CN113188426A - 一种接箍螺纹轴线不重合度的检验工具及其检验方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种接箍螺纹轴线不重合度的检验工具及其检验方法，属于油套管接箍参数检测领域。所述检验工具中，检测单元包括杆身、指示表和检测端，检测端包括可伸缩测杆，杆身内设有连杆，连杆一端与指示表的指针连接，连杆另一端与可伸缩测杆连接，可伸缩测杆的端部设有检测触头；塞规A中心设有用于穿过杆身的内孔A，塞规B中心设有用于检测触头实施检测的内孔B；其中，杆身外设有用于转动杆身的位置调整盘，位置调整盘与塞规A之间设有调整盘支座。检测时通过旋转位置调整盘转动杆身，使检测触头在内孔B的内孔壁上绕行移动，根据指示表上的刻度值差值，获得待检测的接箍的螺纹轴线不重合度；能够应用于油田现场检验。

Description

一种接箍螺纹轴线不重合度的检验工具及其检验方法

技术领域

本发明属于油套管接箍参数检测领域，具体涉及一种接箍螺纹轴线不重合度的检验工具及其检验方法。

背景技术

油套管是油气田开采所用的重要物资装备，其质量好坏直接影响油气田生产安全和开采效率。目前，各大油田采用的油套管多数执行API相关标准，如API SPEC 5CT和APISPEC 5B等。其中API SPEC 5B对油套管接箍螺纹的各项参数做了明确要求，规定了各项参数的公差范围。制造厂根据产品标准要求加工油套管，按工艺进行检验判定合格批产品进行交付。油田检验部门根据标准和入库检验规范对收货产品进行检验验证，合格产品方可进行下井使用。

在制造厂生产检验和油田现场检验实践应用中发现，油套管接头的有些螺纹参数检测手段少、检测工具复杂，难以在制造现场或油田检验现场实际使用。比如，油套管接箍轴线不重合度的检验，API SPEC 5B标准中要求：对于套管和油管接箍，在接箍端面上测得的两端螺纹轴线最大不重合度不得超过0.031in(0.79 mm)。标准中提到了一种台式检测仪，该检测仪结构复杂，操作步骤多，类似一种实验室仪器，检测效率低，难以在油田现场检验中设置和使用。因此需要提出一种便捷的、能在油田现场检验中有效实用的检验油套管接箍螺纹轴线不重合度的工具和方法，来验证生产的油套管接箍螺纹轴线不重合度是否符合标准要求。

发明内容

为了克服上述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种接箍螺纹轴线不重合度的检验工具及其检验方法，解决了针对油套管接箍螺纹轴线不重合度难以在油田现场检验的现状。

为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案予以实现：

本发明公开了一种接箍螺纹轴线不重合度的检验工具，包括塞规A、塞规B 和检测单元；检测单元包括杆身、指示表和检测端，检测端包括可伸缩测杆，杆身内设有连杆，连杆一端与指示表的指针连接，连杆另一端与可伸缩测杆连接，可伸缩测杆的端部设有检测触头；塞规A中心设有用于穿过杆身的内孔A，塞规 B中心设有用于检测触头实施检测的内孔B；其中，杆身外设有用于转动杆身的位置调整盘，位置调整盘与塞规A之间设有调整盘支座。

优选地，使用时，塞规A装配于接箍的接箍A端，塞规B装配于接箍的接箍B端，检测单元穿设于内孔A和内孔B中，使指示表置于塞规A外侧，使可伸缩测杆置于内孔B的内壁上。

优选地，调整盘支座为中心设有内孔的柱管，内孔用于穿过杆身。

进一步优选地，塞规A外侧设有与柱管外壁配合的定位凹槽。

优选地，位置调整盘与杆身通过螺纹连接。

优选地，杆身上设有限位块，限位块一端固定于杆身内壁，限位块另一端与连杆贴合，限位块用于保持连杆的稳定转动。

优选地，可伸缩测杆一端设有转向器，连杆另一端通过转向器与可伸缩测杆垂直连接。

进一步优选地，可伸缩测杆包括多节套管式检测杆和弹簧，弹簧一端连接转向器，弹簧另一端连接在多节套管式检测杆的顶端；使用时，弹簧处于压缩状态，多节套管式检测杆处于伸长状态，使检测触头与内孔B的内壁贴合。

