概述

表面粗糙度是指加工表面上具有的较小间距和峰谷所组成的微观几何形状特性。而宏观几何形状误差、表面波度误差、表面粗糙度三者之间的区别通常以一定的波距与波高之比来划分。一般比值大于1000者为宏观几何形状误差；小于40者为表面粗糙度；介于两者之间者为表面波度误差。

            a）表面实际轮廓吧 b）表面粗糙度 c）表面波度 d)形状误差

在石油开采钻探过程中，往往会遇到硬地层（致密硬度较高的岩石层）。当钻到这样的深井硬地层、超硬地层和高研磨性地层时，如何在合理利用并保护刀具、钻头等物资的情况下，最快速的掘进井深是现在钻井队遇到的较大问题。因此，我公司根据石油行业某用户的现场工况及需求，按照国家关于表面粗糙度GB/T1031-1995要求，开发了岩板表面粗糙度检测及岩板体积检测仪（设备外观如图1和图2）。该检测仪将贝加莱伺服驱动系统及基恩士的激光轮廓扫描仪装置在线性模组上，通过伺服运动控制完成对被测物的扫描，运用我公司开发的软件程序，测出被测物的表面粗糙度和建立被测物的三维模型，为钻探过程中遇到的问题提供解决方案。

图1  大尺寸线激光轮廓岩板粗糙度及体积检测仪

图2  小尺寸线激光轮廓岩板粗糙度及体积检测仪

1、当钻到深井硬地层、超硬地层和高研磨性地层无法快速掘进时，进行岩板取样，

2、将岩板样品放入岩板表面粗糙度检测及岩板体积检测仪中，通过线激光扫描及自主开发的软件，建立岩板相关的2D与3D模型（图3），

3、测出样品岩板的表面粗糙度及体积并记录，

4、用一定配比的酸性混合液来腐蚀样品岩板，

5、腐蚀一段时间后再进行样品岩板的表面粗糙度及体积测量。

通过两次或多次的体积测量对比，得出岩板的体积变化（ΔV），确定最有利的酸性混合液，灌入钻探深井中，对硬地层进行酸性腐蚀，以此来提高掘进的速度并保护刀具等资源。

图3 相应的2D及3D模型软件

用户评语：

该测量仪能较快速的测量出经酸性溶液腐蚀后岩板的体积变化，使钻探人员能配置腐蚀液最佳的酸蚀比例，提高了工作效率，减少了刀具磨损，节约了钻探成本。