弓形弹簧套管扶正器是油气井固井作业中的关键工具,主要用于确保套管在井筒中的居中度,减少钻井液流动阻力并提升固井质量。其性能直接影响井筒完整性、套管寿命及后续开采效率。由于井下环境复杂(高温、高压、腐蚀性介质等),扶正器的材料性能、结构强度和耐久性需通过系统性检测来验证。通过科学规范的检测手段,可以有效预防因扶正器失效导致的套管磨损、井筒偏移甚至工程事故。
弓形弹簧套管扶正器的检测需覆盖以下核心项目:
1. 外观检查:表面是否有裂纹、变形、锈蚀等缺陷;
2. 尺寸精度检测:包括外径、内径、弹簧片间距与厚度等关键尺寸;
3. 弹性性能测试:评估弹簧片在压缩-回弹循环中的力学特性;
4. 耐腐蚀性能检测:模拟井下环境检验材料抗腐蚀能力;
5. 焊接质量检验(如适用):焊缝强度与均匀性;
6. 疲劳寿命测试:模拟长期使用下的耐久性。
针对上述检测项目,需采用专业仪器:
- 测厚仪与卡尺:用于快速测量尺寸参数;
- 万能材料试验机:测试弹性模量、抗拉强度及疲劳特性;
- 三坐标测量仪(CMM):高精度检测结构几何偏差;
- 金相显微镜:分析材料微观组织与缺陷;
- 盐雾试验箱:评估耐腐蚀性能;
- 超声探伤仪:检测内部裂纹与焊接缺陷。
检测流程需遵循标准化操作:
1. 外观与尺寸检测:目视检查结合放大镜观察表面质量,使用卡尺或CMM测量关键尺寸;
2. 力学性能测试:通过万能试验机进行压缩回弹试验,记录应力-应变曲线;
3. 腐蚀试验:依据标准将样品置于盐雾环境中,定期观察腐蚀速率;
4. 无损检测:利用超声或磁粉探伤法排查内部缺陷;
5. 疲劳试验:模拟实际工况进行循环加载,记录失效周期。
弓形弹簧套管扶正器的检测需符合以下标准:
- API Spec 10D:规范了扶正器的设计、材料与性能要求;
- GB/T 228.1-2021:金属材料拉伸试验方法;
- SY/T 5612-2017:石油天然气行业套管扶正器技术条件;
- ASTM B117:盐雾试验标准;
- ISO 6892-1:材料高温力学性能测试方法。
此外,企业可根据具体工况制定补充检测规程,如针对超深井的高温高压专项测试。