CN201476741U - 石油钻具内螺纹接头锥孔大端直径测量专用卡尺 - Google Patents

Abstract

石油钻具内螺纹接头扩锥孔大端直径测量专用卡尺，应用于测量石油钻具内螺纹接头锥孔大端直径。主要由主测量尺(1)、固定尺(2)、游尺(3)和球形触头(6)组成，主测量尺(1)为长方形直尺，主测量尺(1)上有长度刻度，游尺(3)有刻度。在主测量尺(1)的一端固定有固定尺(2)，在主测量尺(1)上有游尺(3)。固定尺(2)与游尺(3)平行，在固定尺(2)和游尺(3)的外侧面分别固定一个球形触头(6)。效果是：解决了石油钻具内螺纹接头锥孔大端直径无法直接精确测量的问题，提高了测量的准确度和效率。

Description

石油钻具内螺纹接头锥孔大端直径测量专用卡尺

技术领域

本实用新型涉及石油钻具测量技术领域，是一种对石油钻具内螺纹接头扩锥孔大端直径进行测量的专用卡尺。

背景技术

目前，石油钻具是通过带有一定锥度(一般为1∶4或1∶6)的专用锥螺纹接头逐根连接成钻柱，下入井里完成钻井任务的，分外螺纹接头和内螺纹接头。为了确保石油钻具连接螺纹的加工尺寸精度和互换性，提高钻具螺纹连接的安全可靠性，API Spec 7-2-2008《旋转台肩式连接螺纹的加工和测量》(美国石油学会标准)对钻具螺纹接头的几何尺寸和螺纹参数有着明确的尺寸公差要求。

钻具内螺纹接头扩锥孔大端直径Q属于API Spec 7-2要求测量的一项几何尺寸参数，该规范同时规定了其公差要求。由于钻具内螺纹接头扩锥孔内部为带有一定锥度(1∶4或1∶6)的锥面结构，该标准对扩锥孔大端直径Q的定义是扩锥孔大端与接头密封端面相交的截面圆直径。由于钻具接头加工时按标准要求在扩锥孔大端与接头密封端面交汇处进行倒角，所以需要测量的扩锥孔大端直径Q其实是一个虚圆直径。无论对于生产单位还是使用单位，产品检验时都无法用常规的卡尺和测量方法对该直径进行准确、有效的测量。

中国专利授权公告号CN2578782Y，提供了一种“测量锥孔口径的游标卡尺”。

实用新型内容

本实用新型的目的是：提供一种石油钻具内螺纹接头锥孔大端直径测量专用卡尺，对钻具内螺纹接头扩锥孔大端直径进行准确测量，满足钻具接头加工检验的需要，确保钻具螺纹接头连接的安全可靠。

本实用新型采用的技术方案是：石油钻具内螺纹接头锥孔大端直径测量专用卡尺，主要由主测量尺、固定尺、游尺和球形触头组成，主测量尺为长方形直尺，主测量尺上有长度刻度，游尺有刻度。基本结构与游标卡尺相同，不详细叙述。其特征在于：在主测量尺的一端固定有固定尺，在主测量尺上有游尺。固定尺与游尺平行，在固定尺和游尺的外侧面分别固定一个球形触头。

为了测量的准确性，在固定尺的外侧固定有固定基准块，在游尺的外侧固定有游动基准块，固定基准块与游动基准块，的上平面在同一平面内。

为了测量的准确性，球形触头的直径为5mm，球形触头中心到固定基准块和游动基准块上平面的高度为4mm。

为了便于操作，在主测量尺上固定有手柄。

简述石油钻具内螺纹接头锥孔大端直径测量专用卡尺的原理和测量过程。

参阅图1。球形触头6固定在固定尺2的外侧壁上，并与固定尺2结为一整体固定在主测量尺1的一端，另一个球形触头6固定于游尺3外侧壁上，并与游尺3结为一体能在主测量尺1测量范围内进行滑动。测量时，首先，将固定基准块4和游动基准块5的上平面与钻具接头内螺纹端8的端面靠紧。其次，将固定尺2上的球形触头6紧贴钻具接头内螺纹端8的锥孔锥面。然后，移动游尺3，使游尺3上的球形触头6与钻具接头内螺纹端8另一端的锥孔锥面紧贴，上下小范围摆动游尺3，从主测量尺1上读出一个最大测量值。参阅图2。最后，按照对应的钻具内螺纹接头扩锥孔锥面锥度，计算出相应的测量点与真实的Q值之间的补偿量L1。L1为一定值，根据钻具内螺纹接头锥度不同，加入不同的补偿量。所以，Q＝L+30+2*L1(mm)，公式中L为实际测量长度。这样就实现了对Q值准确有效的测量，极大的提高了测量的准确度和工作效率。

