CN102203544B - 用于石油工业的管状物连接装置的自锁丝扣的检查方法和量规 - Google Patents
用于石油工业的管状物连接装置的自锁丝扣的检查方法和量规 Download PDFInfo
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Abstract
本发明涉及一种用来检查靠近用于烃井的勘探或操作中的管状部件的一端部设置的自锁丝扣的方法和量规，该丝扣具有恒定宽度的导程和沿管状部件的远端表面方向增加的螺纹牙根宽度，其特征在于，所述量规适合于在自锁丝扣中移动到锁定位置，然后所述锁定位置被标记并且与参考锁定位置进行比较。
Description
技术领域
本发明涉及一种用来检查靠近用于烃井的勘探或操作中的管状部件的一端部设置的自锁丝扣的方法和量规。本发明还涉及一种用来制造用于烃井的勘探或操作中的连接装置的方法。
背景技术
传统地，通过上紧来连接管子，所述管子用来在操作烃井的情况下构成套管或生产管。通常，这样的管子包括设有外螺纹区的端部和设有内螺纹区的端部，每个端部用于通过与另一部件的相应端部进行上紧而连接起来，从而形成连接装置。因此，在水平地进行钻井时可使所构成的管柱转动，以便允许所述管柱朝向井底前进，或者当孔为水平孔时，允许所述管柱水平前进。为此，所述部件必须以高转矩上紧在一起，以便一方面传递足够大的旋转力矩以允许管柱前进通过井，并且另一方面防止管柱卸开。在传统的产品中，上紧力矩通常通过紧固抵接表面来获得，所述抵接表面设置在用来上紧的部件中的每一个上。然而，因为抵接表面的范围是管子厚度的一小部分，所以当施加太大的紧固力矩时，对于抵接表面来说，迅速地达到临界塑化阈值。
为此，对于丝扣，已经特别地进行例如致力于连接装置(例如专用于由申请人以商标名
HTF销售的那些连接装置)的开发，以便能够将不能适应至少一部分或甚至全部作用力的抵接表面卸载。使用文献FR-2855587中所描述的自锁丝扣来实现该目的。在该类型连接装置的自锁丝扣中，外螺纹端部的螺纹和内螺纹端部的螺纹具有恒定的导程，但是具有变化的螺纹宽度。更确切地说，螺纹牙顶的宽度通过离外螺纹端部或相应地离内螺纹端部具有增大的距离而对于外螺纹端部的螺纹来说或者相应地对于内螺纹端部的螺纹来说是逐渐增大的。因此，在上紧期间，外螺纹和内螺纹通过在相应于锁定点的位置处彼此锁定而终止。更确切地说，当外螺纹的侧面锁定在内螺纹的相应侧面上时，对于自锁丝扣来说发生锁定。
为此，上紧力矩由所述侧面之间的所有接触面承担，所述侧面即比由现有技术的抵接表面所构成的总表面区域显著大的总表面区域。
然而，由于与螺纹宽度有关的尺寸变化，具有自锁丝扣的连接装置加工起来很复杂。因此，加工公差之外的最微小的变化会改变螺纹的锁定点。为此，具有自锁丝扣的连接装置不是非常适合于与抵接表面一起使用，这是由于在螺纹锁定点中的不确定性致使它们的接触点不规则。然而，只要侧面之间的所有接触面允许抵接表面配合，则这种不相容性不是问题。
虽然与抵接表面一起使用的自锁丝扣的不相容性不是问题，但是这不是具有密封表面的情形。已知的是，在两个部件之间的连接处必须保证密封；当管柱在压力下输送气体时所述密封的密封性必须很高。为此，已知的是，在连接装置的螺纹区以外的外螺纹端部上设置密封表面，该密封表面用来通过与设置在连接装置的内螺纹端部上的密封表面过盈配合而协作。更确切地说，在通过上紧组装连接装置期间，通过将外螺纹端部的密封表面压入配合在内螺纹端部的密封表面下由两个表面之间的过盈配合进行协作。已知的是，由能够匹配在一起的密封表面的非常精确的定位产生密封，显然，所加工出的连接装置的锁定点必须相应于加工图上所参考的锁定点。
发明内容
为此，能够检查自锁丝扣的一致性是必要的；并且这构成了本发明的目的。
更确切地说，发明涉及一种用来检查靠近用于烃井的勘探或操作中的管状部件的一端部设置的自锁丝扣的量规，所述丝扣具有从管状部件的远端表面减小到最小值的螺纹牙根宽度，其特征在于，所述量规包括带有至少一个第一螺纹的基部，所述至少一个第一螺纹可在自锁丝扣中移动至锁定位置B。
