[发明专利]一种螺纹接头上扣位置控制方法

说明书

一种螺纹接头的上扣位置控制方法，其包括如下步骤：1)确定公、母端拧接基准长度；2)标注拧接位置基准线；3)标注拧接参考范围；4)依据拧接参考范围和拧接位置基准线对拧接质量进行确认，标准上扣结束拧接位置基准线应与对应拧接参考范围相吻合对应。本发明方法用于对带有台肩结构的特殊螺纹接头进行上扣位置控制；通过本发明这种上扣控制方法可以实现精确位置控制，避免上扣不到位情况的发生，减少井上异常事故。

技术领域

本发明涉及石油管工程中的螺纹连接技术，特别涉及一种螺纹接头上扣位置控制方法。

背景技术

油套管是石油开采工程中的专用管材，在钻井结束后套管支撑井壁，油管则将原油和天然气输送到地表，最终完成油气开采。这个过程中油管和油管之间以及套管与套管之间需要通过螺纹接头实现连接。利用螺纹接头将油管及套管串联成管柱完成油气开采任务。

为满足工业生产需求，美国石油学会等国内外行业协会及组织陆续开发和颁布了多种标准油套管螺纹接头，其中尤其以API标准规定的圆螺纹(Round Thread)和偏梯形螺纹(Buttress Thread)应用最为广泛。圆螺纹接头采用了一种牙型角为30°的三角形螺纹，偏梯形螺纹接头是采用了一种牙型角分别为3°和10°的梯形螺纹。

以这两种螺纹为代表，上扣拧接控制方法也大致可以分为两大类：扭矩控制和位置控制。圆螺纹采用扭矩进行上扣拧接控制，针对确定的外径、壁厚、钢级，相应的API标准给出了推荐上扣扭矩和±25％的扭矩控制偏差。偏梯形螺纹通过拧接位置进行上扣的控制，螺纹接头完成加工后在公螺纹端部按照标准推荐尺寸敲定三角形钢印，以该三角形钢印和接箍端面的相对位置关系进行上扣拧接控制。

这两种螺纹接头的拧接控制都是非常粗放的，例如偏梯形螺纹，其最终上扣位置控制尺寸基准为三角形钢印底边，尺寸范围为-5.08mm～9.52mm。这种控制尺寸不利于拧接的精确控制。

为了满足油田日益苛刻的井况要求，螺纹接头也向着更高的性能和更加精细的尺寸控制发展，为此各种形式的特殊螺纹接头也逐渐开发出来，例如法国Vallourec公司生产的VAM TOP系列、VAM 21系列，阿根廷Tenaris公司生产的Blue系列、Wedge系列，日本JFE公司Fox系列等，以及国内宝钢BGT2系列、天钢TPCQ系列等。这些不同系列特殊螺纹接头满足了不同的井况条件要求，然而其上扣控制仍然以扭矩控制或者三角形钢印位置控制为主。

以扭矩进行上扣控制的特殊螺纹接头一般规定上扣控制扭矩相对API圆螺纹扭矩控制范围大为细化，但由于拧接过程中异物夹杂、摩擦系数、设备等的差异，仍然难以完全避免上扣不到位的情况的发生。而以三角形钢印进行位置控制的方法也难以做到精细控制。

然而特殊螺纹接头上扣位置要求非常精确。特别是对带有气密封结构的特殊螺纹接头，其密封结构尺寸公差控制一般在0.1mm以内，拧接位置控制不到位会造成密封失效的状况，进而造成油田整井报废。为此，精确的上扣位置控制是非常必要的。

发明内容

本发明的目的在于提供一种螺纹接头的上扣位置控制方法，用于对带有台肩结构的特殊螺纹接头进行上扣位置控制；通过本发明这种上扣控制方法可以实现精确位置控制，避免上扣不到位情况的发生，减少井上异常事故。

为达到上述目的，本发明的技术方案是：

一种螺纹接头的上扣位置控制方法，其包括如下步骤：

1)确定公、母端拧接基准长度

通过产品信息确定接头上扣损失长度L1、完整螺纹长度L2尺寸信息，并确定公端拧接基准长度L3；为避免不完整螺纹造成测量偏差，公端拧接基准长度L3应小于完整螺纹长度L2；

确定接头母端拧接基准长度L4：

母端拧接基准长度L4＝接头上扣损失长度L1－公端拧接基准长度L3+Δ