用于石油套管接箍内丝扣油憋压的压力检测方法技术

本发明专利技术提供用于石油套管接箍内丝扣油憋压的压力检测方法，包括以下步骤：在石油套管接箍退刀槽区域的侧壁打压力释放孔；在石油套管外壁上的压力释放孔处焊接转换头，其中，转换头上设有中心贯通孔，所述中心贯通孔与压力释放孔贯通；将压力传感器安装到转换头上，并与转换头的中心贯通孔连通；将转动传感器安装到拧接机，并将压力传感器和转动传感器均连接到数据处理与显示装置；将石油套管的公、母螺纹涂抹丝扣油并进行拧接，即可得到拧接过程中接箍退刀槽内丝扣油憋压的压力变化。本发明专利技术能够实时监测接箍内退刀槽丝扣油的压力变化，对研究石油套管接箍内丝扣油憋压、指导丝扣油的涂抹方式以及螺纹接头结构设计甚至密封失效分析都具有积极意义。

【技术实现步骤摘要】
用于石油套管接箍内丝扣油憋压的压力检测方法
本专利技术涉及压力检测
，特别涉及一种用于石油套管接箍内丝扣油憋压的压力检测方法，具体到石油套管行业就是检测石油套管接箍内部丝扣油憋压的方法。
技术介绍
接箍是连接石油套管的重要部件，为了提高接箍的气密封能力，在接箍内部设计了锥型密封结构和限位台肩，这种凸起的密封及台肩结构，造成了在加工接箍螺纹时加工刀具不能自然退出，而强制退出就容易造成部分螺纹不完整，在拧接时势必会与公螺纹形成机械干涉，解决此问题的方法是在母螺纹尾部设计退刀槽结构，即在密封结构前预先加工一段直径大于螺纹齿底的柱面凹槽结构。刀具在退刀槽区域完成强制退出，保证了特殊扣接箍螺纹加工的完整性。拧接前，涂抹完全覆盖公螺纹(管子)与母螺纹(接箍)的丝扣油，拧接时，随着公螺纹旋入母螺纹，螺纹之间的丝扣油逐渐被挤压进公母螺纹的配合间隙中，富余的丝扣油被挤入退刀槽，随着公母端接头密封面的接触，丝扣油被封闭在退刀槽结构的环向空间内。一方面，公母螺纹接头的继续旋入，挤入退刀槽结构环向空间的螺纹脂增加，而另一方面，更多的公端螺纹旋入退刀槽，增加了该空间螺纹齿的体积占比。二者相互作用进一步增加了退刀槽丝扣油的压力值，这一压力值在公母螺纹台肩对顶时达到峰值，这就是石油套管接箍内的丝扣油憋压现象。石油套管接箍内的丝扣油憋压，增加了接箍的环向应力，降低了接箍密封面的接触压力，削弱了接头的连接及密封性能。目前，由于对接箍憋压的定量研究没有明确的方法，因此对这一现象仅停留在定性理论研究上。专利技术内容特殊扣螺纹为了抗粘扣的需要，公母螺纹通常设计为间隙配合，但螺纹间隙非常小(通常齿顶底小于0.2mm，齿侧小于0.05mm)，由于丝扣油的黏度很高，流动性差，同时液体具有不可压缩的特性，在挤压过程中，丝扣油将会产生很高的压力，对接头的过盈接触将产生消极影响。为解决接箍憋压的定量检测问题，本专利技术提供用于石油套管接箍内丝扣油憋压的压力检测方法，包括以下步骤：在石油套管接箍退刀槽区域的侧壁打压力释放孔；在石油套管外壁上的压力释放孔处焊接转换头，其中，转换头上设有中心贯通孔，所述中心贯通孔与压力释放孔贯通；将压力传感器安装到转换头上，并与转换头的中心贯通孔连通；将转动传感器安装到拧接机，并将压力传感器和转动传感器均连接到数据处理与显示装置；将石油套管的公、母螺纹涂抹丝扣油并通过拧接机进行拧接，即可得到拧接过程中接箍退刀槽内丝扣油憋压的压力变化。进一步的，所述压力释放孔位于接箍退刀槽的柱面区域中央，孔直径进一步的，在石油套管外壁上的压力释放孔处焊接转换头时，需要将压力释放孔的接箍外侧进行铣平，再与转换头进行焊接。进一步的，所述压力传感器与转换头通过柱螺纹连接，并且，压力传感器与转换头具有相匹配的锥型密封结构。进一步的，所述压力传感器的精度为10-20psi。本专利技术的有益效果是：1、本专利技术所述检测方法是通过预制的压力释放孔将接箍退刀槽内丝扣油的憋压传递到转换头，再通过所连接的压力传感器将压力值转换为电信号，在使用拧接机上扣过程中，设备输出的转动信号与压力传感器压力信号同时输入数据处理装置，从而实现压力-圈数(或时间)的同步显示，可直观的观测拧接过程中接箍退刀槽内丝扣油憋压的压力变化；2、本专利技术结构简单，直观可靠，能够检测接箍内丝扣油的憋压，对丝扣油的涂抹用量具有指导意义，对螺纹结构设计与密封结构设计具有指导意义。附图说明图1是本专利技术实施例提供的用于石油套管接箍内丝扣油憋压的压力检测方法进行检测时的结构示意图；图2是本专利技术实施例提供的用于石油套管接箍内丝扣油憋压的压力检测方法进行检测时的压力传感器与转换头连接结构示意图；图3是本专利技术实施例提供的用于石油套管接箍内丝扣油憋压的压力检测方法进行检测时的压力-圈数(或时间)的变化示意图；具体实施方式结合附图1-3与具体应用实例对本专利技术的压力检测方法及其应用加以说明。