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专利名称：一种无磁钻铤磁场梯度测试装置及其测试方法
技术领域：
本发明属于无磁石油钻具磁场梯度测试技术领域，具体涉及ー种无磁钻铤磁场梯度测试装置的及其采用这种装置进行测试的方法。
背景技术：
由于我公司直接从事无磁钻具的生产制造，到目前为止，无磁钻具的市场上占有率一直保持第一。根据《SY/T 5144-2007中华人民共和国石油天然气行业标准ー钻铤标准》6. 4. 2条款磁性能测试方法规定C型钻铤无磁钻铤偏离均匀磁场最大偏差不超过±0.05μΤ，将钻具置于正南北方向，探头不动，被测钻铤南北运动，使探头沿内孔测定任何相距IOOmm的磁场梯度Λ B值。目前未发现国内有此项目检测技木。根据这ー现状，我 们研制出这ー套测试装置，并可以用于国内和出口产品的检测。

发明内容
本发明的目的在于客服现有技术中的不足而提供一种操作方便，结构简单，能够准确的测定钻铤的磁性能的无磁钻铤磁场梯度测试装置及其测试方法。本发明的目的是这样实现的ー种无磁钻铤磁场梯度测试装置，其特征在于包括电脑记录装置、与电脑记录装置连接的測量探头、用以带动无磁钻铤移动的小车、用以固定支撑測量探头的支撑架，
所述的测量探头固定安装在一中空的圆柱形传感器保护罩内，所述的圆柱形的传感器保护罩的两端设置有两个插接孔，一个插接孔内插装有绝缘杆，该绝缘杆固定设置在支撑架上，另ー个插接孔内插装有用以连接电脑记录装置和測量探头的外接电源线，
所述的小车通过卷扬机带动沿着双轨道进行滑动，同时所述的圆柱形传感器保护罩在无磁钻铤的内孔内做水平的相对滑动。所述的支撑架由水平设置的探头固定杆和竖直设置的固定支座构成。所述的圆柱形传感器保护罩由两个半圆柱形的传感器保护罩对接而成，两个半圆柱形的传感器保护罩通过螺钉进行紧固。所述的小车的车体部分采用木质材料，轮毂和轮轴采用不锈钢材料。所述的双轨道采用胶木板材料。所述的插装在圆柱形传感器保护罩一端的绝缘杆采用环氧树脂杆。所述的电脑记录装置为由磁场强度信号转换器和电脑连接而成，所述的磁场强度信号转换器与观测探头连接。 ー种无磁钻铤磁场梯度测试装置进行测试的方法，方法如下
首先，采用水泥、过滤后的粒径为O. 6-0. 8mm粗黄沙、粒径小于8mm的石子和水按I :
24 :0. 5的重量比混合铺设测试场地的地面，双轨道选用厚度为30mm的电气绝缘材料胶木板，用厚度为3_的铜板和铜钉将双轨道锚固到地面上，放置小车，将测量探头安装至圆柱形传感器保护罩内，将无磁钻铤固定在小车上，将圆柱形传感器保护罩，放入无磁钻铤内孔，其次，通过卷扬机带动小车以I米/分钟的速度进行匀速移动，測量探头保持不动，与钻铤以I米/分钟的相対速度运动，測量探头将沿无磁钻铤内孔測定相距IOOmm的电磁感应强度值传递到磁场强度信号转换器，转换器将信号处理，经通讯线传递到电脑，在电脑中利用VB软件建立以钻铤长度为横轴，钻铤磁场梯度ΛΒ值为纵轴的坐标系，坐标系上以±0. 05 μ T作为上下限，电脑记录探头沿内孔测定任何相距IOOmm的点磁感应強度值，以两点磁感应强度值之差作为磁场梯度ΛΒ值，从而绘出整个无磁钻铤磁场梯度的变化曲线，磁场梯度曲线在±0. 05 μ T作为上下限间，即判断此钻铤磁场梯度指标合格；如曲线超出上下限，即判断此钻铤磁场梯度指标不合格，并确定不合格区。所述的测量探头由有两套直线相距IOOmm的磁场测试传感器组成。本发明具有如下的优点请申请人本发明所提供的一种无磁钻具磁场梯度测试装置及场地，在钻铤磁性能测试场地，利用此套磁性能测试装置，磁场梯 度记录曲线能准确反映钻具内孔的磁场梯度分布情况，对钻具磁性能进行准确检验。測量探头将沿无磁钻铤内孔測定任何相距IOOmm的点磁感应強度值传递到磁场強度信号转换器，转换器将信号处理，经通讯线传递到电脑，在电脑中利用VB软件编程，建立以钻铤长度为横轴，钻铤磁场梯度Δ B值为纵轴的坐标系,坐标系上以±0. 05 μ T作为上下限，横轴坐标为钻铤运动时间与运动速度之积即钻铤长度，以两点磁感应强度值之差作为磁场梯度ΛΒ值，从而绘出整个无磁钻铤磁场梯度的变化曲线。