根据某些特征，当量规用来检查外螺纹端部的丝扣时，量规的第一螺纹的高度大于丝扣的螺纹高度。
根据其它特征，当量规用来检查内螺纹端部的丝扣时，量规的第一螺纹的高度低于丝扣的螺纹高度。
根据其它特征，检查用量规包括至少一个第二螺纹，该至少一个第二螺纹适合于在自锁丝扣中引导量规。
根据其它特征，第一螺纹和第二螺纹具有相同的宽度。
根据其它特征，一个或多个螺纹的曲率半径基本上等于丝扣的曲率半径，以便与丝扣的形状相匹配。
根据其它特征，一个或多个螺纹的母面具有锥度，该锥度基本上等于管状部件的锥度。
根据其它特征，一个或多个螺纹的圆周长度“l”在管状部件的外直径的3％到79％范围内。
根据其它特征，一个或多个螺纹的表面被处理以获得大于35HRC的硬度。
根据其它特征，一个或多个螺纹的表面被处理以获得0.8μm或更小的粗糙度Ra。
本发明还涉及一种用来检查靠近用于烃井的勘探或操作中的管状部件的一端部设置的自锁丝扣的一致性的方法，所述丝扣具有从管状部件的远端表面减小到最小值的螺纹牙根宽度，其特征在于：
-将根据前述权利要求中任一项所述的检查用量规接合在靠近管状部件的远端表面的螺纹之一中；
-移动该量规以便运动远离管状部件的远端表面，直到将量规锁定在锁定位置中；
-标记该锁定位置；
-将所标记的锁定位置与参考锁定位置进行比较。
根据某些特征，标记量规锁定位置包括测量管状部件的远端表面与量规的第一螺纹的承载侧面之间的距离。
根据其它特征，检查用量规的第一螺纹的宽度被选择为在丝扣上任意确定的参考锁定位置的函数。
根据其它特征，丝扣上的参考锁定位置被确定为第一任意固定螺纹的宽度的函数。
本发明还涉及一种用来制造用于烃井的钻进和操作中的螺纹连接装置的方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
-设置第一管状部件和第二管状部件，所述第一管状部件和第二管状部件在其端部处并且在其圆周面上分别包括第一丝扣和第二丝扣，所述第一丝扣和第二丝扣具有从管状部件端部的远端表面减小的螺纹牙根宽度，以使得外丝扣和内丝扣互补并且能够通过自锁紧固而一起协作。
-将根据本发明的检查用量规接合在每个丝扣中，直到量规被锁定在锁定位置中。
-在管状部件的外部圆周面上设置标记，所述标记按照位于与所述部件的旋转轴线相同的平面中的方向纵向地延伸，所述平面包括在先前步骤中所确定的锁定位置B，
-在预定的上紧力矩C0下旋拧自锁丝扣，以使得所述标记之间的角度间隔约等于预定值。
根据某些特征，还利用根据本发明的检查方法来检查自锁丝扣的一致性。
根据某些特征，所述角度间隔约等于零，用于检查外自锁丝扣的量规的宽度与用于检查内自锁丝扣的量规的宽度是相同的，以使得为外丝扣和内丝扣所确定的锁定位置位于包括管状部件的旋转轴线的同一平面内。
根据其它特征，在包括外丝扣端部的管状部件的外部圆周面上设置标记，所述标记沿周向延伸，以使得当上紧力矩达到预定值时包括内丝扣的端部的远端表面与所述标记相对于彼此到达预定位置。
根据其它特征，管状部件的外螺纹端部和内螺纹端部都分别包括至少一密封表面，当丝扣按照自锁螺旋协作时，所述密封表面能够通过紧固而配合在一起，以构成密封区域。
附图说明
根据参照附图并且通过非限制性实例所给出的以下详细说明，本发明的其它优点和特征变得显而易见，所述详细说明不仅用来更好地理解发明，而且必要时有助于限定本发明。
图1显示了包括自锁丝扣的连接装置的剖视图；
图2显示了连接装置的自锁丝扣的剖视图的细节。
图3和4分别描绘了本发明的一个实施例的剖视图和俯视图；
图5显示了如上所提到的发明的实施例的详细图。
图6显示了根据本发明的一个实施例的透视图。
图7显示了根据本发明的两个管状部件的俯视图。
图8显示了根据本发明的两个管状部件的纵向剖视图。
图9描绘了根据本发明的两个管状部件的上紧曲线。
具体实施方式