用于石油套管接箍内丝扣油憋压的压力检测方法，包括以下步骤：在石油套管接箍退刀槽区域的侧壁打压力释放孔6；在石油套管外壁上的压力释放孔6处焊接转换头3，其中，转换头3上设有中心贯通孔33，所述中心贯通孔与压力释放孔贯通；将压力传感器4安装到转换头3上，并与转换头3的中心贯通孔连通；将转动传感器7安装到拧接机，并将压力传感器和转动传感器均连接到数据处理与显示装置8；将石油套管的公、母螺纹涂抹丝扣油并通过拧接机进行拧接，即可得到拧接过程中接箍退刀槽内丝扣油憋压的压力变化。需要说明的是，所述压力释放孔位于接箍退刀槽的柱面区域中央，孔直径并且，在石油套管外壁上的压力释放孔处焊接转换头时，需要将压力释放孔的接箍外侧进行铣平，再与转换头进行焊接。此外，所述压力传感器与转换头通过柱螺纹连接，并且，压力传感器4与转换头3具有相匹配的锥型密封结构，转换头锥密封面32加工成与压力传感器锥密封面42相匹配的锥形角度，锥角度公差±15′，具体的，转换头3的内螺纹31加工成与压力传感器4的外螺纹41相匹配的圆螺纹。进一步的，所述压力传感器的精度为10-20psi。通过在接箍退刀槽预先加工压力释放孔6，将退刀槽的丝扣油传递到转换头3的内部；应用此方法，管子公螺纹1旋入接箍母螺纹2，多余的丝扣油被挤入退刀槽内并被持续挤压，丝扣油通过压力释放孔挤入转换头，连接在转换头上的压力传感器4将检测到的压力转化为电信号传递到数据处理与显示装置，接头拧接旋转的信号经过转动传感器同时输入到数据处理与显示装置8中，经过数据处理后，在数据处理与显示装置中以压力-圈数(或时间)进行显示。需要说明的是，数据处理与显示装置可以采用智能手机、手提电脑或者PC机。本专利技术的工作过程：公母端螺纹涂抹丝扣油，管子公螺纹旋入接箍母螺纹，随着旋转，一部分丝扣油被挤出接箍，一部分丝扣油被挤入退刀槽内并被封闭产生增压，丝扣油通过接箍退刀槽压力释放孔进入转换头并接触到压力传感器，高灵敏度的压力传感器将检测到的压力转化为电信号输入到数据处理与显示装置，另一方面，管子的转动信号经过转动传感器同时输入到数据处理与显示装置中，经过数据处理后，以压力-圈数(或时间)进行显示，当拧接完成后，该检测系统还可以继续监测接箍内丝扣油憋压随时间的变化。作为举例，在本实施例中：测量一个7in特殊扣接头内部退刀槽的丝扣油憋压，步骤如下：根据图纸设计，接箍退刀槽位置在距离接箍端面110mm至120mm之间，压力释放孔定位于距接箍端面115mm处，打通孔修磨释放孔毛刺；转换头中心孔与退刀槽压力释放孔对齐后进行焊接；试样接头公母端正常涂抹丝扣油，进行人工拧接至手紧位置；使用拧接机，备钳夹紧接箍，连接压力传感器；压力传感器与转动传感器连接至数据处理与显示装置；操作大钳，进行接头拧接，可得到压力-圈数(或时间)的变化，如图3所本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.用于石油套管接箍内丝扣油憋压的压力检测方法，其特征在于，包括以下步骤：/n在石油套管接箍退刀槽区域的侧壁打压力释放孔；/n在石油套管外壁上的压力释放孔处焊接转换头，其中，转换头上设有中心贯通孔，所述中心贯通孔与压力释放孔贯通；/n将压力传感器安装到转换头上，并与转换头的中心贯通孔连通；/n将转动传感器安装到拧接机，并将压力传感器和转动传感器均连接到数据处理与显示装置；/n将石油套管的公、母螺纹涂抹丝扣油并通过拧接机进行拧接，即可得到拧接过程中接箍退刀槽内丝扣油憋压的压力变化。/n

【技术特征摘要】
1.用于石油套管接箍内丝扣油憋压的压力检测方法，其特征在于，包括以下步骤：
在石油套管接箍退刀槽区域的侧壁打压力释放孔；
在石油套管外壁上的压力释放孔处焊接转换头，其中，转换头上设有中心贯通孔，所述中心贯通孔与压力释放孔贯通；
将压力传感器安装到转换头上，并与转换头的中心贯通孔连通；
将转动传感器安装到拧接机，并将压力传感器和转动传感器均连接到数据处理与显示装置；
将石油套管的公、母螺纹涂抹丝扣油并通过拧接机进行拧接，即可得到拧接过程中接箍退刀槽内丝扣油憋压的压力变化。


2.根据权利要求1所述的用于石油套管接箍内丝扣油憋压的压力检测方法，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：骆敬辉，闫龙，侯振宇，陈玉鹏，黄永智，王春忠，吕春莉，陈涛，郭强，张军，
申请(专利权)人：天津钢管制造有限公司，
类型：发明
国别省市：天津;12