[發(fā)明專利]一種用于螺紋接頭上螺紋齒寬的檢驗量規(guī)及其檢驗方法

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• 申請?zhí)枺?/td>: 202010473453.1
• 申請日: 2020-05-29
• 公開（公告）號: CN113739674A
• 公開（公告）日: 2021-12-03
• 發(fā)明（設計）人: 詹先覺;張忠鏵
• 申請（專利權）人: 寶山鋼鐵股份有限公司
• 主分類號: G01B5/16
• 分類號: G01B5/16
• 代理公司: 上海集信知識產(chǎn)權代理有限公司 31254
• 代理人: 李玲

本發(fā)明公開了一種用于螺紋接頭上螺紋齒寬的檢驗量規(guī)及其檢驗方法，包括量規(guī)本體；所述量規(guī)本體的頂部型面設置為曲面；所述頂部型面長度向的兩端部垂下分別連有承載面和導向面，所述承載面和所述導向面設置為平面，且與所述量規(guī)本體的垂線之間形成夾角；所述承載面和所述導向面的底邊均連有水平向的第一型面，所述第一型面設置為曲面或平面；所述第一型面的外側(cè)邊垂下分別連有第二型面，所述第二型面設置為平面；從而使得所述量規(guī)本體構成凸字形。本發(fā)明為了精確且方便地測量螺紋齒寬值，以保證加工的一致性。寬值，以保證加工的一致性。

技術領域

本發(fā)明涉及接頭螺紋加工過程中的齒寬檢驗量規(guī)，更具體地說，涉及一種用于螺紋接頭上螺紋齒寬的檢驗量規(guī)及其檢驗方法。

背景技術

在石油天然氣等地下資源鉆探開發(fā)領域，需要使用鉆桿鉆開地層，套管封隔地層與管內(nèi)流體，油管輸送油氣。鉆桿、套管和油管常常采用螺紋連接的形式，將鋼管一根根連接起來下入深達幾千米的地底，每根管子大約長10米。

在實際應用中，螺紋連接接頭需承受高拉伸，以及高內(nèi)壓作用，接頭連接處往往成為整根管柱的薄弱環(huán)節(jié)。

隨著易開采石油的逐漸開采殆盡，如今石油開采難度越來越大，而且隨著新的開采工藝采用，如酸化壓裂、長水平井、旋轉(zhuǎn)下入等，管柱使用條件越來越惡劣。

處于技術、地層或經(jīng)濟性條件考慮，所開采的水平井下部有很長的水平段，此時僅靠管柱自重，很難使管柱順利下入到目標位置，有可能需要使用地面設備旋轉(zhuǎn)整根管柱，將管子塞入井眼，因此，螺紋連接頭之間必須承受高扭轉(zhuǎn)作用力，才能夠使管柱在旋轉(zhuǎn)下入時傳遞高扭矩。對于常規(guī)的螺紋接頭，接頭連接扭矩主要由接頭端部的止扭臺肩提供，由于管子壁厚的限制，止扭臺肩的厚度有限，當扭矩過大時，止扭臺肩很容易發(fā)生變形失效，而且止扭臺肩直接暴露在管內(nèi)流體中，過高的內(nèi)應力也將加大該部分材料的應力腐蝕失效。

如圖1所示，為了提升接頭的使用性能，一種全嚙合的燕尾形螺紋接頭被研發(fā)出來，因其獨特的螺紋結(jié)構設計，滿足了使用。該螺紋導向面螺距略小于承載面螺距，因此外螺紋齒頂寬度離螺紋端部逐漸增大，內(nèi)螺紋齒頂寬度離螺紋端部也逐漸增大。公頭100螺紋的展開似一個截面為燕尾形的螺旋楔子，母頭200齒槽的展開也似一個截面為燕尾形的螺旋楔槽，公頭與母頭在相互旋緊配合過程中，形似一個楔子打入一個楔形槽中，因此在上緊期間，內(nèi)外螺紋齒側(cè)相互契合、抵接。因齒側(cè)具有很大的表面積，因此能夠承擔高扭矩。

該接頭內(nèi)外螺紋尺寸參數(shù)設計成匹配值，當接頭上扣到位時，螺紋齒頂、齒底和齒側(cè)正好相互接觸。由于上扣到位后，內(nèi)外螺紋間達到全嚙合狀態(tài)，螺紋間無間隙，因此接頭能夠提供較高壓力的內(nèi)外氣體密封能力。

然而，該接頭加工工藝很復雜，加工公差的微小變化都將引起內(nèi)外接頭配合的差異。接頭實際加工尺寸的不確定性，易引起接頭配合后軸向上扣長度的不同，因此，無法通過在接頭端部設置一道金屬對金屬密封結(jié)構，從而不得不嚴格控制螺紋加工尺寸，尤其是螺紋齒寬值。

美國標準API 5B采用環(huán)塞規(guī)的方法檢驗螺紋接頭，但是，環(huán)塞規(guī)較為笨重，對于檢驗外徑較小的油管比較適合，但對于外徑較大的套管，人工就難以操作。

發(fā)明內(nèi)容

針對現(xiàn)有技術中存在的上述缺陷，本發(fā)明的目的是提供一種用于螺紋接頭上螺紋齒寬的檢驗量規(guī)及其檢驗方法，為了精確且方便地測量螺紋齒寬值，以保證加工的一致性。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術方案：

一種用于螺紋接頭上螺紋齒寬的檢驗量規(guī)，包括量規(guī)本體；

所述量規(guī)本體的頂部型面設置為曲面；

所述頂部型面長度向的兩端部垂下分別連有承載面和導向面，所述承載面和所述導向面設置為平面，且與所述量規(guī)本體的垂線之間形成夾角；

所述承載面和所述導向面的底邊均連有水平向的第一型面，所述第一型面設置為曲面或平面；