图1显示了两个基本上管状的部件之间的连接，该连接用来通过自锁丝扣联接到一起并且用来被结合到烃井的管柱中。连接装置通常由设有外螺纹端部1的部件和设有内螺纹端部2的部件构成，外螺纹端部1能够被联接到内螺纹端部2。在这种连接装置中，外螺纹端部1包括第一密封表面和第二密封表面，该第一密封表面和第二密封表面分别能够与内螺纹端部2上的相应的第一密封表面和第二密封表面过盈配合，以形成第一密封区域5和第二密封区域6。外螺纹端部1还包括可旋拧到内螺纹端部2的相应螺纹区域4的外螺纹区域3，这些螺纹区域设置在两个密封表面5和6之间。端部1和2各自分别终止于远端表面7和8。
如在图2中可看到的，图2显示了螺纹区域3和4的细节，所述螺纹区域产生自锁丝扣。术语“自锁丝扣”是指丝扣包括以下详述的特征。外螺纹32与内螺纹42一样具有固定导程，同时它们的宽度沿它们的相应远端表面7、8方向减小，以使得在上紧期间，外螺纹32和内螺纹42通过将彼此锁定在预定位置中而终止。更确切地说，内丝扣4的承载侧面40之间的导程是恒定的，与内丝扣的对扣侧面41之间的导程一样，具有承载侧面40之间的导程大于对扣侧面41之间的导程的特定构造。类似地，外丝扣3的对扣侧面31之间的导程是恒定的，与外丝扣的承载侧面30之间的导程一样，具有对扣侧面31之间的导程小于承载侧面30之间的导程的特定构造。应当注意的是，接触主要形成在外螺纹承载侧面30和内螺纹承载侧面40之间，与外对扣侧面31和内对扣侧面41类似。相对照地，在外螺纹牙顶与内螺纹牙根之间通常设有间隙；类似地，在外螺纹的牙根与内螺纹的牙顶之间设有间隙，以便于在上紧期间行进并且避免任何卡住的风险。
有利地并且传统地，内螺纹和外螺纹具有燕尾形轮廓，以使得在上紧之后它们彼此牢固地嵌套。该补充的保证避免了窜动的风险，该窜动对应于在连接装置遭受大弯曲应力或拉应力时外螺纹与内螺纹的脱开。“燕尾形轮廓”通常是指外螺纹和内螺纹的对扣侧面和承载侧面的角度是负的。换句话说，螺纹基部的宽度小于螺纹牙顶的宽度。
有利地并且传统地，端部1和2具有锥形轮廓，该锥形轮廓遵循锥形母面100以便于将外螺纹元件上紧到内螺纹元件中。
有利地，丝扣3和4沿锥形母面100定向以便于上紧的行进。通常，所述锥形母面与轴线10形成一角度，该角度处于1.5°到5°范围内。在本情形下，所限定的锥形母面经过承载侧面的中心。
根据发明的一个实施例并且如图3和4所示，显示了一量规9，该量规可检查靠近用于烃井的勘探或操作中的管状部件1的一端部设置的外自锁丝扣3，所述丝扣在承载侧面之间具有恒定宽度的导程LFPP，类似地，在对扣侧面之间具有恒定宽度的导程SFPP，以及具有螺纹牙根宽度，该螺纹牙根宽度沿管状部件的远端表面7的方向从最小宽度(WIDTHmin)值增加到最大宽度(WIDTHmax)值。
如在图3中可看到的，量规9包括具有第一螺纹91的基部90，该第一螺纹91能够在自锁丝扣3中移动至锁定位置B。
表述“能够在自锁丝扣3中移动至锁定位置B”是指第一螺纹91的牙顶宽度WIDTHc必须大于丝扣3的螺纹牙根宽度的最小值WIDTHmin，以使得到达锁定位置B。明显地，第一螺纹91的牙顶宽度WIDTHc也必须小于丝扣3的螺纹牙根的宽度值WIDTHmax，以使得量规9可在远端表面7侧被接合在丝扣3中。
表述“能够在自锁丝扣3中移动至锁定位置B”还指第一螺纹91也必须具有与丝扣3互补的形状。因此，在丝扣3具有燕尾形轮廓的情况中，第一螺纹91也必须具有互补的燕尾形轮廓。更通常地，第一螺纹的侧面、牙顶和牙根的角度必须与正被检查的丝扣的那些角度一致。
表述“能够在自锁丝扣3中移动至锁定位置B”还指当螺纹91为外螺纹部件时，螺纹91的曲率半径比丝扣3的曲率半径大，而当螺纹为内螺纹部件时，该螺纹的曲率半径比丝扣4的曲率半径小。
有利地，螺纹91的曲率半径基本上等于所述丝扣的曲率半径，以便在量规沿管状部件行进期间与所述丝扣的形状尽可能紧密地匹配。
有利地，量规9的第一螺纹91的高度hc大于丝扣3的螺纹高度hp，从而限定出间隙e，以使得螺纹牙顶91总是与丝扣3的基部接触。为此，螺纹91检查丝扣3在螺纹牙根处的宽度。
相对照地，当要检查的丝扣是内丝扣4时，量规9的第一螺纹91的高度有利地比丝扣4的螺纹高度低，以使得螺纹91的牙根总是与丝扣4接触。为此，螺纹91检查丝扣4在螺纹牙顶处的宽度。