图I为本发明的測量传感器部分的结构示意图。图2为图I的俯视结构示意图。图3为图I中的A-A剖视图。图4为图I中的B-B剖视图。图5为测量探头测量终止时的结构示意图。图6为测量探头测量进行中的结构示意图。图7为测量探头测量起始时候的结构示意图。图8为无磁钻具测试曲线图。
具体实施例方式下面结合具体的实施方式对本发明作进ー步的描述。如图1、2、3、4、5所示，ー种无磁钻铤磁场梯度测试装置，包括电脑记录装置(2)、与电脑记录装置连接的測量探头I、用以带动无磁钻铤移动的小车(3)、用以固定支撑测量探头⑴的支撑架⑷，
所述的测量探头I固定安装在一中空的圆柱形传感器保护罩5内，所述的圆柱形的传感器保护罩5的两端设置有两个插接孔6，一个插接孔内插装有绝缘杆7，该绝缘杆7固定设置在支撑架4上，另ー个插接孔内插装有用以连接电脑记录装置2和測量探头I的外接电源线8，
所述的小车3通过卷扬机9带动沿着双轨道13进行滑动，同时所述的圆柱形传感器保护罩5在无磁钻铤的内孔内做水平的相对滑动。
所述的支撑架4由水平设置的探头固定杆10和竖直设置的固定支座11构成。所述的圆柱形传感器保护罩5由两个半圆柱形的传感器保护罩对接而成，两个半圆柱形的传感器保护罩通过螺钉12进行紧固。所述的小车3的车体部分采用木质材料，轮毂和轮轴采用不锈钢材料。所述的双轨道13采用胶木板材料。所述的插装在圆柱形传感器 保护罩5 —端的绝缘杆7采用环氧树脂杆。所述的电脑记录装置2为由磁场强度信号转换器和电脑连接而成，所述的磁场强度信号转换器与观测探头I连接。ー种无磁钻铤磁场梯度测试装置进行测试的方法，方法如下
首先，采用水泥、过滤后的粒径为O. 6-0. 8mm粗黄沙、粒径小于8mm的石子和水按I :
24 :0. 5的重量比混合铺设测试场地的地面，双轨道选用厚度为30mm的电气绝缘材料胶木板，用厚度为3_的铜板和铜钉将双轨道锚固到地面上，放置小车，将测量探头安装至圆柱形传感器保护罩内，将无磁钻铤固定在小车上，将圆柱形传感器保护罩，放入无磁钻铤内孔，其次，通过卷扬机带动小车以I米/分钟的速度进行匀速移动，測量探头保持不动，与钻铤以I米/分钟的相対速度运动，測量探头将沿无磁钻铤内孔測定相距IOOmm的电磁感应强度值传递到磁场强度信号转换器，转换器将信号处理，经通讯线传递到电脑，在电脑中利用VB软件建立以钻铤长度为横轴，钻铤磁场梯度ΛΒ值为纵轴的坐标系，坐标系上以±0. 05 μ T作为上下限，电脑记录探头沿内孔测定任何相距IOOmm的点磁感应強度值，以两点磁感应强度值之差作为磁场梯度ΛΒ值，从而绘出整个无磁钻铤磁场梯度的变化曲线，磁场梯度曲线在±0. 05 μ T作为上下限间，即判断此钻铤磁场梯度指标合格；如曲线超出上下限，即判断此钻铤磁场梯度指标不合格，并确定不合格区。所述的测量探头由有两套直线相距IOOmm的磁场测试传感器组成。
权利要求
