[發明專利]一種螺紋管接頭的擰接控制方法

在審

• 申請號: 202011047811.9
• 申請日: 2020-09-29
• 公開（公告）號: CN114320189A
• 公開（公告）日: 2022-04-12
• 發明（設計）人: 彭志牛;王鳴華
• 申請（專利權）人: 寶山鋼鐵股份有限公司
• 主分類號: E21B19/16
• 分類號: E21B19/16
• 代理公司: 上海東信專利商標事務所(普通合伙) 31228
• 代理人: 楊丹莉;李丹

本發明公開了一種螺紋管接頭的擰接控制方法，所述螺紋管接頭包括公端管體和母端接箍，在公端管體和母端接箍的擰接過程中：當擰接進程處于螺紋段時，控制擰接速度為第一速度V1，并且所述第一速度V1為恒定速度；當擰接進程處于密封面段時，控制擰接速度為第二速度V2，并且所述第二速度V2為逐漸減小的變速度；當擰接進程處于臺肩段時，控制擰接速度為第三速度V3，并且所述第三速度V3為逐漸減小的變速度；其中第二速度V2小于第一速度V1，第三速度V3小于第二速度V2，所述第三速度V3最終減小為0。

技術領域

本發明涉及一種擰接控制方法，尤其涉及一種接頭的擰接控制方法。

背景技術

油套管是石油開采工程中的專用管材，在鉆井結束后套管支撐井壁，油管則將原油和天然氣輸送到地表，最終完成油氣開采。這個過程中油管和油管之間以及套管與套管之間需要通過螺紋管接頭實現連接。

據相關標準規定，油井管與接箍擰接完成后，必須達到有效擰緊和密封，如圖1，圖1示意性地顯示了油井管和接箍的擰接配合圖，A、C均表示油井管；B表示接箍；D表示外螺紋；E表示內螺紋。

在油井管中，大多數的特殊扣產品為了滿足密封性能，都會在螺紋端部提供一個金屬對金屬的密封。在擰接時，當兩個密封面接觸后，擰接扭矩會突然上升，可稱之為拐點。而目前大多數特殊扣螺紋擰接的判定依據是兩條：第一條和API標準螺紋相同，要判斷其最終的終止扭矩是否在合格范圍之內；第二條就是拐點扭矩是否在合格范圍之內。

油井管的實際擰接過程是一個不穩定狀態，鋼管和接箍的螺紋質量，如螺紋橢圓度、公母頭的同軸度、螺紋表面狀態、螺紋脂質量及涂抹情況，擰接速度等多種因素都會造成擰接曲線的較大波動。即使工況類似的同一批鋼管和接箍進行擰接，擰接曲線都會產生較大差異，尤其是密封面段擰接曲線的波動會嚴重影響曲線上的拐點識別，影響擰接合格判定的準確性，也會導致合格率降低。

基于此，為了解決上述問題，本發明期望獲得一種特殊的擰接控制方法，該擰接控制方法可以有效消除上述因素的影響，保證密封面擰接階段曲線上的拐點特征明顯。

發明內容

本發明的目的在于提供一種螺紋管接頭的擰接控制方法，該擰接控制方法不同于現有技術中以恒定主軸速度擰接的方法。本發明所述的螺紋管接頭的擰接控制方法通過調整擰接進程中的速度，在確保不影響擰接質量的同時，節省擰接時間，且可以保證密封面擰接階段曲線上的拐點特征明顯。

為了實現上述目的，本發明提出了一種螺紋管接頭的擰接控制方法，所述螺紋管接頭包括公端管體和母端接箍，在公端管體和母端接箍的擰接過程中：

當擰接進程處于螺紋段時，控制擰接速度為第一速度V1，并且所述第一速度V1為恒定速度；

當擰接進程處于密封面段時，控制擰接速度為第二速度V2，并且所述第二速度V2為逐漸減小的變速度；

當擰接進程處于臺肩段時，控制擰接速度為第三速度V3，并且所述第三速度V3為逐漸減小的變速度；

其中第二速度V2小于第一速度V1，第三速度V3小于第二速度V2，所述第三速度V3最終減小為0。

在本發明所述的技術方案中，本發明所述的螺紋管接頭的擰接控制方法是：在擰接進程處于螺紋段時使用恒定速度(相對于第二速度是屬于高速)，這樣的設計可以在不影響擰接質量的同時，節省擰接時間。相應地，在擰接進程處于密封面段和/或臺肩段時，本發明采用了變速算法，其速度逐漸降低，這樣的設計可以有效避免過高的擰接速度對密封面和/或臺肩帶來沖擊，從而使擰接曲線更平順。

進一步地，在本發明所述的螺紋管接頭的擰接控制方法中，所述第一速度V1為4-6轉/分鐘。

進一步地，在本發明所述的螺紋管接頭的擰接控制方法中，所述第二速度V2按照線性逐漸減小。