CN110470191A - 一种快速判断钻具丝扣磨损的装置及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种快速判断钻具丝扣磨损的装置及方法,至少包括钥匙扣及挂接于钥匙扣上的移动光源、反光镜及扣规盒;所述扣规盒内装有多个不同规格的扣规,用于快速判断钻具公丝扣和母丝扣磨损报废情况。检查时首先清洗好丝扣,对于公丝扣,将扣规紧贴到丝扣上,通过观察从扣规和丝扣啮合部位露出的光形状,依照扣规上的比对图、刻度线确定磨尖齿数,从而判定公丝扣的磨损情况;当需要检查母丝扣时增加使用反光镜,先打开扣规一侧移动光源,操作者通过反光镜观察到扣规和丝扣啮合部位露出的光形状,依照扣规另一侧上的比对图、刻度线确定磨尖齿数,从而判定母丝扣磨损情况。该方法具有使用方便,效率高,劳动强度低,操作安全、简便等优点。
Description
技术领域
本发明属于钻井工程机械管具技术领域,具体涉及一种快速判断钻具丝扣磨损的装置及方法。
背景技术
钻井队施工中都需要使用钻具进行钻井作业,钻具包括钻铤、钻杆、配合接头和各类井下工具,它们之间的连接都是通过丝扣连接的,每个短节长约0.5-10米左右;在钻井施工时,需要多次上卸各个单根短节,钻具丝扣也会随之磨损;钻具重量随着井深增加而增加,可达到几十吨到上百吨,钻具丝扣磨损会导致钻具脱扣掉入所钻井中造成安全事故。
管具公司配有高精度丝扣规,只对加工完的的产品进行质量评定,但在使用现场技术钻井队仅仅靠目测和经验来判定钻具丝扣的磨损情况,容易出现疏漏和失误;因此亟需提供一种快速、准确判断钻具丝扣磨损情况的工具,避免钻具脱扣掉入所钻井中事故的发生。
发明内容
为了克服现有施工中钻井队无法准确判断钻具丝扣磨损情况,容易导致钻具事故的问题,本发明提供了一种快速判断钻具丝扣磨损的装置及方法,其目的一是用于快速判断管具丝扣磨损,满足现场钻井队需要;目的二是用于对丝扣磨损定级,便于及时维修。
为此,本发明所采用的的技术方案如下:
一种快速判断钻具丝扣磨损的装置,至少包括钥匙扣,及挂接于所述钥匙扣上的移动光源、反光镜及扣规盒;所述扣规盒内装有多个不同规格的扣规;
扣规的顶部设有用于与钻具丝扣螺纹相啮合的螺纹齿,所述移动光源与扣规的一面连接,所述扣规上与所述移动光源相对的另一面标有比对图和刻度线;根据外界工作环境亮度自动调整移动光源的亮度,移动光源的光线从扣规与丝扣之间穿过时通过观察两者配合间隙来判断钻具丝扣的磨损情况。
所述移动光源通过夹持结构与扣规连接,所述夹持结构挂接于钥匙扣上。
所述刻度线设置于扣规螺纹齿的螺纹中径上。
所述比对图和刻度线的具体设置位置和大小与相应规格扣规的标准牙顶宽度及报废标准相关。
所述比对图为一系列圆形图案,其直径等于钻具丝扣磨损后允许的最小尺寸或相应规格扣规牙顶宽度的最小值。
所述刻度线为一条沿扣规长度方向设置的刻度标线,单个齿螺纹中径上刻度线长度等于钻具丝扣磨损后允许的最小尺寸或相应规格扣规牙顶宽度的最小值。
所述夹持结构包括夹持体,所述夹持体的一端连接有夹持手柄。
所述移动光源可拆卸地连接于所述夹持体上,夹持体一端端部设置有定位销,所述扣规上开设有与所述定位销相匹配的定位孔。
所述反光镜的外部设置有镜片保护盖,反光镜的一端连接有伸缩式手柄,所述伸缩式手柄挂接于钥匙扣上。
一种钻具丝扣检查方法,包括以下操作步骤:
“公丝扣”检查时,首先清洗公丝扣,选择合适的扣规,并通过夹持结构 将移动光源与扣规的一面连为一体,然后打开移动光源,将扣规贴合到公丝扣上;在标记有比对图、刻度线的扣规另一面观察比对扣规和公丝扣的配合间隙,判断公丝扣的磨损情况;
“母丝扣”检查时,首先清洗母丝扣,选择合适的扣规,并通过夹持结构 将移动光源与扣规的一面连为一体,然后打开移动光源,将扣规贴合到公丝扣上;在扣规另一面放入反光镜,同时调整反光镜反射角度,使观察者可以看到并比对扣规和母丝扣的配合间隙,判断母丝扣的磨损情况;
当观察到单个磨损扣和扣规间隙处透出的光斑直径大于比对图图案直径时,可以判定该单个扣磨损超过规定。
本发明的有益效果:本发明提供的这种快速判断管具丝扣磨损装置及方法,在满足钻井生产情况下,能快速判断管具丝扣磨损程度,使用方便,效率高,劳动强度低,操作安全,工作原理先进简单,能减少工作量和失误。
附图说明
图1是本发明的结构示意图;
图2是扣规的结构示意图;
图3是移动光源示意图;
图4是夹持结构示意图;
图5是反光镜示意图;
图6是钻具结构示意图;
图7是扣规和钻具丝扣啮合放大图。
附图标记说明: 1、扣规,2、移动光源,3、夹持结构,3.1、夹持体,3.2、夹持手柄,3.3、定位销,4、反光镜,4.1、镜片保护盖,4.2、伸缩式手柄,5、比对图,6、刻度线,7、定位孔,8、钥匙环,9、扣规盒,10、公扣 11、母扣,12、磨损丝扣。
具体实施方式
以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式,本领域技术人员可由本说明书所揭示的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。
现参考附图介绍本发明的示例性实施方式,然而,本发明可以用许多不同的形式来实施,并且不局限于此处描述的实施例,提供这些实施例是为了详尽地且完全地公开本发明,并且向所属技术领域的技术人员充分传达本发明的范围。对于表示在附图中的示例性实施方式中的术语并不是对本发明的限定。在附图中,相同的单元/元件使用相同的附图标记。
除非另有说明,此处使用的术语(包括科技术语)对所属技术领域的技术人员具有通常的理解含义。另外,可以理解的是,以通常使用的词典限定的术语,应当被理解为与其相关领域的语境具有一致的含义,而不应该被理解为理想化的或过于正式的意义。
第一实施方式
本发明的第一实施方式涉及一种快速判断钻具丝扣磨损的装置,如图1所示,至少包括钥匙扣8,及挂接于所述钥匙扣8上的移动光源2、反光镜4及扣规盒9;所述扣规盒9内装有多个不同规格的扣规1;扣规1的顶部设有用于与钻具丝扣螺纹相啮合的螺纹齿,所述移动光源2与扣规1的一面连接,如图2所示,所述扣规1上与所述移动光源2相对的另一面标有比对图5和刻度线6;当夜幕降临、光线昏暗或雨雾天气等视线不佳情况下,根据外界工作环境亮度自动调整移动光源2的亮度,并在移动光源2的光线从扣规1与丝扣之间穿过时通过观察两者配合间隙来判断钻具丝扣的磨损情况。
本实施方式还提供了一种钻具丝扣检查方法,包括以下操作步骤:
“公丝扣”检查时,首先清洗公丝扣,选择合适的扣规1,并将移动光源2与扣规1的一面连为一体,然后打开移动光源2,将扣规1贴合到公丝扣上;在标记有比对图5、刻度线6的扣规1另一面观察比对扣规1和公丝扣的配合间隙,判断公丝扣的磨损情况;