本实用新型的有益效果：本实用新型石油钻具内螺纹接头锥孔大端直径测量专用卡尺，在充分保证测量准确性的前提下，解决石油钻具内螺纹接头锥孔大端直径无法直接测量的问题，提高了测量的工作效率，并确保测量工作准确可靠。提高石油钻具内螺纹接头锥孔大端直径测量准确度及工作效率的专用卡尺。

附图说明

图1是石油钻具内螺纹接头锥孔大端直径测量专用卡尺示意图和测量工作示意图。

图2是石油钻具内螺纹接头锥孔大端直径测量专用卡尺的局部示意图，是原理图。

图中1.主测量尺，2.固定尺，3.游尺，4.固定基准块，5.游游动基准块，6.球形触头，7.手柄，8.钻具接头内螺纹端。

具体实施方式

实施例1：以一个石油钻具内螺纹接头锥孔大端直径测量专用卡尺为例，对本实用新型作进一步详细说明。

石油钻具内螺纹接头锥孔大端直径测量专用卡尺，由主测量尺1、固定尺2、游尺3、固定基准块4、游动基准块5、球形触头6和手柄7组成，主测量尺1为长方形直尺，主测量尺1上有长度刻度，刻度长为30mm。刻度的最小单位是mm。游尺3有刻度。

在主测量尺1的一端固定有固定尺2，在主测量尺1上有游尺3。固定尺2与游尺3平行，固定尺2和游尺3的宽度为10mm。在固定尺2和游尺3的外侧面分别固定一个球形触头6。球形触头6的直径为5mm。固定方式采用一根圆柱形轴销联接。

在固定尺2的外侧固定有一块长方体形固定基准块4，在游尺3的外侧固定有一块长方体形游动基准块5，固定基准块4与游动基准块5的上平面在同一平面内。

球形触头6中心到固定基准块4和游动基准块5上平面的高度为4mm。

在主测量尺1上固定有一个手柄7。

参阅图6。以锥度为1∶4的石油钻具内螺纹接头为例：最终需要计算出|Δx|的值。|Δx|＝tgθ*|db|

因为θ＝arctg1/8＝7.1250°；

|r|＝2.5mm；

|Δy|＝1.5mm；

|of|＝|r|/cosθ＝2.5/0.9923＝2.5194mm；

|fc|＝|of|-|r|＝0.0194mm；

|dc|＝|fc|/tgθ＝0.0194/0.1250＝0.1556mm；

|cb|＝|r|+|Δy|＝2.5+1.5＝4mm；

|db|＝|dc|+|cb|＝4.1556mm；

由以上公式，可最终计算出|Δx|＝0.125*4.1556mm＝0.5194mm。

所以，用此卡尺检测锥度为1∶4的石油钻具内螺纹接头扩锥孔大端直径Q需要在卡尺的两个钢制球形触头6间加入补偿量L₁≈0.52mm，Q＝实测值L+30+0.52。

同理，可计算出检测锥度为1∶6的石油钻具内螺纹接头扩锥孔大端直径Q的卡尺需要在卡尺的两个钢制球形触头6间加入补偿量L₁′≈0.34mm，Q＝实测值L+30+0.34。

通过对该卡尺测量补偿量的计算，可计算出补偿量为常数，即：锥度为1∶4时约等于0.52mm；锥度为1∶6时约等于0.34mm。测量时，根据锥度的不同选择对应的卡尺即可准确测量出Q值的真值，最终完成对钻具内螺纹接头扩锥孔大端直径的测量。

Claims (4)

1.一种石油钻具内螺纹接头锥孔大端直径测量专用卡尺，主要由主测量尺(1)、固定尺(2)、游尺(3)和球形触头(6)组成，主测量尺(1)为长方形直尺，主测量尺(1)上有长度刻度，游尺(3)有刻度，其特征在于：在主测量尺(1)的一端固定有固定尺(2)，在主测量尺(1)上有游尺(3)，固定尺(2)与游尺(3)平行，在固定尺(2)和游尺(3)的外侧面分别固定一个球形触头(6)。

2.根据权利要求1所述的石油钻具内螺纹接头锥孔大端直径测量专用卡尺，其特征是：在固定尺(2)的外侧固定有固定基准块(4)，在游尺(3)的外侧固定有游动基准块(5)，固定基准块(4)与游动基准块(5)的上平面在同一平面内。

3.根据权利要求1或2所述的石油钻具内螺纹接头锥孔大端直径测量专用卡尺，其特征是：球形触头(6)的直径为5mm，球形触头(6)中心到固定基准块(4)和游动基准块(5)上平面的高度为4mm。

4.根据权利要求1或2所述的石油钻具内螺纹接头锥孔大端直径测量专用卡尺，其特征是：在主测量尺(1)上固定有手柄(7)。

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