有利地并且如图5和6所示，量规9还包括在量规9沿外自锁丝扣3行进期间可引导量规的第二和第三螺纹92。这也防止量规在其处于锁定位置时枢转，这于是将致使测量不精确。明显地，第二和第三螺纹92承接第一螺纹91，以使得当量规9安装在要检查的管状部件上时，第二和第三螺纹位于第一螺纹91与管状部件的远端表面7之间。
有利地，第一螺纹91、第二和第三螺纹92与具有恒定导程和恒定螺纹宽度的丝扣相对应，以使得量规9便于制造，并且使得仅第一螺纹91而不是第二和第三螺纹可锁定在丝扣3中。换句话说，在螺纹92的承载侧面LFc和相应于外丝扣3的螺纹的承载侧面LFp之间设置轴向间隙；类似地，在螺纹92的对扣侧面SFc和外丝扣3的相应螺纹的对扣侧面SFp之间设置一间隙，这确保通过螺纹91进行锁定。换句话说，设置在量规9上的丝扣的特征可表示如下：
-SFPp＜SFPc≈LFPc＜LFPp，其中：
-SFPp：丝扣3的对扣侧面之间的导程宽度；
-LFPp：丝扣3的承载侧面之间的导程宽度；
-SFPc：量规的对扣侧面之间的导程宽度；
-LFPc：量规的承载侧面之间的导程宽度。
有利地，螺纹91和92具有锥形母面11，该锥形母面基本上等于丝扣3的锥形母面100，以便于相对于该丝扣插入和拔出量规9。更通常地，对于量规来说，具有锥度是有利的，该锥度小于外丝扣的锥度并且大于内丝扣的锥度，以便于量规的行进。
有利地，螺纹91和92的圆周长度l在管状部件1的外直径OD的3％到79％范围内。通过该范围，量规于是覆盖丝扣3的圆周的1％到25％，其还改善了量规9的引导性。
有利地，量规由工具型钢制成并且进行处理以便耐磨。为了进一步提高量规的耐磨性，有利的是采用诸如渗氮、表面淬火等的浅表面硬化处理。推荐硬度大于35HRC。
有利地，特别令人感兴趣的结果可通过进行修正型精加工而获得。除了增加耐磨性之外，量规还获得了量规向正被检查的丝扣产生较小的侵蚀性。推荐粗糙度Ra为0.8μm或者更小。
有利地，量规9包括标记，以标定邻近螺纹91的面和邻近引导螺纹的面。这于是使量规能够沿正确的方向安装在丝扣上，并且能够限定出量规9的螺纹91的承载侧面与邻近引导螺纹的表面之间的距离L。
在图4和图5中，用来检查靠近用于烃井的勘探或操作中的管状部件1的一端部设置的自锁丝扣的一致性的方法包括以下步骤：
-将检查用量规9接合在靠近管状部件的远端表面7的螺纹之一中；
-移动量规以使其运动远离管状部件的远端表面7，直到量规被锁定；
-标记量规被锁定的位置；
-将所标记的锁定位置与参考锁定位置进行比较。
有利地，标记量规的锁定位置B包括测量管状部件1的远端表面7与处于锁定位置的量规9之间的距离D。更确切地说，于是通过(例如，利用测径器或者同等物)测量所述距离D来得知量规9的螺纹91的承载侧面和与邻近量规9的螺纹91的面93相对的面94之间的距离L，可推导出螺纹91的承载侧面与表面7之间的距离。应当注意的是，与邻近量规9的螺纹91的面相对的面垂直于管状部件的轴线10，以便平行于远端表面7、8。
根据该方法的第一执行步骤，使用专用于要检查的连接装置的检查用量规，以便任意地选择量规9的锁定位置，该锁定位置确定了量规9的尺寸。因此，对于给定的丝扣，加工图指定出以下值：
-LFP：承载侧面的导程；
-SFP：对扣侧面的导程；
-Wr＝LFP-SFP：一整圈螺纹的宽度变化。
接下来，在离远端表面7相当于螺纹的宽度WIDTHp的一距离Lp处任意地选择位于承载侧面的丝扣上的参考位置。接下来，在量规必须被锁定的端部处选择导程数N；然后，可由此推导出所使用的螺纹91的宽度WIDTHc。通过以下公式来给出螺纹宽度：
WIDTHc＝WIDTHp-NWr
然后，通过以下公式给出必须测量出的检查用量规与远端表面7之间距离D：
D＝Lp+NLFP-L
以上已经显示出，标记量规的锁定位置包括将管状部件1的远端表面7与量规之间的距离D加到量规9的螺纹91的承载侧面和与量规9的螺纹91相对的端部之间的距离L中。
该方法的第一执行步骤具有允许选择量规的锁定位置的优点。因此，可以使进行检查的丝扣的长度最大化。