“母丝扣”检查时,首先清洗母丝扣,选择合适的扣规1,并将移动光源2与扣规1的一面连为一体,然后打开移动光源2,将扣规1贴合到公丝扣上;在扣规1另一面放入反光镜4,同时调整反光镜4反射角度,使观察者可以看到并比对扣规1和母丝扣的配合间隙,判断母丝扣的磨损情况。
本发明通过从扣规和丝扣啮合部位露出的光形状,依照扣规上的比对图、刻度线确定磨尖齿数,从而用于快速判定磨损情况,满足现场钻井队需要;也可用于管具公司对丝扣磨损定级,便于安排修理。
第二实施方式
本发明的第二实施方式涉及一种快速判断钻具丝扣磨损的装置,包括钥匙扣8、移动光源2、夹持结构3、反光镜4及扣规盒9,所述扣规盒9内承装有多个不同规格的扣规1,所述扣规1的顶部设有用于与钻具丝扣螺纹相啮合的螺纹齿,所述移动光源2通过夹持结构3与扣规1连接,所述扣规1上与所述移动光源2相对的另一面标有比对图5和刻度线6;移动光源2的光线从扣规1与丝扣之间穿过时通过观察两者配合间隙来判断钻具丝扣的磨损情况。所述扣规盒9、移动光源2、夹持结构3、反光镜4等都可以和一体化装置(钥匙扣8)连为一体,所述钥匙扣8的形状和款式用户可根据自己的喜好自由选择,便于携带。
进一步地,连为一体的夹持结构3、移动光源2、扣规1等必须拥有足够小的尺寸,可以放入钻具母扣中进行测量;当测量母丝扣时需要使用反光镜来观察丝扣的磨损情况。
进一步地,如图5所示,所述反光镜4的外部设置有镜片保护盖4.1,反光镜4的一端连接有伸缩式手柄4.2,可以根据现场情况调节反光镜伸出长度;所述反光镜还具有可转向的功能,可以旋转方向调节反光方向,镜片保护盖4.1用于日常保护反光镜。
本发明所述管具丝扣磨损检查方法,包括以下步骤:首先清洗好丝扣,对于公丝扣,先打开扣规一侧移动光源,将扣规紧贴到丝扣上,通过观察扣规另一侧,从扣规和丝扣啮合部位露出的光形状,依照另一侧上的比对图、刻度线确定磨尖齿数,从而判定磨损情况;当需要检查母丝扣时增加使用反光镜,操作者通过反光镜观察到扣规和丝扣啮合部位就可以实现。
本发明解决了现有技术中井队施工中钻井队无法精确判断钻具丝扣磨损情况,容易导致钻具事故的问题,该设计具有结构合理、简便可靠、节省人力、物资的特点,适用于钻井队使用。
第三实施方式
本发明的第三实施方式涉及一种快速判断钻具丝扣磨损的装置,包括钥匙扣8,及挂接于所述钥匙扣8上的移动光源2、夹持结构3、反光镜4及扣规盒9,所述扣规盒9内承装有多个不同规格的扣规1,所述扣规1的顶部设有用于与钻具丝扣螺纹相啮合的螺纹齿,所述移动光源2通过夹持结构3与扣规1连接,所述扣规1上与所述移动光源2相对的另一面标有比对图5和刻度线6;移动光源2的光线从扣规1与丝扣之间穿过时通过观察两者配合间隙来判断钻具丝扣的磨损情况。
进一步地,如图3、图4所示,所述夹持结构3包括夹持体3.1,所述夹持体3.1的一端连接有夹持手柄3.2;所述移动光源需满足工作亮度,光线均匀,且所述移动光源2具有可充电或使用电池等功能;移动光源2 可拆卸地连接于所述夹持体3.1上,夹持体3.1一端端部设置有定位销3.3,所述扣规1上开设有与所述定位销3.3相匹配的定位孔7。在扣规另一面通过定位销将移动光源定位在扣规的定位孔上,所述夹持结构是为了将扣规、移动光源等固定为一体,对于“公丝扣”单手操作可实现扣规摆放、光源照射、磨损定级等。
进一步地,所述比对图5和刻度线6不限于以下形状,如“■▄◆△▽◇◢︼∠⊥”等;所述比对图5和刻度线6是依据“钻具接头螺纹允许磨损量”规范计算出的,如表1为常见钻具接头螺纹允许磨损量,本发明优选地将其印刻在扣规上与移动光源2所在面相对的另一面,便于对比;也可以单独存在;所述比对图5和刻度线6具体设置位置及大小与相应规格扣规的标准牙顶宽度、报废标准相关。
