[发明专利]一种用于螺纹接头上螺纹齿宽的检验量规及其检验方法

说明书

本发明公开了一种用于螺纹接头上螺纹齿宽的检验量规及其检验方法，包括量规本体；所述量规本体的顶部型面设置为曲面；所述顶部型面长度向的两端部垂下分别连有承载面和导向面，所述承载面和所述导向面设置为平面，且与所述量规本体的垂线之间形成夹角；所述承载面和所述导向面的底边均连有水平向的第一型面，所述第一型面设置为曲面或平面；所述第一型面的外侧边垂下分别连有第二型面，所述第二型面设置为平面；从而使得所述量规本体构成凸字形。本发明为了精确且方便地测量螺纹齿宽值，以保证加工的一致性。宽值，以保证加工的一致性。

技术领域

本发明涉及接头螺纹加工过程中的齿宽检验量规，更具体地说，涉及一种用于螺纹接头上螺纹齿宽的检验量规及其检验方法。

背景技术

在石油天然气等地下资源钻探开发领域，需要使用钻杆钻开地层，套管封隔地层与管内流体，油管输送油气。钻杆、套管和油管常常采用螺纹连接的形式，将钢管一根根连接起来下入深达几千米的地底，每根管子大约长10米。

在实际应用中，螺纹连接接头需承受高拉伸，以及高内压作用，接头连接处往往成为整根管柱的薄弱环节。

随着易开采石油的逐渐开采殆尽，如今石油开采难度越来越大，而且随着新的开采工艺采用，如酸化压裂、长水平井、旋转下入等，管柱使用条件越来越恶劣。

处于技术、地层或经济性条件考虑，所开采的水平井下部有很长的水平段，此时仅靠管柱自重，很难使管柱顺利下入到目标位置，有可能需要使用地面设备旋转整根管柱，将管子塞入井眼，因此，螺纹连接头之间必须承受高扭转作用力，才能够使管柱在旋转下入时传递高扭矩。对于常规的螺纹接头，接头连接扭矩主要由接头端部的止扭台肩提供，由于管子壁厚的限制，止扭台肩的厚度有限，当扭矩过大时，止扭台肩很容易发生变形失效，而且止扭台肩直接暴露在管内流体中，过高的内应力也将加大该部分材料的应力腐蚀失效。

如图1所示，为了提升接头的使用性能，一种全啮合的燕尾形螺纹接头被研发出来，因其独特的螺纹结构设计，满足了使用。该螺纹导向面螺距略小于承载面螺距，因此外螺纹齿顶宽度离螺纹端部逐渐增大，内螺纹齿顶宽度离螺纹端部也逐渐增大。公头100螺纹的展开似一个截面为燕尾形的螺旋楔子，母头200齿槽的展开也似一个截面为燕尾形的螺旋楔槽，公头与母头在相互旋紧配合过程中，形似一个楔子打入一个楔形槽中，因此在上紧期间，内外螺纹齿侧相互契合、抵接。因齿侧具有很大的表面积，因此能够承担高扭矩。

该接头内外螺纹尺寸参数设计成匹配值，当接头上扣到位时，螺纹齿顶、齿底和齿侧正好相互接触。由于上扣到位后，内外螺纹间达到全啮合状态，螺纹间无间隙，因此接头能够提供较高压力的内外气体密封能力。

然而，该接头加工工艺很复杂，加工公差的微小变化都将引起内外接头配合的差异。接头实际加工尺寸的不确定性，易引起接头配合后轴向上扣长度的不同，因此，无法通过在接头端部设置一道金属对金属密封结构，从而不得不严格控制螺纹加工尺寸，尤其是螺纹齿宽值。

美国标准API 5B采用环塞规的方法检验螺纹接头，但是，环塞规较为笨重，对于检验外径较小的油管比较适合，但对于外径较大的套管，人工就难以操作。

发明内容

针对现有技术中存在的上述缺陷，本发明的目的是提供一种用于螺纹接头上螺纹齿宽的检验量规及其检验方法，为了精确且方便地测量螺纹齿宽值，以保证加工的一致性。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种用于螺纹接头上螺纹齿宽的检验量规，包括量规本体；

所述量规本体的顶部型面设置为曲面；

所述顶部型面长度向的两端部垂下分别连有承载面和导向面，所述承载面和所述导向面设置为平面，且与所述量规本体的垂线之间形成夹角；

所述承载面和所述导向面的底边均连有水平向的第一型面，所述第一型面设置为曲面或平面；