CN107088499A - 钻采管杆丝扣涂油脂方法、装置及上扣式油管试压机 - Google Patents

Abstract

将油脂涂到模具螺纹上，钻采管杆末端的丝扣与模具螺纹旋合，涂在模具螺纹上的油脂粘附在钻采管杆丝扣表面上，在旋合的过程中，油脂被带入其他丝扣表面；采用这种方式在钻采管杆末端的丝扣表面涂敷油脂，结构简单，实现方便。在试压前在油管丝扣表面涂敷油脂，可以将油脂涂敷与试压结合在一起，而无须专门的进行丝扣涂油作业，节省了作业场地；上扣式油管试压机控制自动化程度比较高，将丝扣涂油作业与其结合在一起，更加便利了自动化作业的实施；此外，在上扣过程中，油脂可以起到润滑作用，有助于保护丝扣，提高试压成功率。

Description

钻采管杆丝扣涂油脂方法、装置及上扣式油管试压机

技术领域

本发明涉及油气作业部件防护、维修、检验技术领域，具体讲是一种钻采管杆丝扣涂油脂方法、装置及上扣式油管试压机。

背景技术

油气钻采作业中使用的油管、套管、钻杆等管杆类零部件在末端设置有丝扣（螺纹），为了防腐、防锈、连接时润滑以及辅助密封，需要在这些丝扣上涂敷油脂，传统的涂敷方式是人工涂抹，效率较低、涂敷质量和涂敷量不易控制，人工费用高且劳动环境恶劣，无论是质量还是安全都难以保证；为解决这个问题，行业内提出了许多解决方案，授权公告号为CN 2278837Y的实用新型专利提出了一种管端丝扣涂油器，在涂头上开设出油缝槽，采用手轮控制润滑剂的出油多少，初步解决了涂敷量控制问题，但仍需人工手工操作，自动化程度较低，与之类似的有授权公告号为CN 204817079U的实用新型专利《油管公扣丝扣油涂抹器》，申请公布号为CN 102688832 A的发明专利申请《丝扣油涂抹装置》，均是较为简单的手工涂油工具；授权公告号为CN 205761972 U的实用新型专利《丝扣油自动涂抹装置》通过水平移动机构和垂直升降机构将喷涂机构移动到需要喷涂的丝扣处进行喷涂，授权公告号为CN 204276253 U的实用新型专利《一种用于钻杆自动涂油机械手装置》采用小车带动喷涂头移动到丝扣表面进行喷涂，使用机构带动喷涂，降低了人员劳动强度；申请公布号为CN104511403 A的发明专利申请，授权公告号为CN 203296753 U的实用新型专利《油管丝扣自动涂油装置》，授权公告号为 CN 203425997 U的实用新型专利《一种新型油管丝扣密封脂涂抹装置》，申请公布号为CN 105289915 A的发明专利申请《一种油管钻杆丝扣防腐脂自动涂抹装置》均采用气动或液压、电气等方式驱动油脂涂敷，提高了自动化水平和效率。

油管修复是对回收的油管进行回收再利用的重要手段，2008年11月的第四届世界维修大会会议论文《大庆油田油管修复技术研究》，重庆科技学院学报(自然科学版) 2008年2月第10卷第1期《全自动油管修复生产线的设计制造及效果分析》介绍了修复的作业过程，修复后的油管需要进行试压检测后判定是否合格，保护油脂涂敷环节通常在试压完毕后的包装环节进行。中国设备工程2004年11期《全自动上扣式油管水试压系统》对试压检测用的上扣式油管水试压系统进行了介绍，上扣式油管试压机的通过工具头与油管旋紧后试压，用以检测油管和丝扣质量，工具头通过丝扣与油管连接，在上扣过程中，存在因对中等问题的丝扣损伤隐患，授权公告号为CN 2660508Y的实用新型专利全自动油管试压机中提到的电压波动、对中等问题是一个原因之一。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种不同于现有技术方案的一种钻采管杆丝扣涂油脂方法，以及实现此方法的装置，能够解决钻采管杆丝扣自动化涂油问题，油脂涂敷迅速、均匀，节省油脂；另外提出一种安装有钻采管杆丝扣涂油脂装置的上扣式油管试压机，不仅节省丝扣涂敷的人工成本，提高自动化水平，提高效率，还能够解决上扣时的丝扣保护问题。

