CN212409575U - 一种适用于螺纹接头母端尺寸测量的校零标定块 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种适用于螺纹接头母端尺寸测量的校零标定块，校零标定块(11)具有标定内孔，标定内孔包括标定锥面A、标定密封面B、标定副台肩C及标定台肩20，标定锥面A、标定密封面B、标定副台肩C及标定台肩20分别与所述螺纹接头母端(17)的标准件的所述螺纹面(29)、密封面(9)、副台肩(8)及台肩(10)在轴向和径向的尺寸对应保持一致，用于对待测螺纹接头母端的螺纹面、密封面(9)、副台肩(8)及台肩(10)的内径校零；标定台肩(20)构成标定副台肩C的深度定位；校零标定块(11)还配置一台阶块(12)，台阶块(12)叠设在标定台肩(20)上，并与标定台肩(20)轴向对顶，台阶块(12)构成标定密封面B的深度定位。

Description

一种适用于螺纹接头母端尺寸测量的校零标定块

技术领域

本实用新型涉及一种标定块，作为密封面和台肩不相邻的螺纹接头母端(文中也称为接箍)的尺寸测量校零之用途。

背景技术

油气田的勘探开发朝着纵深发展，深井、超深井、高压气井、大位移井、复杂地层结构井等对所采用的油套管的连接强度和密封性提出了更高的要求，传统的API(美国石油学会)螺纹连接已经不能满足使用需求，必须使用连接性能和密封性能更优异的特殊螺纹接头。油套管特殊螺纹接头的各项性能指标优于传统API螺纹，同时对螺纹接头的加工精度和尺寸测量要求也更高。

油套管特殊螺纹接头结构一般包括在油井管管端加工的公端，由带锥度的公螺纹、公螺纹端部的公密封面以及公密封面顶点处的公台肩组成；还包括对称结构母端(接箍)，由带锥度的母螺纹、母螺纹端部的母密封面以及母密封面后面的母台肩组成。公螺纹和母螺纹相互拧接在一起，公密封面、母密封面相互接触通过过盈配合实现密封能力，公、母台肩相互对顶，起到上扣拧接的定位作用。

油套管特殊螺纹接头必须使用特殊的测量设备和标定块才能进行尺寸的精确测量。其中密封面的测量尤为重要。

专利号为201420433929.9的中国专利文献公开了一种油套管特殊螺纹接头的母密封面直径测量装置，可确定密封锥面测量点的深度点位置，从而可直接测量到密封面直径的实际尺寸，使得测量结果精准有效。采用比较法进行测量，需要同时使用深度校对块和直径校对块。

图1和2所示均为现有技术测量母密封面直径。如图1所示，在测量时，首先进行内径测量表1在母密封面标定块2上的校零。如图2所示，把内径测量表的测头4放置在螺纹接头母端3的台肩处定位，通过表读出的差值确定母密封面直径。这种方式是利用台肩对密封面的测试深度进行定位，只能测量密封面与台肩相邻的特殊螺纹接头，当密封面和台肩不相邻的时候，该定位就失效了，存在测量的局限性。

如图3所示，先用深度校定块5进行专利号为201420433929.9的中国专利文献中内径测量表7的深度校零，以获得固定的密封面测量深度L。再如图4所示，通过内径校定块6进行内径测量表7的直径校零。之后再对被测螺纹接头母端进行距端面深度为L处的密封面处直径的比较测量，通过读差值确定直径。这种方式虽然能测量母密封面和母台肩不相邻的特殊螺纹接头，但是测量前需要同时使用深度校定快和直径校定块进行两次校零，操作繁琐。

实用新型内容

针对密封面和台肩通过副台肩过渡的油套管特殊螺纹接头之母端尺寸测量的校零，本申请设计了一款校零标定块，能够对该母端的螺纹面、密封面、副台肩、台肩的内径进行校零测量。

