[發(fā)明專利]錐螺紋的加工方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202211727082.0
• 申請(qǐng)日: 2022-12-30
• 公開（公告）號(hào): CN115958256A
• 公開（公告）日: 2023-04-14
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 田博輝;王智明;許廣峰;盧華濤;藥曉江;郭心宇;菅志軍;王增華
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中海油田服務(wù)股份有限公司
• 主分類號(hào): B23G1/02
• 分類號(hào): B23G1/02;B23Q17/00
• 代理公司: 北京市浩天知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11276
• 代理人: 陰連根

本發(fā)明涉及一種錐螺紋的加工方法，包括：以電子骨架緊密距測(cè)量端面作為第一基準(zhǔn)，增加輔助臺(tái)階，并根據(jù)輔助臺(tái)階建立第二基準(zhǔn)面，其中，第二基準(zhǔn)面和待加工的錐螺紋位于電子骨架的夾持部位的同一側(cè)；根據(jù)第二基準(zhǔn)面將第一基準(zhǔn)面至環(huán)規(guī)端面之間的緊密距調(diào)整為第二基準(zhǔn)面至環(huán)規(guī)端面之間的實(shí)測(cè)緊密距；根據(jù)實(shí)測(cè)緊密距加工出滿足緊密距加工要求的錐螺紋。通過增加第二基準(zhǔn)面將大尺寸的緊密距的測(cè)量改為小尺寸的實(shí)測(cè)緊密距的測(cè)量，提高了測(cè)量的精度；實(shí)測(cè)緊密距的測(cè)量直接在相應(yīng)的機(jī)床上即可測(cè)量，相對(duì)比現(xiàn)有技術(shù)將電子骨架從機(jī)床上取下后測(cè)量，能夠降低質(zhì)量管控部門中間檢測(cè)難度，方便檢測(cè)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于錐螺紋的加工技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種錐螺紋的加工方法。

背景技術(shù)

石油鉆井儀器的設(shè)計(jì)需要考慮多種工況、多種鉆進(jìn)路線。石油鉆井儀器在鉆進(jìn)前，需要根據(jù)目的坐標(biāo)位置規(guī)劃鉆進(jìn)路線。規(guī)劃路線往往根據(jù)實(shí)際地質(zhì)條件進(jìn)行規(guī)劃，由于目的坐標(biāo)位置深遠(yuǎn)，同時(shí)需要避讓一些危險(xiǎn)地質(zhì)段，所以規(guī)劃好的路線一般并不是規(guī)則的路線，而是存在不同程度的扭曲，鉆井儀器在此種規(guī)劃路線下鉆進(jìn)，會(huì)承受不同程度的、多方向的拉、壓、彎、扭，鉆井儀器的受力情況非常復(fù)雜。

石油鉆井儀器由多根鉆桿、多根定向鉆井短節(jié)及隨鉆測(cè)井短節(jié)等儀器連接成串，除了機(jī)械性連接外，各個(gè)儀器內(nèi)部還有多塊電路板和連接線路，連接位置依照錐形螺紋連接，同時(shí)需要考慮對(duì)內(nèi)部的電路保護(hù)密封和通訊，所以，錐形螺紋的連接可靠性尤為重要。

其中，隨鉆測(cè)井儀器結(jié)構(gòu)包括鉆鋌和設(shè)置在鉆鋌內(nèi)的分流器、電子骨架和設(shè)置在電子骨架上的電子器件與連接線路、泥漿脈沖器、渦輪發(fā)電機(jī)、抱筒、銅環(huán)等組成，電子骨架上的電子器件與連接線路依靠大直徑抱筒保護(hù)，鉆鋌、電子骨架、抱筒間設(shè)置隔離銅環(huán)。鉆鋌與電子骨架的連接使用特殊錐形螺紋，鉆鋌上的螺紋為母扣，電子骨架上的螺紋為公扣。

對(duì)于錐螺紋：最重要的一個(gè)參考面是基準(zhǔn)面：當(dāng)公扣與母扣依照規(guī)定的方法旋和到位(理論位置即忽略摩擦等外界因素)，公扣和母扣基準(zhǔn)面完全重合。另一個(gè)重要的面是測(cè)量面：與基準(zhǔn)面不同，錐形螺紋加工過程中和加工完成后，質(zhì)檢人員使用螺紋規(guī)對(duì)扣的加工尺寸的進(jìn)行檢測(cè)，螺紋規(guī)的測(cè)量用端面即為測(cè)量面。另外錐螺紋的檢測(cè)值包括塞規(guī)與環(huán)規(guī)緊密距測(cè)量面差值和緊密距，其中：塞規(guī)與環(huán)規(guī)緊密距測(cè)量面差值是指：將測(cè)量環(huán)規(guī)與塞規(guī)以規(guī)定的方法旋和后，塞規(guī)檢測(cè)端面與環(huán)規(guī)檢測(cè)端面之間的距離；緊密距是指：測(cè)量面到臺(tái)肩面或端面的距離即為緊密距。緊密距值根據(jù)螺紋量規(guī)的“塞規(guī)與環(huán)規(guī)緊密距測(cè)量面差值”不同而存在差異。

該測(cè)井儀器上使用的錐形螺紋為特殊設(shè)計(jì)的螺紋。由于鉆井儀器尺寸受限，需要傳遞彎矩和扭矩，螺紋承受的強(qiáng)度較大，且需要保證使用可靠性，而普通的錐形螺紋齒形較小，錐度較小，經(jīng)過查詢及計(jì)算，不能滿足使用要求，所以需要設(shè)計(jì)符合使用條件的錐形螺紋。該測(cè)井儀器總線上有供電和通訊功能，鉆鋌和電子骨架的線路連接使用內(nèi)外滑環(huán)來(lái)實(shí)現(xiàn)，鉆鋌上為母滑環(huán)，電子骨架上為公滑環(huán)，公母滑環(huán)之間通過導(dǎo)電部件進(jìn)行良好接觸，錐形螺紋的設(shè)計(jì)也同樣需要滿足此條件。

錐形螺紋加工完成后，使用錐形螺紋對(duì)應(yīng)型號(hào)的量規(guī)測(cè)量緊密距，由于修扣范圍有限，所以，緊密距所允許的測(cè)量誤差非常小，錐形螺紋的加工精度非常高。這對(duì)于錐形螺紋加工廠來(lái)說，加工精度高意味著加工難度大，必須要使用高精度的加工設(shè)備、高技術(shù)的加工工人、高質(zhì)量的質(zhì)量監(jiān)控過程，同時(shí)會(huì)產(chǎn)生較低的加工速率、較低的成品良率。隨著近些年國(guó)家能源行業(yè)的發(fā)展，世界范圍內(nèi)對(duì)鉆井儀器的需求量逐年攀升，此特殊錐形螺紋加工必將成為影響儀器產(chǎn)出的制約因素。

現(xiàn)有的測(cè)井儀器上的錐螺紋的加工存在兩個(gè)問題：其中一個(gè)問題是：由于錐螺紋特殊，制作較難，需要專門的廠家來(lái)制作，一般由兩家完成，上游廠家除制作基本特征外，需要為錐形螺紋加工廠家制作出錐形螺紋制作基準(zhǔn)，也即錐形面或者錐形孔，由于兩個(gè)廠家制作側(cè)重點(diǎn)不同、加工設(shè)備的差異、人員水平的差異等因素存在，導(dǎo)致現(xiàn)有錐形螺紋制作后緊密距不良率較高。這種情況對(duì)以后實(shí)現(xiàn)批量化生產(chǎn)極為不利。