明显地，一旦已经提供量规，必要的是验证宽度WIDTHc的一致性，以便验证齿已经正确地加工。
明显地，如上所述的方法的第一执行过程既适用于设置在外螺纹端部上的螺纹又适用于设置在内螺纹端部上的螺纹。
在该方法的第二执行步骤中，使用单个检查用量规，该检查用量规的尺寸任意地选择。因此，量规的锁定位置必须确定为量规尺寸的函数。更确切地说，对于第一螺纹91的给定宽度WIDTHc，必须参照加工图，以便得到：
-LFP：承载侧面的导程；
-SFP：对扣侧面的导程；
-Wr＝LFP-SFP：一整圈螺纹的宽度变化。
另外，在离远端表面7并相当于螺纹宽度WIDTHp的一距离Lp处、在位于承载侧面上的丝扣上选择参考位置。
由在加工图上指定的这些值推导出离参考位置的导程数N，在参考位置之后，量规必须被锁定，即：
-N＝(WIDTHp-WIDTHc)/Wr
使用以下公式还推导出必须测量出的检查用量规与远端表面7之间的参考距离D：
D＝Lp+N LFP-L，L是量规9的螺纹91的承载侧面和与量规9的螺纹91相对的端部之间的距离。
该方法的第二执行步骤具有使用通用量规的优点，这意味着可检查不同的连接结构。
本发明还涉及一种用来制造用于烃井的钻进或操作中的螺纹连接装置的方法，其特征在于，该方法包括下文中详述的步骤。
如图7和8所示，提供第一管状部件，所述第一管状部件具有旋转轴线10并且在其端部1之一的外部圆周表面上包括外丝扣3，该外丝扣3的螺纹牙根宽度从端部1的远端表面7减小。提供第二管状部件，所述第二管状部件具有相同的旋转轴线10并且在其端部2之一的内部圆周表面上包括内丝扣4，该内丝扣4的螺纹牙根宽度从端部2的远端表面8减小。外丝扣3和内丝扣4是互补的并且能够通过自锁紧固而配合在一起。确切地，管状部件的加工操作对于本领域技术人员来说是已知的，并且该加工操作尤其包括将管状部件安装到车床的夹钳之间的步骤和借助于切削工具在所述部件的端部处加工出丝扣的步骤，该切削工具可在计算机数控程序下从一给定位置处相对于车床结构运动。
然后，根据本发明将检查用量规9接合在每个丝扣3、4中并且移动至锁定位置B。
然后，在每个管状部件1、2的外部圆周表面上设置纵向标记T1、T2。标记T1和T2按照位于包括所述部件1、2的旋转轴线10的同一平面中的方向纵向地延伸，所述平面包括在先前步骤中所确定的锁定位置B。
在包括外丝扣的端部1上获得的纵向标记T1位于丝扣3之外并且在与远端表面7相对的丝扣侧上。
然后，在预定的上紧力矩C0下旋拧自锁丝扣3、4，以使得纵向标记T1、T2之间的角度间隙约等于预定值A0。通常，根据API(美国石油协会)的技术规范并且根据连接装置的构造和应用来选择力矩C0。
以这种方式，通过纵向标记T1和T2来控制管状部件中一个相对于另一个的径向位置。在上紧之后能够验证是否到达锁定位置B。当然，施加预定上紧力矩C0的装置可能产生不正确的上紧位置。同样，使用润滑剂可能产生上紧力矩的错误读数。
需要检测是否已经达到上紧力矩C0，并且特别在管状部件是在钻进操作期间易于卸开的钻井产品时。在所述部件包括密封部分5、6的情况中，还需要非常准确地检测外丝扣和内丝扣中的一个相对于另一个的相对位置。
当然，这样的密封部分是由密封表面的紧固而形成的，当丝扣被上紧到锁定位置B中时，所述密封表面面对面地定位。径向标记允许验证是否密封表面面对面地定位。如图9所示，能够形成连接装置的两个管状部件的上紧步骤通常可以被分成四部分。X轴显示了圈数NT，而Y轴显示了上紧力矩C。
-第一部分P1，在该第一部分P1期间，第一管状部分的外丝扣与第二管状部分的相应内丝扣不存在任何径向紧固。
-第二部分P2，在该第二部分P2期间，外丝扣与内丝扣之间的接触包括随着旋拧(产生低的但增加的上紧力矩)而增加的径向紧固。
-第三部分P3，在该第三部分P3期间，专用于形成“金属与金属”密封部分的外表面和内表面面对面，并且在该第三部分P3期间外丝扣和内丝扣开始通过自锁紧固而协作。
-第四部分P4，在该第四部分P4期间，同时到达丝扣的锁定位置，并且密封表面通过紧固而接触，以形成密封部分。