本发明的技术方案是：一种钻采管杆丝扣涂油脂方法，包括以下步骤：

（1）模具设置有与钻采管杆末端丝扣相配合的模具螺纹，当钻采管杆末端的丝扣为外螺纹时，所述模具螺纹是内螺纹；当钻采管杆末端的丝扣为内螺纹时，所述模具螺纹是外螺纹；将油脂涂到所述模具螺纹上；

（2）使钻采管杆末端的丝扣与所述模具螺纹旋合，在旋合的过程中油脂与钻采管杆的丝扣接触并附着在钻采管杆的丝扣表面。

将油脂涂到模具螺纹上，钻采管杆末端的丝扣与模具螺纹旋合，涂在模具螺纹上的油脂粘附在部分丝扣表面上，在旋合的过程中，油脂被带入其他丝扣表面；钻采管杆末端的丝扣是锥螺纹，旋合的过程中钻采管柱末端丝扣和模具螺纹之间的间隙越来越小，挤压油脂沿丝扣表面展开；两者作用结合使得油脂被迅速、均与的涂敷在钻采管杆末端的丝扣表面，旋合的松紧程度代表钻采管杆末端的丝扣和模具螺纹之间的间隙，进而可以控制涂敷在钻采管杆末端的丝扣表面的油脂厚度，采用这种方式在钻采管杆末端的丝扣表面涂敷油脂，结构简单，实现方便。

本发明还提供一种实现上述方法的钻采管杆丝扣涂油脂装置，其特征在于，包括供油脂装置、涂头和模具，所述模具设置有与钻采管杆末端丝扣相配合的模具螺纹，当钻采管杆末端的丝扣为外螺纹时，所述模具螺纹是内螺纹；当钻采管杆末端的丝扣为内螺纹时，所述模具螺纹是外螺纹；所述涂头上设置有出油通道，所述涂头与模具螺纹相对应的表面设置有出油口，所述出油通道的一端连接出油口，另一端通过管路和供油脂装置相连接，油脂由供油脂装置通过管路、出油通道、出油口输送到模具螺纹上。通过供油脂装置、出油通道、出油口及其相应连接管路，可以实现对模具螺纹的油脂自动供应，避免了人工涂敷的质量控制问题，节省人力；所述模具设置有与钻采管杆末端丝扣相配合的模具螺纹，使得旋合得以实现；钻采管杆末端的丝扣是锥螺纹，旋合的过程对钻采管住末端丝扣和模具螺纹之间的间隙越来越小，挤压油脂沿丝扣表面展开；两者作用结合使得油脂被迅速、均与的涂敷在钻采管杆末端的丝扣表面，旋合的松紧程度代表钻采管杆末端的丝扣和模具螺纹之间的间隙，进而可以控制涂敷在钻采管杆末端的丝扣表面的油脂厚度。采用这种方式在钻采管杆末端的丝扣表面涂敷油脂，结构简单，实现方便。

作为钻采管杆丝扣涂油脂装置的一种实施方式，还包括滑动支座、滑动杆，所述滑动杆末端连接涂头，所述滑动杆和滑动支座滑动连接，所述滑动杆可在滑动支座上往复滑动，所述滑动杆的运动方向与模具螺纹的轴线垂直，所述滑动杆带动涂头接近或离开模具螺纹。滑动杆带动涂头接近模具螺纹，在模具螺纹上涂敷油脂后，离开模具螺纹，并让开管杆移动的空间，管杆丝扣旋合使油脂涂敷均匀后，旋下管杆，移出涂油工位后，滑动杆再一次的带动涂头接近模具螺纹，启动又一轮的涂油工作，如此循环进行，流程顺畅，便于自动化操作。