表1钻具接头螺纹允许磨损量
表中磨尖:螺纹齿顶部(牙顶)宽度小于最小值。此时啮合后螺纹最大受力将会小于标准值,如果磨尖螺纹齿大于5个,将会判定螺纹最大受力不合格,该螺纹不得使用。
牙数:钻具螺纹齿数量。
如NC26扣型的钻具接头螺纹:牙顶宽度标准值为1.615mm和最小值为0. 830mm;那么本申请所述的NC26扣型规中刻度线6的长度为0.83mm,比对图5直径为0.83mm。
第四实施方式
在以上实施方式的基础上,进一步地,所述刻度线6设置于扣规1螺纹齿的螺纹中径上。所述刻度线6为一条沿扣规1长度方向设置的刻度标线,单个齿螺纹中径上刻度线长度等于钻具丝扣磨损后允许的最小尺寸,也就是相应规格扣规1牙顶宽度的最小值。当观察到磨损扣顶部位置低于扣规刻度线6时,可以判定该单个扣磨损超过规定。
所述比对图5为一系列圆形图案,优选圆形,所述比对图5的直径等于钻具丝扣磨损后允许的最小尺寸,也就是相应规格扣规1牙顶宽度的最小值。
第五实施方式
本发明的第五实施方式涉及一种钻具丝扣检查方法,用于日常生产中需要测量上部公扣10和下部母扣11丝扣的磨损情况(如图6是一个钻具示意图),包括以下操作步骤:
“公丝扣”检查时,首先清洗公丝扣,选择合适的扣规1,并通过夹持结构 3将移动光源2与扣规1的一面连为一体,然后打开移动光源2,将扣规1贴合到公丝扣上;在标记有比对图5、刻度线6的扣规1另一面观察比对扣规1和公丝扣的配合间隙,判断公丝扣的磨损情况;
“母丝扣”检查时,首先清洗母丝扣,选择合适的扣规1,并通过夹持结构 3将移动光源2与扣规1的一面连为一体,然后打开移动光源2,将扣规1贴合到公丝扣上;在扣规1另一面放入反光镜4,同时调整反光镜4反射角度,使观察者可以看到并比对扣规1和母丝扣的配合间隙,判断母丝扣的磨损情况;
如图7扣规和钻具丝扣啮合放大图所示;通过扣规和钻具丝扣紧密啮合,观察两者啮合部位出现的不啮合孔洞大小来判断磨损程度;其中磨损丝扣12为磨损掉的扣端部;当磨损底部大部分高于扣规刻度线,说明磨损程度大于要求;或当观察到单个磨损丝扣12和扣规间隙处透出的光斑直径大于比对图5图案直径时,可以判定该单个扣磨损超过规定。当这种齿个数多于5个时必须停止使用;当磨损底部和扣规形成的孔洞大于扣规上最大圆直径时,说明磨损程度大于要求,当这种齿个数多于5个时必须停止使用。
该发明使用方便,效率高,在满足现场生产情况下,劳动强度低,操作安全、简便工作原理先进简单,减少工作量和失误。
以上实施例没有具体描述的部分都属于本技术领域的公知部件和常用结构或常用手段,此处不再一一详细说明。
本发明的描述中,需要理解的是,若有术语“上”、“下”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明,不能理解为对本专利的限制。
以上例举仅仅是对本发明的举例说明,并不构成对本发明的保护范围的限制,凡是与本发明相同或相似的设计均属于本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种快速判断钻具丝扣磨损的装置,其特征在于:至少包括钥匙扣(8),及挂接于所述钥匙扣(8)上的移动光源(2)、反光镜(4)及扣规盒(9);所述扣规盒(9)内装有多个不同规格的扣规(1);