优选地，塞规A和塞规B通过螺纹连接装配于待检验的接箍两端。

本发明公开了基于上述一种接箍螺纹轴线不重合度的检验工具的检验方法，包括以下步骤：

1)将待检测的接箍竖直悬空放置，将塞规A旋入待检测的接箍A端，将塞规B旋入待检测的接箍B端；将检测单元的杆身穿过内孔A、安装在塞规A内，通过旋转位置调整盘使杆身继续穿过内孔B、安装在塞规B内；通过旋转位置调整盘使检测单元的检测端与接箍B端的端面平齐；2)继续通过旋转位置调整盘调节杆身的上下位置，使检测端的检测触头与接箍B端的端面平齐；3)继续通过旋转位置调整盘转动杆身，使检测触头在内孔B的内孔壁上绕行移动，根据指示表上的刻度值差值，获得待检测的接箍的螺纹轴线不重合度。

优选地，步骤3)中，根据指示表上的刻度值差值，获得待检测的接箍的螺纹轴线不重合度，具体包括操作：

将检测触头在内孔B的内孔壁上绕行一周，记录下指示表上的最小刻度S₁和最大刻度S₂，则待检测的接箍的螺纹轴线不重合度S，其计算通式如下：

S＝S₂-S₁。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

本发明公开了一种接箍螺纹轴线不重合度的检验工具，通过可伸缩测杆构成的检测端，能够实现轴向一定高度范围内的不重合度检验，避免了结构设备的更换，适用于更大的检验范围；通过在杆身内设置连杆，并将连杆的一端与指示表的指针直接连接，能够直接展示不重合的程度；通过设置带动杆身转动的位置调整盘，能够调整检测杆在接箍轴线方向移动，从而保障能够测量不同规格尺寸的接箍；通过在位置调整盘与塞规A之间设置调整盘支座，能够固定位置调整盘的接箍轴向位置，使得转动位置调整盘时其接箍轴向位置不变。因此，本发明所述接箍螺纹轴线不重合度的检验工具，避免了测量接箍螺纹轴线不重合度需要实验室特制设备，其结构设计简单，使用装配方便，能够有效的应用于制造现场或油田检验现场，解决了接箍螺纹轴线不重合度检测难的问题。

进一步地，通过以检测杆和弹簧构成可伸缩测杆，能够将接箍螺纹轴线不重合的距离。

进一步地，通过将位置调整盘与杆身通过螺纹连接，能够将位置调整盘的转动转化为杆身在接箍轴线方向的移动，避免检测端的晃动，提高检测的平稳度和准确度。

进一步地，检测竖杆穿过限位块，限位块固定在杆身上，能够使得竖杆沿轴向移动和转动，并在径向位置不变，提高检验精度。

本发明还公开了基于上述接箍螺纹轴线不重合度的检验工具的检验方法，通过将塞规A、塞规B装配于接箍的两端，能够将接箍两端螺纹的轴线与各自塞规的轴线保持一致；通过使检测触头在内孔B内壁上移动，带动指示表的指针转动，能够测量出塞规B轴线与塞规A轴线的不重合距离，从而得出接箍螺纹轴线的不重合度。因此，所述制备方法具有检测工具操作简单、数据显示直观、检测结果可靠的优点，能够有效的应用于制造现场或油田检验现场，解决了接箍螺纹轴线不重合度检测难，检测效率低的问题。

综上所述，本发明公开的一种接箍螺纹轴线不重合度的检验工具和基于其的检验方法，结构简单，携带方便，不受检测环境的限制，在油田现场和制造车间均可使用，适用性极强。基于该检验工具的检验方法，检测工具操作简单，检验方法步骤少，易掌握，检验结果显示直观明了，不需复杂计算即可判定是否符合标准要求。此外，本发明中检验方法采用接箍竖立检测，有效避免了工具重量对检测结果的影响，增强了该检测工具和检验方法的准确性。

附图说明

图1为本发明的接箍螺纹轴线不重合度的检验工具的结构示意图；

图2为本发明中指示表的结构示意图。

其中：1-指示表；2-位置调整盘；3-调整盘支座；4-塞规A；5-接箍A端； 6-杆身；7-连杆；8-检测端；9-转向器；10-可伸缩测杆；11-接箍B端；12-塞规B； 13-限位块。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。