作为钻采管杆丝扣涂油脂装置的另一种实施方式，还包括摆动支座、摆动臂，所述摆动臂末端连接涂头，所述摆动臂和摆动支座铰接，所述摆动臂可在摆动支座上摆动，所述摆动臂的旋转轴线与模具螺纹的轴线垂直，所述摆动臂带动涂头接近模具，与模具螺纹靠近。摆动臂带动涂头接近模具螺纹，在模具螺纹上涂敷油脂后，离开模具螺纹，管杆丝扣旋合使油脂涂敷均匀后，旋下管杆，移出涂油工位后，滑动杆再一次的带动涂头接近模具螺纹，启动又一轮的涂油工作，如此循环进行，流程顺畅，便于自动化操作。

以下介绍两种涂头的较佳实施方式，当丝扣是内螺纹时，所述模具表面设置的模具螺纹是外螺纹，所述涂头设置有和所述模具螺纹相配合的内圆弧，所述出油口设置在所述内圆弧的内表面。内圆弧与模具螺纹配合，油脂由出油口挤出后，沿内圆弧与模具螺纹的缝隙蔓延，粘附在模具螺纹上，使得模具螺纹表面有更大的油脂涂敷面，进而保证了钻采管杆丝扣与更大的油脂涂敷面接触，从而使得油脂涂敷更加均匀。

当丝扣是外螺纹时，所述模具表面设置的模具螺纹是内螺纹，所述涂头设置有和所述模具螺纹相配合的外圆弧，所述出油口设置在所述内圆弧的外表面。外圆弧与模具螺纹配合，油脂由出油口挤出后，沿外圆弧与模具螺纹的缝隙蔓延，粘附在模具螺纹上，使得模具螺纹表面有更大的油脂涂敷面，进而保证了钻采管杆丝扣与更大的油脂涂敷面接触，从而使得油脂涂敷更加均匀。

作为供油脂装置的一种实现方式，所述供油脂装置是气动泵，通过涂油控制阀与气源连接。

进一步的，还包括气动驱动部件和驱动控制阀，所述气动驱动部件驱动滑动杆或摆动臂带动涂头靠近或远离模具。气动是润滑供油领域的一种典型实现方式，实现方便，便于实现自动化控制。本技术领域还有许多其他供油和控制方式，技术人员可以根据需要进行选用。

在油管修复过程中，需要对修复后的油管进行试压，试压合格后的油管会涂敷油脂并进行包装，这是油管修复工艺的传统工序。本发明对传统的工序进行改造，将涂敷油脂的环节移到上扣阶段，此时：所述模具是上扣式油管试压机的与油管旋合的工具头，在试压前，将油脂涂到所述工具头上的模具螺纹上，工具头与油管旋合后进行试压。在试压前在油管丝扣表面涂敷油脂，可以将油脂涂敷与试压结合在一起，而无须专门的进行丝扣涂油作业，节省了作业场地；上扣式油管试压机控制自动化程度比较高，将丝扣涂油作业与其结合在一起，更加便利了自动化作业的实施；此外，在上扣过程中，油脂可以起到润滑作用，有助于保护丝扣，提高试压成功率。

此时上扣式油管试压机安装以上所述的钻采管杆丝扣涂油脂装置，所述模具是上扣式油管试压机的与油管旋合的工具头，油管与工具头接触之前，往工具头上涂敷油脂，油管进入试压工位并与工具头旋合，不仅向油管丝扣表面涂敷了油脂，同时还润滑了丝扣，使得旋合更加顺畅，丝扣和工具头接触面缝隙中存有油脂，有助于保护丝扣和工具头，延长了工具头寿命；旋合后进行试压，试压过程中，丝扣和工具头接触面缝隙中存有油脂，具有辅助密封作用，有助于试压成功。