该第四部分P4描绘了上紧的最后阶段，在该最后阶段中，达到力矩C0。该部分非常短并且需要非常精确的定位。
在用于检查外自锁丝扣3的量规的宽度与用于检查内自锁丝扣4的量规的宽度WIDTHc相同的情况下，并且如果用于上紧的润滑剂没有效果的话，则为外丝扣和内丝扣所确定的锁定位置B位于包括管状部件的旋转轴线10的同一平面内。为此，所述角度间隙A约等于零。
同样，在用于检查外自锁丝扣3的量规与用于检查内自锁丝扣4的量规具有不同的宽度WIDTHc的情况下，所述差值等于一整圈螺纹的宽度变化的整数倍，为外丝扣和内丝扣所确定的锁定位置位于包括管状部件的旋转轴线10的同一平面内。为此，所述角度间隙A约等于零。与一整圈中螺纹的宽度变化相当的值之前被明确为：Wr＝LFP-SFP。
在用于检查外自锁丝扣3的量规与用于检查内自锁丝扣4的量规是不同量规的情况下，为外自锁丝扣和内自锁丝扣所确定的锁定位置B不位于包括管状部件的旋转轴线10的同一平面内。为此，当量规的宽度WIDTHc不同时，角度间隙A总是更高。
在螺纹连接装置的制造期间，推荐借助于根据本发明的检查方法来验证螺纹的一致性。
在连接装置的制造期间，推荐在包括具有外丝扣1的端部的管状部件的外部圆周表面上设置周向标记M1，所述标记沿周向延伸，以使得当上紧力矩达到预定值C0时，包括内丝扣的端部2的远端表面8和周向标记M1相对于彼此到达预定位置P0。
以这种方式，不仅检查了管状部件相对于彼此的径向位置，而且检查了轴向位置。
Claims (22)
1.一种检查用量规（9），所述检查用量规用来检查靠近用于烃井的勘探或操作中的管状部件的一端部（1；2）设置的自锁丝扣（3；4），所述丝扣具有从所述管状部件的端部（1；2）的远端表面（7；8）减小至最小值（WIDTHmin）的螺纹牙根宽度，所述自锁丝扣（3；4）的内螺纹和外螺纹具有燕尾形轮廓，其特征在于，所述量规（9）包括具有至少一个第一螺纹（91）的基部（90），所述第一螺纹（91）也具有与所述自锁丝扣（3；4）互补的燕尾形轮廓，所述第一螺纹（91）能够在所述自锁丝扣（3；4）中移动至锁定位置（B），所述量规用来检查外螺纹端部（1）的丝扣（3），所述量规的第一螺纹（91）的高度（hc）大于所述丝扣（3）的螺纹高度（hp），以使得螺纹的牙顶接触丝扣（3）的基部，或者，所述量规用来检查内螺纹端部（2）的丝扣（4），所述量规的第一螺纹（91）的高度低于所述丝扣（4）的螺纹高度，以使得螺纹（91）的牙根接触丝扣（4）。
2.根据权利要求1所述的检查用量规（9），其特征在于，所述量规包括至少一个第二螺纹（92），所述至少一个第二螺纹能够在所述自锁丝扣（3；4）中引导所述量规（9）。
3.根据权利要求2所述的检查用量规（9），其特征在于，所述第一螺纹（91）和第二螺纹（92）具有相同的宽度（WIDTHc）。
4.根据权利要求1所述的检查用量规，其特征在于，所述第一螺纹（91）的曲率半径等于丝扣（3；4）的曲率半径，以便与所述丝扣（3；4）的形状相匹配。
5.根据权利要求2所述的检查用量规，其特征在于，所述第一螺纹和第二螺纹（91；92）的曲率半径等于丝扣（3；4）的曲率半径，以便与所述丝扣（3；4）的形状相匹配。
6.根据权利要求1所述的检查用量规，其特征在于，所述第一螺纹（91）的母面具有锥度，该锥度等于所述管状部件的锥度。
7.根据权利要求2所述的检查用量规，其特征在于，所述第一螺纹和第二螺纹（91；92）的母面都具有锥度，该锥度等于所述管状部件的锥度。
8.根据权利要求1所述的检查用量规，其特征在于，所述第一螺纹（91）的圆周长度“l”在所述管状部件的外直径（OD）的3%到79%范围内。
9.根据权利要求2所述的检查用量规，其特征在于，所述第一螺纹和第二螺纹（91；92）的圆周长度“l”都在所述管状部件的外直径（OD）的3%到79%范围内。
10.根据权利要求1所述的检查用量规，其特征在于，所述第一螺纹（91）的表面被处理以获得大于35HRC的硬度。
