[发明专利]一种石油套管圆螺纹牙型角度的判定方法

说明书

本发明属于石油天然气行业石油套管螺纹参数检测领域，具体涉及一种石油套管圆螺纹牙型角度的判定方法，包括以下步骤：1)套管螺纹加工完成后，测量螺纹的牙型高度偏差值h；2)判定条件：3)当测量的螺纹牙型高度偏差h满足判定条件时，判定螺纹牙型角度合格，否则为不合格。本发明提出的判定方法通过数学模型计算得出判定范围，通过测量值与判定范围对比进行判定，结果直观明确，检测效率高。

技术领域

本发明属于石油天然气行业石油套管螺纹参数检测领域，具体涉及一种石油套管圆螺纹牙型角度的判定方法。

背景技术

石油套管是油气田开采所用的重要装备，其质量的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圆螺纹套管由于其加工效率高，性能优良，在各大油田已经被广泛使用。相关标准中圆螺纹套管接头的螺纹参数等都有明确的要求，具体规定了性能参数的目标值及公差范围。制造厂根据产品标准要求加工油套管，各项参数符合标准要求则判定为合格产品进行交付使用。

在制造厂生产检验和油田实践应用中发现，石油套管接头的有些螺纹参数难以准确测量和判定。比如，对于圆螺纹套管的牙型角参数，API SPEC 5B标准中要求套管圆螺纹牙型角度为60°，牙型角度公差为±1.5°，API SPEC 5B标准虽然对牙型角度公差要求明确，但是没有明确如何测量。由于没有实用的测量工具，目前大多数工厂没把牙型角度作为生产检验的常检项目，只有在产品定型初期，或产品出现较大质量问题时才采用实验室方法进行少量的测量，检测效率低，检测成本高。不检测牙型角度对于石油套管接头螺纹有质量隐患，因此需要提出一种能有效实用的检测石油套管牙型角度的方法，来判定生产的石油套管接头螺纹牙型角度参数是否符合标准要求。

发明内容

本发明的目的是解决现有石油套管螺纹牙型角度难以准确判定的问题，提出一种便于测量、反映准确并能实际应用的石油套管螺纹牙型角度判定方法，此方法通过在生产制造现场对石油套管螺纹牙型高度的测量，来判定出该石油套管螺纹牙型角度数值是否符合要求。

本发明解决上述问题的技术方案是：

一种石油套管圆螺纹牙型角度的判定方法，包括以下步骤：

1)套管螺纹加工完成后，测量螺纹的牙型高度偏差值h；

2)判定条件：

其中，H为圆螺纹理论螺纹高度，S_s为标准规定的螺纹消减值，p为螺纹螺距，A为标准规定的螺纹牙型角度上限值，K为加工修正系数；

3)当测量的螺纹牙型高度偏差h满足判定条件时，判定螺纹牙型角度合格，否则为不合格。

进一步地，步骤1)中使用牙型高度规测量牙型高度偏差值h。

进一步地，加工修正系数K通过以下方式确定，采用相同加工条件下加工的套管，每间隔10支抽1支，共抽3支套管，使用牙型高度规检测出螺纹的牙型高度偏差值h₁、h₂、h₃，并采用实验室方法检测出3支套管螺纹牙型角度A₁、A₂、A₃，带入公式计算出修正系数K₁、K₂、K₃，取平均数即作为该加工条件下的加工修正系数K＝avg(K₁,K₂,K₃)。

进一步地，相同加工条件为相同套管钢级、相同加工刀具和加工方法。

进一步地，实验室方法为光学对比显微镜、轮廓测量仪或铸模法。

本发明的有益效果为：