附图说明

图1是本发明的一种钻采管杆丝扣涂油脂装置的一种实施方式的正视图，图中气缸处于伸出状态，涂头靠近模具。

图2是图1中涂头的结构示意图。

图3是图1实施方式的控制原理图。

图4是图1实施方式的俯视图，图中气缸处于缩回状态，涂头远离模具，管杆丝扣与模具螺纹旋合。

图5是本发明的一种钻采管杆丝扣涂油脂装置的另一种实施方式的结构示意图。

图6是图5的一种钻采管杆丝扣涂油脂装置中涂头的局部剖视图。

图7是图5实施方式的控制原理图。

图8是安装有本发明的钻采管杆丝扣涂油脂装置的上扣式油管试压机的一种实施方式的正视图。

图9是图8实施方式的俯视图。

图10是图9的局部放大图。

具体实施方式

具体实施方式

实施方式1。

结合附图1、2、3、4说明本发明钻采管杆丝扣涂油脂装置的一种实施方式，为便于效果对比，图1中气缸处于伸出状态，涂头靠近模具，图4中气缸处于缩回状态，涂头远离模具，管杆丝扣与模具螺纹旋合。

如图1所示，钻采管杆丝扣涂油脂装置包括模具1、涂头21、滑动杆22、滑动支座23。模具1设置有与钻采管杆末端丝扣相配合的模具螺纹，本实施例中，所述模具螺纹是外螺纹，配套钻采管杆末端的丝扣为内螺纹。

所述滑动杆22末端连接涂头21，所述滑动杆22和滑动支座23滑动连接，通过气缸24驱动滑动杆22在滑动支座上23往复滑动，所述滑动杆22的运动方向与模具螺纹的轴线垂直，所述滑动杆22带动涂21头接近或离开模具螺纹。

如图2所示，本实施例中，涂头21设置有和模具螺纹相配合的内圆弧211，出油口212设置在内圆弧211的内表面,涂头2上设置有出油通道213。

如图3所示，采用气动泵4作为供油脂装置，气动泵4的进气端通过涂油控制阀3与气源连接，气动泵4的出油端与出油通道213连接，气源连接驱动控制阀5，驱动控制阀5的气路与气缸24的进气端连接。

结合图1、4来说明本实施例中钻采管杆丝扣涂油脂装置的工作方式，图4是图1实施方式的俯视图。为效果对比方便。为便于效果对比，图1中气缸处于伸出状态，涂头靠近模具1。图4中气缸处于缩回状态，涂头21远离模具，管杆丝扣与模具螺纹旋合。

首先，气缸24的缸杆伸出，驱动滑动杆22带动涂头21接近模具螺纹，涂头21上的内圆弧211与模具螺纹配合，涂油控制阀3打开，气源与气动泵4连通，气动泵4泵出油脂，由出油口212进入到内圆弧211与模具螺纹的缝隙中并沿缝隙蔓延，粘附在模具螺纹上，使得模具螺纹表面有更大的油脂涂敷面；

泵出油脂达到一定的量后，关闭涂油控制阀3，气动泵4停止；

驱动控制阀5动作，控制气缸24的缸杆伸出，驱动滑动杆22带动涂头21远离模具螺纹；

钻采管杆向模具1移动，模具外螺纹与钻采管杆末端的内螺纹接触；

旋转模具1或钻采管杆，使钻采管杆末端的丝扣与所述模具螺纹旋合，在旋合的过程中油脂与钻采管杆的丝扣接触并附着在钻采管杆的丝扣表面；在旋合的过程中，油脂被带入其他丝扣表面；钻采管杆末端的丝扣是锥螺纹，旋合的过程中钻采管柱末端丝扣和模具螺纹之间的间隙越来越小，挤压油脂沿丝扣表面展开；两者作用结合使得油脂被迅速、均与的涂敷在钻采管杆末端的丝扣表面，通过控制旋合的松紧程度可以控制涂敷在钻采管杆末端的丝扣表面的油脂厚度；

