于受到拉、壓、扭、彎曲和沖擊載荷等復(fù)雜交變應(yīng)力的作用，在螺紋連接處形成應(yīng)力集中，外螺紋臺肩處承受其全部應(yīng)力的40%，螺紋末端2～3扣處承受60%，內(nèi)螺紋上緊后與外螺紋端部未嚙合螺紋承受內(nèi)螺紋所受應(yīng)力的100%，這些部位極易產(chǎn)生疲勞裂紋，一旦形成并迅速擴展，會造成嚴(yán)重的鉆井事故和經(jīng)濟損失。
由于熒光磁粉檢測方法物理特性以及石油鉆具螺紋本身形狀的限制，使得在紫外線照射下所顯示的熒光磁痕較為復(fù)雜，為保證檢測結(jié)果的準(zhǔn)確性，除嚴(yán)格遵守技術(shù)規(guī)程外，還要求檢測人員有足夠的經(jīng)驗來辨析磁痕，以免漏檢和誤判。
疲勞裂紋磁痕辨析
疲勞裂紋一般產(chǎn)生于應(yīng)力集中處的螺紋根部，沿根部邊緣向兩邊擴展，向內(nèi)部延伸多呈沿晶界斷裂，基本垂直于鉆具的長度方向。
疲勞裂紋的磁痕一般都是連續(xù)的，對于較深的裂紋，由于其中部深度較大，向兩邊逐漸減少，所吸附的磁粉也逐漸減少，其熒光磁痕中間部位就比較亮，亮度由中間向兩邊逐漸降低，兩個端部多呈尖角。
深度在1mm～2mm的較淺裂紋其磁痕亮度顯示基本上是均勻的，端部多呈不連續(xù)狀。深度在0.5mm左右的淺裂紋，亮度顯示就比較低，而且不夠均勻，端部多呈不連續(xù)狀。
偽缺陷磁痕辨析
鉆具螺紋是由車床車削機加工而成的，螺紋根部有時會存在一些刀痕，某些刀痕會有磁痕顯示，容易與淺裂紋的磁痕相混淆，造成誤判。刀痕一般都呈整齊的線狀，有些線段不夠連續(xù)，如果有刀痕，則該螺紋許多扣的根部都有磁痕顯示，疲勞裂紋不會有這種現(xiàn)象。另外，疲勞裂紋總有不同程度的微小彎曲，刀痕則是整齊的，以此可以區(qū)別刀痕與淺裂紋。
鉆具螺紋的根部邊緣要求加工成圓弧狀，如果刀具磨得不好，此處被加工成直鈍角，由于磁力線密集分布，在這個邊緣形成磁痕，這種磁痕一般較寬，分散于整個螺紋根部，掌握其形成規(guī)律，檢測時不難分辨，但有這種磁痕顯示的螺紋根部如果存在疲勞裂紋，兩種磁痕顯示混淆在一起時，稍不注意就會造成漏檢。
檢測鉆具內(nèi)螺紋，需要配用反光鏡，檢測時如果發(fā)現(xiàn)磁痕，應(yīng)變換一下鏡面的角度，從而觀察磁痕是片狀分布，還是呈線狀的。這是因為有些螺紋面較粗糙，會粘附一些磁粉，形成一片亮點，由于螺紋兩側(cè)面是傾斜的，與鏡面成一定角度時，從鏡面上看就成了線狀，不注意容易誤判為缺陷磁痕。
對于無法得出明確判斷結(jié)果的磁痕，可用砂布對其進行處理和清潔，然后重新施加磁懸液，再觀察判斷，直至得出正確結(jié)論。磁化控制和熒光磁懸液的配制非常關(guān)鍵，為保證檢測結(jié)果的正確性，還需要檢測人員具有一定的經(jīng)驗積累。
安東石油鉆具分級檢測及無損探傷服務(wù)成立于2002年，擁有6年的石油專用管材和鉆井設(shè)備的檢測經(jīng)驗。公司從2003年開始在新疆塔河工區(qū)為中石化西北石油局開展鉆具檢測與維護服務(wù)，參與編寫了中石化西北油田分公司鉆具管理標(biāo)準(zhǔn)。從2002年開始與新疆中石油塔里木油田合作，共同編寫了塔里木油田鉆具管理與使用規(guī)定，同時參與了塔里木油田工程技術(shù)部的鉆具管理及檢測。與此同時，還參與了中石油川東和川西鉆探公司的鉆具管理及檢測服務(wù)，并向其介紹了國內(nèi)最成功的鉆具管理經(jīng)驗與模式，提高了該公司的鉆具管理水平。目前每年為客戶檢測鉆具數(shù)十萬根，檢測鉆井裝備數(shù)十套，得到油公司地首肯。
發(fā)布信息