需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

下面结合附图对本发明做进一步详细描述：

参见图1，为本发明公开的一种接箍螺纹轴线不重合度的检验工具，所述检验工具包括两个和待测接箍螺纹相对应的塞规A 4和塞规B12以及用来检测不重合度的检测单元。塞规A 4和塞规B12均设置有内孔，塞规A 4中心设有用于穿过杆身6的内孔A，塞规B12中心设有用于可伸缩测杆10实施检测的内孔B；检测单元通过内孔A安装在塞规A 4上；具体使用时，塞规A 4装配于接箍的接箍A端5，塞规B12装配于接箍的接箍B端11，检测单元垂直穿设于内孔A和内孔B中，使指示表1置于塞规A 4外侧，使可伸缩测杆10置于内孔B的内壁上，且检测单元可在塞规A 4内孔上做轴向移动和轴旋转。

所述检测单元由指示表1、杆身6、检测端8组成。杆身6上端连接指示表1，下端连接检测端8，检测端8由可伸缩测杆10和设置于可伸缩测杆10其中一端的检测触头组成。

其中，所述检测单元的杆身6内设置竖向连杆7，竖向连杆7上端接指示表 1指针，下端通过转向器9连接可伸缩测杆10另一端。杆身6上设有限位块13，限位块13用于保持连杆7稳定的限位块13，限位块13一端固定于杆身6内壁，限位块13另一端与连杆7贴合，限位块13用于保持连杆7的稳定转动。

所述检测单元的杆身6靠近指示表1的部分设置有一段外螺纹，与位置调整盘2内螺纹相配合，能够实现位置调整盘2带动杆身6旋转并进行上下位置调整。位置调整盘2与塞规A4之间设有调整盘支座3，调整盘支座3为中心设有内孔的柱管，内孔用于穿过杆身6。其中，塞规A4外侧设有与柱管外壁配合的定位凹槽。

所述检测端8的可伸缩测杆10与塞规A 4、塞规B12中竖向装配的连杆7 垂直。可伸缩测杆10包括多节套管式检测杆和内置的弹簧，弹簧一端连接转向器9，弹簧另一端连接在多节套管式检测杆的的顶端，使用时，弹簧处于压缩状态，使多节套管式检测杆处于伸长状态、与内孔B的内壁贴合，并在内置弹簧的作用下沿检测单元径向伸缩，最大可伸长至塞规B12最远内壁处，最小可缩短至塞规B12最近内壁处。所述检测端8转向器9可将多节套管式检测杆的横向位置转换为竖向连杆7的角位移，从而带动指示表1指针旋转，指示数值。

本发明还公开了基于上述接箍螺纹轴线不重合度的检验工具的检验方法，所述的检验工具通过以下步骤进行检测：

步骤一：将待检接箍竖直悬空放置，将塞规A 4和塞规B12分别旋入待检接箍的接箍A端5(上端)和接箍B端11(下端)。

步骤二：将检测单元的杆身6穿过内孔A、安装在塞规A 4上，并通过旋转位置调整盘2来调节杆身6的上下位置，使得检测端8的检测触头与待检接箍B 端11端面平齐。

步骤三：继续通过旋转位置调整盘2转动杆身6，使检测触头在内孔B的内孔壁上绕行一周，记录下指示表1上的最小刻度S₁和最大刻度S₂。如图2所示。

步骤四：通过下式计算得出该接箍螺纹轴线不重合度S：

S＝S₂-S₁。

下面结合具体实施例对本发明做进一步说明，给出的实施例仅为了阐明本发明，而不是为了限制本发明的范围。

实例：针对某个5-1/2”套管用、牙型为API标准8牙圆螺纹的接箍为例，进行接箍螺纹轴线不重合度的检验。

步骤一：将待检接箍竖直悬空放置在检测台上，将塞规A 4和塞规B12分别旋入待检接箍的A端(上端)和B端(下端)。

步骤二：将检测单元的杆身6安装在塞规A 4上，并通过旋转位置调整盘2 来调节检测仪的上下位置，使得可伸缩测杆10端部的检测触头与待检接箍B端 11端面平齐。

步骤三：旋转检测单元带动杆身6使检测触头在塞规B12内孔壁上绕行一周，记录下指示表1上的最小刻度S₁指示为刻度0.15mm，最大刻度S₂指示为 0.19mm。

步骤四：通过下式计算得出该接箍螺纹轴线不重合度S

S＝S₂-S₁＝0.19-0.15＝0.04mm

根据API SPEC 5B标准查询可知，该套管两端螺纹轴线最大不重合度不得超过0.031in(0.79mm)，检验结果该接箍螺纹轴线不重合度符合标准要求。

以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种接箍螺纹轴线不重合度的检验工具，其特征在于，包括塞规A(4)、塞规B(12)和检测单元；