11.根据权利要求2所述的检查用量规，其特征在于，所述第一螺纹和第二螺纹（91；92）的表面被处理以获得大于35HRC的硬度。
12.根据权利要求中1所述的检查用量规，其特征在于，所述第一螺纹（91）的表面被处理以获得0.8μm或者更小的粗糙度Ra。
13.根据权利要求中2所述的检查用量规，其特征在于，所述第一螺纹和第二螺纹（91；92）的表面被处理以获得0.8μm或者更小的粗糙度Ra。
14.一种检查方法，所述检查方法用来检查靠近用于烃井的勘探或操作中的管状部件的一端部（1；2）设置的自锁丝扣的一致性，所述丝扣具有从所述管状部件的远端表面（7；8）减小到最小值（WIDTHmin）的螺纹牙根宽度，所述自锁丝扣（3；4）的内螺纹和外螺纹具有燕尾形轮廓，其特征在于：
-将根据前述权利要求1-13中任一项所述的检查用量规接合在靠近所述管状部件的远端表面（7；8）的螺纹之一中；
-移动所述量规（9）以使其运动远离所述管状部件的远端表面（7；8），直到将所述量规锁定在锁定位置（B）中；
-标记所述锁定位置（B）；
-将所标记的锁定位置与参考锁定位置进行比较；
当所述量规检查外螺纹端部（1）的丝扣（3）时，所述量规的第一螺纹（91）的高度（hc）大于所述丝扣（3）的螺纹高度（hp）以使得螺纹的牙顶接触丝扣（3）的基部，当所述量规用来检查内螺纹端部（2）的丝扣（4），所述量规的第一螺纹（91）的高度低于所述丝扣（4）的螺纹高度，以使得螺纹（91）的牙根接触丝扣（4）。
15.根据权利要求14所述的检查方法，其特征在于，标记所述量规的锁定位置包括测量所述管状部件的远端表面（7；8）与所述量规（9）的第一螺纹（91）的承载侧面（LFc）之间的距离。
16.根据权利要求14所述的检查方法，其特征在于，将所述检查用量规（9）的第一螺纹（91）的宽度（WIDTHc）选择为在所述丝扣（3；4）上任意确定的参考锁定位置（B）的函数。
17.根据权利要求14所述的检查方法，其特征在于，将所述丝扣（3；4）上的参考锁定位置（B）确定为第一任意固定螺纹（91）的宽度（WIDTHc）的函数。
18.一种制造用于烃井的钻进或操作中的螺纹连接装置的方法，其特征在于：
-设置第一管状部件和第二管状部件，所述第一管状部件和第二管状部件在它们的端部（1、2）处且在它们的圆周表面上分别包括第一丝扣和第二丝扣（3、4），所述第一丝扣和第二丝扣（3、4）具有从所述管状部件的端部（1；2）的远端表面（7；8）减小的螺纹牙根宽度，所述自锁丝扣（3；4）的内螺纹和外螺纹具有燕尾形轮廓，以使得外丝扣和内丝扣（3、4）互补并且能够通过自锁紧固而配合在一起，
-将根据权利要求1到13中任一项所述的检查用量规（9）接合在每个丝扣（3、4）中，并且在所述丝扣（3；4）中将所述检查用量规移动至锁定位置（B），
-在所述管状部件的外部圆周表面上设置纵向标记（T1、T2），所述标记按照位于与所述管状部件的旋转轴线（10）相同的平面内的方向纵向地延伸，所述平面包括在前述步骤中所确定的锁定位置（B），
-在预定的上紧力矩（C0）下旋拧自锁丝扣（3、4），以使得所述纵向标记（T1、T2）之间的角度间隙（A）等于预定值（A0）。
19.根据权利要求18所述的用于制造螺纹连接装置的方法，其特征在于，根据权利要求14-17所述的检查方法中的任一种方法检查自锁丝扣（3、4）。
20.根据权利要求18所述的用于制造螺纹连接装置的方法，其特征在于，所述角度间隙（A）等于零，用于检查外自锁丝扣（3）的量规的宽度与用于检查内自锁丝扣（4）的量规的宽度（WIDTHc）是相同的，以使得为外自锁丝扣（3）和内自锁丝扣（4）所确定的锁定位置（B）位于包括所述管状部件的旋转轴线（10）的同一平面内。
21.根据权利要求18所述的用于制造螺纹连接装置的方法，其特征在于，在包括带外丝扣的端部（1）的管状部件的外部圆周表面上设置周向标记（M1），所述周向标记（M1）沿周向延伸，以使得当上紧力矩达到预定值（C0）时，包括内丝扣的端部的远端表面（8）和所述周向标记（M1）相对于彼此到达预定位置（P0）。