反向旋松旋转模具1或钻采管杆，使钻采管杆末端的丝扣与所述模具螺纹脱离；

抽出钻采管杆，完成一个油脂涂敷过程。

如此循环进行，可以进行多个钻采管杆的连续油脂涂敷作用。

实施方式2。

结合附图5、6、7说明本发明钻采管杆丝扣涂油脂装置的另一种实施方式。

如图5所示，本实施例中，摆动支座63上安装摆动气缸62、摆动臂61，摆动臂61和摆动支座63铰接，摆动气缸62带动摆动臂61摆动，所述摆动臂61末端连接涂头64，摆动臂61的旋转轴线与模具螺纹的轴线垂直，摆动臂61带动涂头插入和离开模具。

如图5、6所示，本实施例中，模具7表面设置的模具螺纹是内螺纹，涂头64设置有和所述模具螺纹相配合的外圆弧642，出油口641设置在所述外圆弧642的外表面。外圆弧642与模具螺纹配合，油脂由出油口641挤出后，沿外圆弧642与模具螺纹的缝隙蔓延，粘附在模具螺纹上，使得模具螺纹表面有更大的油脂涂敷面，进而保证了钻采管杆丝扣与更大的油脂涂敷面接触，从而使得油脂涂敷更加均匀。

图6是图5的一种钻采管杆丝扣涂油脂装置中涂头64的局部剖视图，图6中，所设置出油口641是延圆弧面642设置的多个出油口，使得油脂涂敷的面积更大，油脂涂敷更加均匀。

图5、7中，控制涂头靠近或远离模具螺纹的是摆动气缸62，摆动气缸62动作带动涂头64靠近或远离模具螺纹的方式是摆动臂61的旋转。

本实施例中未详细描述的方式和上一个实施方式相同。

实施方式3。

本实施例是安装有本发明的钻采管杆丝扣涂油脂装置的上扣式油管试压机的一种实施方式。

图8是安装有本发明的钻采管杆丝扣涂油脂装置的上扣式油管试压机的一种实施方式的正视图,图中，实施方式1中的钻采管杆丝扣涂油脂装置2安装在工具头为外螺纹的一侧，实施方式2中钻采管杆丝扣涂油脂装置3安装在工具头为内螺纹的一侧。

图9是图8实施方式的俯视图。

图10是图9的局部放大图。

使用本实施例的上扣式油管试压机对油管进行试压的工序为：

首先，气缸24的缸杆伸出，驱动滑动杆22带动涂头21接近工具头（外螺纹），摆动气缸62带动摆动臂61摆动，带动涂头64插入工具头（内螺纹）。

涂油控制阀3打开，气动泵4泵出油脂，分别由出油口212、出油口641涂敷到工具头（外螺纹）、工具头（内螺纹）上；

泵出油脂达到一定的量后，关闭涂油控制阀3，气动泵4停止；

驱动控制阀动作，控制气缸24的缸杆缩回，带动涂头21远离工具头（外螺纹），气缸62的摆动臂61摆动带动涂头64移出工具头（内螺纹）；

油管进入试压工位，两个工具头向油管靠近，接触、旋合，在旋合的过程中油脂附着在油管的丝扣表面；

向油管中通入试压介质，试压；

试压完毕，反向旋松工具头和油管直至脱离，两个工具头远离油管；

将油管运出试压工位。

如此循环进行，可以进行多个油管的油脂涂敷、试压工作。

油管与工具头接触之前，往工具头上涂敷油脂，油管进入试压工位并与工具头旋合，不仅向油管丝扣表面涂敷了油脂，同时还润滑了丝扣，使得旋合更加顺畅，丝扣和工具头接触面缝隙中存有油脂，有助于保护丝扣和工具头，延长了工具头寿命；旋合后进行试压，试压过程中，丝扣和工具头接触面缝隙中存有油脂，具有辅助密封作用，有助于试压成功。

