[發(fā)明專(zhuān)利]用于鐵鉆工扭矩的測(cè)量組件和鐵鉆工扭矩的測(cè)量裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110090129.6
• 申請(qǐng)日: 2021-01-22
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN112857641B
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-06-17
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 許月剛;劉海濤;陳博;柴俊卿;唐加偉
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 四川宏華石油設(shè)備有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): G01L3/10
• 分類(lèi)號(hào): G01L3/10
• 代理公司: 四川力久律師事務(wù)所 51221
• 代理人: 曹華

本發(fā)明屬于石油行業(yè)自動(dòng)化機(jī)具技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種用于鐵鉆工扭矩的測(cè)量組件和鐵鉆工扭矩的測(cè)量裝置。用于鐵鉆工扭矩的測(cè)量組件，包括扭轉(zhuǎn)體，所述扭轉(zhuǎn)體上設(shè)置有應(yīng)變片，所述扭轉(zhuǎn)體的兩端分別設(shè)置有第一夾持部和第二夾持部，所述第一夾持部用于與鐵鉆工的主鉗夾持相連，所述第二夾持部用于與鐵鉆工的背鉗夾持相連。本測(cè)量組件摒棄了通過(guò)液缸的行程等參數(shù)來(lái)計(jì)算鐵鉆工扭矩的方式，而采用靜態(tài)扭矩測(cè)量的方式，通過(guò)應(yīng)變片來(lái)檢測(cè)扭轉(zhuǎn)體的扭轉(zhuǎn)形變量，并由數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)反饋出鐵鉆工的實(shí)際扭矩值，本測(cè)量組件的測(cè)量不會(huì)受管路長(zhǎng)度的影響，不會(huì)存在較大的損耗，能夠準(zhǔn)確地測(cè)量出鐵鉆工在上卸扣中的扭矩值。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于石油行業(yè)自動(dòng)化機(jī)具技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種用于鐵鉆工扭矩的測(cè)量組件和鐵鉆工扭矩的測(cè)量裝置。

背景技術(shù)

鐵鉆工是一種安全高效、技術(shù)集成度高的鉆修井管具上卸扣的作業(yè)設(shè)備，能夠極大的提升鉆井作業(yè)效率和鉆井作業(yè)安全性。

在鐵鉆工的上卸扣過(guò)程中，扭矩的控制非常重要。鐵鉆工在上扣時(shí)，如果上扣的扭矩過(guò)大則會(huì)損傷鉆桿螺紋，降低鉆桿使用壽命；如果上扣的扭矩過(guò)小會(huì)造成上扣不緊，容易造成安全事故。

而目前的鐵鉆工，在上卸扣中的扭矩是通過(guò)液缸在上卸扣過(guò)程中的行程等參數(shù)計(jì)算得出，由于測(cè)量的壓力受管路長(zhǎng)度的影響，存在較大的損耗，而且主鉗在回轉(zhuǎn)過(guò)程中，導(dǎo)軌之間還存在摩擦力等因素，因此通過(guò)該方式計(jì)算得出的扭矩并不能真實(shí)反映鐵鉆工實(shí)際輸出扭矩值。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于，針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中，現(xiàn)有的鐵鉆工無(wú)法準(zhǔn)確地測(cè)量其在上卸扣中扭矩的問(wèn)題，提供一種用于鐵鉆工扭矩的測(cè)量組件和鐵鉆工扭矩的測(cè)量裝置，能夠幫助工作人員準(zhǔn)確測(cè)量鐵鉆工在上卸扣中的扭矩值。

為了實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明提供了以下技術(shù)方案：

用于鐵鉆工扭矩的測(cè)量組件，包括扭轉(zhuǎn)體，所述扭轉(zhuǎn)體上設(shè)置有應(yīng)變片，所述扭轉(zhuǎn)體的兩端分別設(shè)置有第一夾持部和第二夾持部，所述第一夾持部用于與鐵鉆工的主鉗夾持相連，所述第二夾持部用于與鐵鉆工的背鉗夾持相連。