本实用新型解决上述问题所采用的技术方案为：一种适用于螺纹接头母端尺寸测量的校零标定块，所述螺纹接头母端的内孔由浅入深分别为螺纹面、密封面、副台肩及台肩，所述校零标定块具有标定内孔，所述标定内孔由浅入深包括标定锥面A、标定密封面B、标定副台肩C及标定台肩，所述标定锥面A、标定密封面B、标定副台肩C及标定台肩分别与所述螺纹接头母端的标准件的所述螺纹面、密封面、副台肩及台肩在轴向和径向的尺寸对应保持一致，用于对待测螺纹接头母端的螺纹面、密封面、副台肩及台肩的内径校零；所述标定台肩构成所述标定副台肩C的深度定位；所述校零标定块还配置一台阶块，所述台阶块叠设在所述标定台肩上，并与所述标定台肩轴向对顶，所述台阶块构成所述标定密封面B的深度定位。

本申请的台阶块的一种设计方式：所述台阶块为半圆弧块，内弧面与所述标定台肩20具有相同的内径，外弧面与所述标定副台肩C的内壁面相匹配而互相贴合。半圆弧块的两端刚好构成标定密封面内径校零时内径测量规的固定测头和活动测头的深度定位。

本申请的台阶块的一种设计方式：所述台阶块有两块，分别为弧度小于180°的圆弧块，各圆弧块的内弧面与所述标定台肩具有相同的内径、外弧面与所述标定副台肩C的内壁面相匹配而互相贴合。两块圆弧块刚好构成标定密封面内径校零时内径测量规的固定测头和活动测头的深度定位。

无论是上述半圆弧块还是上述两圆弧块构成的台阶块，既可以将台阶块固定在校零标定块上，也可以将它们设计为相互独立的部件进行组合使用。

本申请的台阶块的一种设计方式：所述台阶块为圆环块，内面与所述标定台肩20具有相同的内径，外环面与所述标定副台肩C的内壁面相匹配而互相贴合，所述台阶块与所述校零标定块为相互独立的两个部件，在进行所述标定密封面B的校零时，将所述台阶块叠放到所述标定台肩上进行深度定位。

与现有技术相比，本实用新型的优点在于：本发明开发的一种校零标定块，通过新增台阶块，对校零密封面构成轴向深度定位，以此解决因(校零)密封面与(校零)台肩不相邻而导致密封面在内径校零时无法进行深度定位的难题。

本发明可以针对油套管用特殊螺纹接头母端的螺纹面在不同深度、密封面、副台肩、台肩的内径进行校零测量，校零只需带台阶块的校零标定块即可完成，简化了操作。

附图说明

图1为现有技术螺纹接头母端密封面的内径校零状态图；

图2为现有技术螺纹接头母端密封面的内径测量状态图；

图3为现有技术测量距离螺纹接头母端端面L深度处的内径校零状态图；

图4现有技术测量距离螺纹接头母端端面L深度处的内径校零状态图；

图5本实用新型的含副台肩的螺纹接头母端的轴向剖视图；

图6本实用新型的螺纹接头母端校零标定块正视图；

图7本实用新型的校零标定块的俯视图；

图8为本实用新型的标定密封面B内径校零时的状态图；

图9为本实用新型的密封面9的内径测量状态图；

图10为本实用新型的标定副台肩C内径校零时的状态图；

图11为本实用新型的副台肩8内径测量状态图；

图12为本实用新型的标定锥面A内径校零时状态图；

图13为本实用新型的螺纹面的内径测量状态图；

图中：1、内径测量表；2、现有标定块；3、现有螺纹接头母端；4、内径测量表的测头；5、深度标定块；6、内径标定块；7、专利号为201420433929.9的中国专利文献中的内径测量表；8、副台肩；9、密封面；10、台肩；11、校零标定块；12、台阶块；13、导向块；14、定位杆；15、活动测头；16、固定测头；17、螺纹接头母端(接箍)；18、导轨；19、测量表；20、标定台肩；21、内径测量规；22、中径测量规；23、中径测量规的导轨；24、中径测量规的定位杆；25、中径测量规的导向块；26、中径测量规的测量表；27、活动测靴；28、固定测靴；29、螺纹面；A、标定锥面；B、标定密封面；C、标定副台肩；L、接箍端面到被测内径处的轴向距离；L_a、接箍端面至密封面被测量处的轴向距离；L_b、接箍端面至副台肩被测量处的轴向距离；s、标定块的径向宽度；s₁、台阶块的径向宽度；L_d、接箍端面至螺纹面被测量处的轴向距离；文中所述的轴向距离也可理解为深度。