1.一种无磁钻铤磁场梯度测试装置，其特征在于包括电脑记录装置(2)、与电脑记录装置连接的测量探头(I)、用以带动无磁钻铤移动的小车(3)、用以固定支撑测量探头(I)的支撑架⑷， 所述的测量探头(I)固定安装在一中空的圆柱形传感器保护罩(5)内，所述的圆柱形的传感器保护罩(5)的两端设置有两个插接孔(6)，一个插接孔内插装有绝缘杆(7)，该绝缘杆(7)固定设置在支撑架(4)上，另一个插接孔内插装有用以连接电脑记录装置(2)和测量探头(I)的外接电源线(8)， 所述的小车(3)通过卷扬机(9)带动沿着双轨道(13)进行滑动，同时所述的圆柱形传感器保护罩(5 )在无磁钻铤的内孔内做水平的相对滑动。
2.根据权利要求I所述的一种无磁钻铤磁场梯度测试装置，其特征在于所述的支撑架(4)由水平设置的探头固定杆(10)和竖直设置的固定支座(11)构成。
3.根据权利要求I所述的一种无磁钻铤磁场梯度测试装置，其特征在于所述的圆柱形传感器保护罩(5)由两个半圆柱形的传感器保护罩对接而成，两个半圆柱形的传感器保护罩通过螺钉(12)进行紧固。
4.根据权利要求I所述的一种无磁钻铤磁场梯度测试装置，其特征在于所述的小车(3)的车体部分采用木质材料，轮毂和轮轴采用不锈钢材料。
5.根据权利要求3所述的一种无磁钻铤磁场梯度测试装置，其特征在于所述的双轨道(13)采用胶木板材料。
6.根据权利要求I所述的一种无磁钻铤磁场梯度测试装置，其特征在于所述的插装在圆柱形传感器保护罩(5) —端的绝缘杆(7)采用环氧树脂杆。
7.根据权利要求I所述的一种无磁钻铤磁场梯度测试装置，其特征在于所述的电脑记录装置(2)为由磁场强度信号转换器和电脑连接而成，所述的磁场强度信号转换器与观测探头(I)连接。
8.一种利用权利要求I所述的无磁钻铤磁场梯度测试装置进行测试的方法，其特征在于方法如下 首先，采用水泥、过滤后的粒径为O. 6-0. 8mm粗黄沙、粒径小于8mm的石子和水按I :24 :0. 5的重量比混合铺设测试场地的地面，双轨道选用厚度为30mm的电气绝缘材料胶木板，用厚度为3_的铜板和铜钉将双轨道锚固到地面上，放置小车，将测量探头安装至圆柱形传感器保护罩内，将无磁钻铤固定在小车上，将圆柱形传感器保护罩，放入无磁钻铤内孔，其次，通过卷扬机带动小车以I米/分钟的速度进行匀速移动，测量探头保持不动，与钻铤以I米/分钟的相对速度运动，测量探头将沿无磁钻铤内孔测定相距IOOmm的电磁感应强度值传递到磁场强度信号转换器，转换器将信号处理，经通讯线传递到电脑，在电脑中利用VB软件建立以钻铤长度为横轴，钻铤磁场梯度ΛΒ值为纵轴的坐标系，坐标系上以±0. 05 μ T作为上下限，电脑记录探头沿内孔测定任何相距IOOmm的点磁感应强度值，以两点磁感应强度值之差作为磁场梯度ΛΒ值，从而绘出整个无磁钻铤磁场梯度的变化曲线，磁场梯度曲线在±0. 05 μ T作为上下限间，即判断此钻铤磁场梯度指标合格；如曲线超出上下限，即判断此钻铤磁场梯度指标不合格，并确定不合格区。
9.根据权利要求8所述的一种无磁钻铤磁场梯度测试装置进行测试的方法，其特征在于所述的测量探头由有两套直线相距IOOmm的磁场测试传感器组成。
全文摘要
本发明属于无磁石油钻具磁场梯度测试技术领域，具体涉及一种无磁钻铤磁场梯度测试装置的及其采用这种装置进行测试的方法，一种无磁钻铤磁场梯度测试装置，包括电脑记录装置、与电脑记录装置连接的测量探头、用以带动无磁钻铤移动的小车、用以固定支撑测量探头的支撑架，请申请人本发明所提供的一种无磁钻具磁场梯度测试装置及场地，在钻铤磁性能测试场地，利用此套磁性能测试装置，磁场梯度记录曲线能准确反映钻具内孔的磁场梯度分布情况，对钻具磁性能进行准确检验。
文档编号G01R33/022GK102818999SQ20121032792
公开日2012年12月12日 申请日期2012年9月7日 优先权日2012年9月7日
发明者李树增, 任黎明, 矫天林, 张卫东 申请人:中原特钢股份有限公司