22.根据权利要求18所述的用于制造螺纹连接装置的方法，其特征在于，所述管状部件的外螺纹端部（1）和内螺纹端部（2）均分别包括至少一密封表面，当所述丝扣（3、4）按照自锁螺旋配合时，所述密封表面能够通过紧固而配合到一起，以构成密封部分。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C53 | Correction of patent of invention or patent application | ||
| CB02 | Change of applicant information |
Address after: French aulnois aimeries Applicant after: VALLOUREC MANNESMANN OIL & GAS FRANCE Applicant after: SUMITOMO METAL INDUSTRIES, Ltd. Address before: French aulnois aimeries Applicant before: VALLOUREC MANNESMANN OIL & GAS FRANCE Applicant before: SUMITOMO METAL INDUSTRIES, Ltd. |
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| COR | Change of bibliographic data |
Free format text: CORRECT: APPLICANT; FROM: VALLOUREC MANNESMANN OIL + GAS TO: VALLOUREC OIL + GAS FRANCE CORP. |
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| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CP01 | Change in the name or title of a patent holder |
Address after: French aulnois aimeries Co-patentee after: NIPPON STEEL & SUMITOMO METAL Corp. Patentee after: VALLOUREC MANNESMANN OIL & GAS FRANCE Address before: French aulnois aimeries Co-patentee before: NIPPON STEEL & SUMITOMO METAL Corp. Patentee before: VALLOUREC MANNESMANN OIL & GAS FRANCE |
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| CP01 | Change in the name or title of a patent holder | ||
| TR01 | Transfer of patent right | ||
| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20190619 Address after: French aulnois aimeries Co-patentee after: NIPPON STEEL & SUMITOMO METAL Corp. Patentee after: VALLOUREC MANNESMANN OIL & GAS FRANCE Address before: French aulnois aimeries Co-patentee before: SUMITOMO METAL INDUSTRIES, Ltd. Patentee before: VALLOUREC MANNESMANN OIL & GAS FRANCE |