检测单元包括杆身(6)、指示表(1)和检测端(8)，检测端(8)包括可伸缩测杆(10)，杆身(6)内设有连杆(7)，连杆(7)一端与指示表(1)的指针连接，连杆(7)另一端与可伸缩测杆(10)连接，可伸缩测杆(10)的端部设有检测触头；塞规A(4)中心设有用于穿过杆身(6)的内孔A，塞规B(12)中心设有用于检测触头实施检测的内孔B；

其中，杆身(6)外设有用于转动杆身(6)的位置调整盘(2)，位置调整盘(2)与塞规A(4)之间设有调整盘支座(3)。

2.根据权利要求1所述的一种接箍螺纹轴线不重合度的检验工具，其特征在于，调整盘支座(3)为中心设有内孔的柱管，内孔用于穿过杆身(6)。

3.根据权利要求2所述的一种接箍螺纹轴线不重合度的检验工具，其特征在于，塞规A(4)外侧设有与柱管外壁配合的定位凹槽。

4.根据权利要求1所述的一种接箍螺纹轴线不重合度的检验工具，其特征在于，位置调整盘(2)与杆身(6)通过螺纹连接。

5.根据权利要求1所述的一种接箍螺纹轴线不重合度的检验工具，其特征在于，杆身(6)上设有限位块(13)，限位块(13)一端固定于杆身(6)内壁，限位块(13)另一端与连杆(7)贴合，限位块(13)用于保持连杆(7)的稳定转动。

6.根据权利要求1所述的一种接箍螺纹轴线不重合度的检验工具，其特征在于，可伸缩测杆(10)一端设有转向器(9)，连杆(7)另一端通过转向器(9)与可伸缩测杆(10)垂直连接。

7.根据权利要求6所述的一种接箍螺纹轴线不重合度的检验工具，其特征在于，可伸缩测杆(10)包括多节套管式检测杆和弹簧，弹簧一端连接转向器(9)，弹簧另一端连接在多节套管式检测杆的顶端；

使用时，弹簧处于压缩状态，多节套管式检测杆处于伸长状态，使检测触头与内孔B的内壁贴合。

8.根据权利要求1所述的一种接箍螺纹轴线不重合度的检验工具，其特征在于，塞规A(4)和塞规B(12)通过螺纹连接装配于待检验的接箍两端。

9.基于权利要求1～8任意一项所述一种接箍螺纹轴线不重合度的检验工具的检验方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)将待检测的接箍竖直悬空放置，将塞规A(4)旋入待检测的接箍A端(5)，将塞规B(12)旋入待检测的接箍B端(11)；将检测单元的杆身(6)穿过内孔A、安装在塞规A(4)内，通过旋转位置调整盘(2)使杆身(6)继续穿过内孔B、安装在塞规B(12)内；通过旋转位置调整盘(2)使检测单元的检测端(8)与接箍B端(11)的端面平齐；

2)继续通过旋转位置调整盘(2)调节杆身(6)的上下位置，使检测端(8)的检测触头与接箍B端(11)的端面平齐；

3)继续通过旋转位置调整盘(2)转动杆身(6)，使检测触头在内孔B的内孔壁上绕行移动，根据指示表(1)上的刻度值差值，获得待检测的接箍的螺纹轴线不重合度。

10.根据权利要求9所述的检验方法，其特征在于，步骤3)中，根据指示表(1)上的刻度值差值，获得待检测的接箍的螺纹轴线不重合度，具体包括操作：

将检测触头在内孔B的内孔壁上绕行一周，记录下指示表(1)上的最小刻度S₁和最大刻度S₂，则待检测的接箍的螺纹轴线不重合度S，其计算通式如下：

S＝S₂-S₁。

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