在使用本發(fā)明所提供的測(cè)量組件測(cè)量鐵鉆工上卸扣扭矩時(shí)，先讓鐵鉆工的背鉗夾持本裝置的第二夾持部，然后操作主鉗相對(duì)于背鉗轉(zhuǎn)動(dòng)一定角度，并讓鐵鉆工的主鉗夾持本裝置上的第一夾持部，接著驅(qū)動(dòng)主鉗進(jìn)行上卸扣作業(yè)。在此過(guò)程中，由于是靜態(tài)扭矩測(cè)量，所以鐵鉆工的主鉗不會(huì)轉(zhuǎn)動(dòng)，但會(huì)使扭轉(zhuǎn)體發(fā)生彈性扭轉(zhuǎn)形變；而扭轉(zhuǎn)體上設(shè)置有應(yīng)變片，所以通過(guò)扭轉(zhuǎn)體上的應(yīng)變片可以來(lái)檢測(cè)出扭轉(zhuǎn)體的扭轉(zhuǎn)形變量，進(jìn)而再計(jì)算出鐵鉆工上卸扣中扭矩的測(cè)量值。

本測(cè)量組件摒棄了通過(guò)液缸行程等參數(shù)來(lái)計(jì)算鐵鉆工扭矩的方式，而采用靜態(tài)扭矩測(cè)量的方式，通過(guò)應(yīng)變片來(lái)檢測(cè)扭轉(zhuǎn)體的扭轉(zhuǎn)形變量，并再計(jì)算出鐵鉆工的實(shí)際扭矩值。相比現(xiàn)有的測(cè)量方式，本測(cè)量組件的測(cè)量不會(huì)受管路長(zhǎng)度的影響，不會(huì)存在較大的損耗，而且主鉗在回轉(zhuǎn)過(guò)程中，導(dǎo)軌之間不存在摩擦力等因素影響，所以本測(cè)量組件能夠準(zhǔn)確地測(cè)量出鐵鉆工在上卸扣中的扭矩值。

優(yōu)選地，在本發(fā)明所提供的用于鐵鉆工扭矩的測(cè)量組件中，所述應(yīng)變片位于沿所述扭轉(zhuǎn)體的中部。將應(yīng)變片設(shè)置在扭轉(zhuǎn)體的中部，可以保證測(cè)到的扭轉(zhuǎn)形變?yōu)榧兣まD(zhuǎn)工況值，不會(huì)受到夾持力等其他因素干擾，進(jìn)而可以保證扭矩的精準(zhǔn)測(cè)量。

進(jìn)一步的，在本發(fā)明所提供的用于鐵鉆工扭矩的測(cè)量組件中，所述第一夾持部和所述第二夾持部均與所述扭轉(zhuǎn)體可拆卸連接。通過(guò)上述結(jié)構(gòu)，便于對(duì)本測(cè)量組件進(jìn)行拆裝，進(jìn)而便于對(duì)本測(cè)量組件的維修和更換。

進(jìn)一步的，在本發(fā)明所提供的用于鐵鉆工扭矩的測(cè)量組件中，所述第一夾持部和所述第二夾持部分別套設(shè)在所述扭轉(zhuǎn)體的兩端，且所述第一夾持部和所述第二夾持部均與所述扭轉(zhuǎn)體鍵連接。通過(guò)上述結(jié)構(gòu)，可以簡(jiǎn)化本測(cè)量組件的結(jié)構(gòu)，進(jìn)而便于本測(cè)量組件的加工和安裝；并且可以保證第一夾持部與扭轉(zhuǎn)體之間，以及第二夾持部與扭轉(zhuǎn)體之間不會(huì)發(fā)生相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)，進(jìn)而可以提高鐵鉆工在上卸扣中扭矩的測(cè)量精度。