Claims (10)

1.一种钻采管杆丝扣涂油脂方法，包括以下步骤：

（1）模具设置有与钻采管杆末端丝扣相配合的模具螺纹，当钻采管杆末端的丝扣为外螺纹时，所述模具螺纹是内螺纹；当钻采管杆末端的丝扣为内螺纹时，所述模具螺纹是外螺纹；将油脂涂到所述模具螺纹上；

（2）使钻采管杆末端的丝扣与所述模具螺纹旋合，在旋合的过程中油脂与钻采管杆的丝扣接触并附着在钻采管杆的丝扣表面。

2.根据权利要求1的一种钻采管杆丝扣涂油脂方法，其特征在于：所述模具是上扣式油管试压机的与油管旋合的工具头，在试压前，将油脂涂到所述工具头上的模具螺纹上，在所述步骤（2）之后进行试压。

3.用以实现权利要求1或2所述方法的钻采管杆丝扣涂油脂装置，其特征在于，包括供油脂装置、涂头和模具，所述模具设置有与钻采管杆末端丝扣相配合的模具螺纹，当钻采管杆末端的丝扣为外螺纹时，所述模具螺纹是内螺纹；当钻采管杆末端的丝扣为内螺纹时，所述模具螺纹是外螺纹；所述涂头上设置有出油通道，所述涂头与模具螺纹相对应的表面设置有出油口，所述出油通道的一端连接出油口，另一端通过管路和供油脂装置相连接，油脂由供油脂装置通过管路、出油通道、出油口输送到模具螺纹上。

4.根据权利要求3的钻采管杆丝扣涂油脂装置，其特征在于，还包括滑动支座、滑动杆，所述滑动杆末端连接涂头，所述滑动杆和滑动支座滑动连接，所述滑动杆可在滑动支座上往复滑动，所述滑动杆的运动方向与模具螺纹的轴线垂直，所述滑动杆带动涂头接近或离开模具螺纹。

5.根据权利要求3的钻采管杆丝扣涂油脂装置，其特征在于，还包括摆动支座、摆动臂，所述摆动臂末端连接涂头，所述摆动臂和摆动支座铰接，所述摆动臂可在摆动支座上摆动，所述摆动臂的旋转轴线与模具螺纹的轴线垂直，所述摆动臂带动涂头接近模具，与模具螺纹靠近。

6.根据权利要求3至5任一项所述的钻采管杆丝扣涂油脂装置，其特征在于，所述模具表面设置的模具螺纹是内螺纹，所述涂头设置有和所述模具螺纹相配合的外圆弧，所述出油口设置在所述内圆弧的外表面。

7.根据权利要求3至5任一项所述的钻采管杆丝扣涂油脂装置，其特征在于，所述模具表面设置的模具螺纹是外螺纹，所述涂头设置有和所述模具螺纹相配合的内圆弧，所述出油口设置在所述内圆弧的内表面。

8.根据权利要求3至5任一项所述的钻采管杆丝扣涂油脂装置，其特征在于，所述供油脂装置是气动泵，通过涂油控制阀与气源连接。

9.根据权利要求4或5所述的采管杆丝扣涂油脂装置，其特征在于，还包括气动驱动部件和驱动控制阀，所述气动驱动部件驱动滑动杆或摆动臂带动涂头靠近或远离模具。

10.安装有权利要求3至9任一项所述的钻采管杆丝扣涂油脂装置的上扣式油管试压机，其特征在于，所述模具是上扣式油管试压机的与油管旋合的工具头，所述钻采管杆丝扣涂油脂装置与上扣式油管试压机配合工作，在油管与工具头接触之前，往工具头上的模具螺纹涂敷油脂。