具体实施方式

以下结合附图实施例对本实用新型作进一步详细描述，所述实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

一种用于测量油套管密封连接接头母端的标定块，可以通过比较测量法，测量螺纹面中径、密封面内径、副台肩内径、台肩内径。其中，接箍端面至密封面被测量处的轴向距离为L_a，接箍端面至副台肩被测量处的轴向距离为L_b。

如图6所示，本实用新型的校零标定块11的内孔为轴对称结构，其具有的标定锥面A、标定密封面B、标定副台肩C及标定台肩20分别与螺纹接头母端的标准件的螺纹面、密封面、副台肩及台肩在轴向和径向的尺寸保持一致，用于校零。

本实施例中，校零标定块11的径向宽度为s，s为50-80mm。在密封位置处的宽度方向上有一个宽度为s₁的台阶块12，其中s₁＝0.5s。台阶块12与校零标定块11可以是整体式，也可以是分离式。如果是分离式，在用内径测量规21进行密封面内径标零的时候，要使用台阶块12作为深度定位，即台阶块12端面至校零标定块11端面的轴向距离为L_a。

测量如图5所示结构的螺纹接头母端的尺寸：

(1)测量距离接箍端面为La处的密封面9的内径。如图8所示，首先进行内径测量规21的校零(该测量规的结构与专利号为201420433929.9的中国专利文献所公开的内径测量装置相似)。纵向调节导向块13在定位杆18上的相对位置，让导向块13与校零标定块11的端面相抵，且活动测头15和固定测头16分别与台阶块12相抵。横向调整导向块13在导轨18上的相对位置，使活动测头15和固定测头16同时与校零标定块11的内壁相接触。以此状态对测量表19进行校零。

如图9所示，对被测螺纹接头母端17进行密封面的内径测量，将校零后的内径测量规21移到被测螺纹接头母端17的内孔中，让导向块13抵在接箍的端面，沿着导轨18调节活动侧头16所在定位杆的导向块，直至固定测头15、活动测头16分别与密封面侧壁相接触，此时，固定测头15、活动测头16之间的距离即为密封面的内径，通过测量表19读取差值，将差值加上校零标定块的标定密封面的内径即为待测接箍密封面的内径数值。

(2)测量副台肩8的内径。如图10所示，首先进行内径测量规21的校零。纵向调节导向块13在定位杆18上的相对位置，让导向块13与校零标定块11的端面相抵，且活动测头15和固定测头16分别与台肩20的端面相抵。横向调整导向块13与导轨18的相对位置，使活动测头15和固定测头16同时与校零标定块11的标定内孔的内壁相接触。以此状态对测量表19进行校零。

如图11所示，对被测接箍17的副台肩8的内径测量时，将校零后的内径测量规21移到被测接箍17的内孔中，让导向块13抵在接箍17的端面，然后沿着导轨18调节活动侧头16所在定位杆的导向块，直至活动测头15和固定测头16分别与台肩10相抵，此时活动测头15和固定测头16之间的距离即为副台肩8处的内径，通过测量表19读取差值，将差值加上校零标定块的标定副台肩的内径即为待测接箍密封面的内径数值。

(3)测量螺纹面29的中径。如图12所示，首先进行中径测量规22的校零。把中径测量规的导向块25放置在校零标定块11的端面，纵向调节中径测量规的导向块25在中径测量规的定位杆24上的相对位置，使活动测靴27和固定测靴28中部与校零标定块11端面的轴向距离约为L_d。横向调整中径测量规的导向块25在中径测量规的导轨23上的相对位置，使活动测靴27和固定测靴28同时与校零标定块11的标定锥面A内壁相接触。此状态下对中径测量规的测量表26校零。