扣规(1)的顶部设有用于与钻具丝扣螺纹相啮合的螺纹齿,所述移动光源(2)与扣规(1)的一面连接,所述扣规(1)上与所述移动光源(2)相对的另一面标有比对图(5)和刻度线(6);根据外界工作环境亮度调整移动光源(2)的亮度,并在移动光源(2)的光线从扣规(1)与丝扣之间穿过时通过观察两者配合间隙来判断钻具丝扣的磨损情况。
2.根据权利要求1所述的一种快速判断钻具丝扣磨损的装置,其特征在于:所述移动光源(2)通过夹持结构(3)与扣规(1)连接,所述夹持结构(3)挂接于钥匙扣(8)上。
3.根据权利要求1所述的一种快速判断钻具丝扣磨损的装置,其特征在于:所述刻度线(6)设置于扣规(1)螺纹齿的螺纹中径上。
4.根据权利要求1所述的一种快速判断钻具丝扣磨损的装置,其特征在于: 所述比对图(5)和刻度线(6)的具体设置位置和大小与相应规格扣规(1)的标准牙顶宽度及报废标准相关。
5.根据权利要求1所述的一种快速判断钻具丝扣磨损的装置,其特征在于:所述比对图(5)为一系列圆形图案,其直径等于钻具丝扣磨损后允许的最小尺寸或相应规格扣规(1)牙顶宽度的最小值。
6.根据权利要求4所述的一种快速判断钻具丝扣磨损的装置,其特征在于:所述刻度线(6)为一条沿扣规(1)长度方向设置的刻度标线,单个齿螺纹中径上刻度线长度等于钻具丝扣磨损后允许的最小尺寸或相应规格扣规(1)牙顶宽度的最小值。
7.根据权利要求2所述的一种快速判断钻具丝扣磨损的装置,其特征在于:所述夹持结构(3)包括夹持体(3.1),所述夹持体(3.1)的一端连接有夹持手柄(3.2)。
8.根据权利要求7所述的一种快速判断钻具丝扣磨损的装置,其特征在于:所述移动光源(2)可拆卸地连接于所述夹持体(3.1)上,夹持体(3.1)一端端部设置有定位销(3.3),所述扣规(1)上开设有与所述定位销(3.3)相匹配的定位孔(7)。
9.根据权利要求1所述的一种快速判断钻具丝扣磨损的装置,其特征在于: 所述反光镜(4)的外部设置有镜片保护盖(4.1),反光镜(4)的一端连接有伸缩式手柄(4.2),所述伸缩式手柄(4.2)挂接于钥匙扣(8)上。
10.一种钻具丝扣检查方法,其特征在于,具体操作步骤如下 :
“公丝扣”检查时,首先清洗公丝扣,选择合适的扣规(1),并通过夹持结构 (3)将移动光源(2)与扣规(1)的一面连为一体,然后打开移动光源(2),将扣规(1)贴合到公丝扣上;在标记有比对图(5)、刻度线(6)的扣规(1)另一面观察比对扣规(1)和公丝扣的配合间隙,判断公丝扣的磨损情况;
“母丝扣”检查时,首先清洗母丝扣,选择合适的扣规(1),并通过夹持结构 (3)将移动光源(2)与扣规(1)的一面连为一体,然后打开移动光源(2),将扣规(1)贴合到公丝扣上;在扣规(1)另一面放入反光镜(4),同时调整反光镜(4)反射角度,使观察者可以看到并比对扣规(1)和母丝扣的配合间隙,判断母丝扣的磨损情况;当观察到单个磨损扣和扣规间隙处透出的光斑直径大于比对图(5)图案直径时,可以判定该单个扣磨损超过规定。
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TA01 | Transfer of patent application right | ||
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