如图13所示，对被测接箍17进行螺纹面29的中径进行测量，将校零后的中径测量规移到接箍7的内孔中，让中径测量规的导向块25抵在被测接箍17的端面，然后沿着中径测量规的导轨23调节活动测靴27所在中径测量规的定位杆24的中径测量规的导向块25，直至活动测靴27和固定测靴28分别与被测接箍17的螺纹面29相接触，此时，活动测靴27和固定测靴28之间的距离即为接箍17的螺纹面的中径，通过中径测量规的测量表26读取差值，将差值加上校零标定块11的标定锥面A的内径即为待测接箍17螺纹面的中径数值。

(4)测量台肩10的内径，台肩10的内孔为直孔，首先进行内径测量规21的校零。纵向调节导向块13在定位杆18上的相对位置，让导向块13与校零标定块11的端面相抵，横向调整导向块13与导轨18的相对位置，使活动测头15和固定测头16同时与校零标定块11的标定台肩20的内壁相接触，再调节两定位杆18相对导向块13的位置，使活动测头15和固定测头16处于相同的深度。以此状态对测量表19进行校零。

将校零后的内径测量规21移到被测接箍17的内孔中，让导向块13抵在接箍17的端面，然后沿着导轨18调节活动侧头16所在定位杆的导向块，直至活动测头15和固定测头16分别与台肩10内孔两壁相抵，此时活动测头15和固定测头16之间的距离即为台肩10的内径，通过测量表19读取差值，将差值加上校零标定块的标定台肩20的内径即为待测接箍台肩10的内径数值。

尽管以上详细地描述了本实用新型的优选实施例，但是应该清楚地理解，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种适用于螺纹接头母端尺寸测量的校零标定块，所述螺纹接头母端(17)的内孔由浅入深分别为螺纹面(29)、密封面(9)、副台肩(8)及台肩(10)，其特征在于：所述校零标定块(11)具有标定内孔，所述标定内孔由浅入深分别包括标定锥面A、标定密封面B、标定副台肩C及标定台肩20，所述标定锥面A、标定密封面B、标定副台肩C及标定台肩20分别与所述螺纹接头母端(17)的标准件的所述螺纹面(29)、密封面(9)、副台肩(8)及台肩(10)在轴向和径向的尺寸对应保持一致，用于对待测螺纹接头母端的螺纹面、密封面(9)、副台肩(8)及台肩(10)的内径校零；

所述标定台肩(20)构成所述标定副台肩C的深度定位；

所述校零标定块(11)还配置一台阶块(12)，所述台阶块(12)叠设在所述标定台肩(20)上，并与所述标定台肩(20)轴向对顶，所述台阶块(12)构成所述标定密封面B的深度定位。

2.根据权利要求1所述的适用于螺纹接头母端尺寸测量的校零标定块，其特征在于：所述台阶块(12)为半圆弧块，内弧面与所述标定台肩20具有相同的内径，外弧面与所述标定副台肩C的内壁面相匹配而互相贴合。

3.根据权利要求1所述的适用于螺纹接头母端尺寸测量的校零标定块，其特征在于：所述台阶块(12)有两块，分别为弧度小于180°的圆弧块，各圆弧块的内弧面与所述标定台肩20具有相同的内径、外弧面与所述标定副台肩C的内壁面相匹配而互相贴合。

4.根据权利要求1所述的适用于螺纹接头母端尺寸测量的校零标定块，其特征在于：所述台阶块(12)为圆环块，内面与所述标定台肩20具有相同的内径，外环面与所述标定副台肩C的内壁面相匹配而互相贴合，所述台阶块(12)与所述校零标定块(11)为相互独立的两个部件，在进行所述标定密封面B的校零时，将所述台阶块(12)叠放到所述标定台肩(20)上进行深度定位。

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