[发明专利]锥螺纹的加工方法

说明书

本发明涉及一种锥螺纹的加工方法，包括：以电子骨架紧密距测量端面作为第一基准，增加辅助台阶，并根据辅助台阶建立第二基准面，其中，第二基准面和待加工的锥螺纹位于电子骨架的夹持部位的同一侧；根据第二基准面将第一基准面至环规端面之间的紧密距调整为第二基准面至环规端面之间的实测紧密距；根据实测紧密距加工出满足紧密距加工要求的锥螺纹。通过增加第二基准面将大尺寸的紧密距的测量改为小尺寸的实测紧密距的测量，提高了测量的精度；实测紧密距的测量直接在相应的机床上即可测量，相对比现有技术将电子骨架从机床上取下后测量，能够降低质量管控部门中间检测难度，方便检测。

技术领域

本发明属于锥螺纹的加工技术领域，具体涉及一种锥螺纹的加工方法。

背景技术

石油钻井仪器的设计需要考虑多种工况、多种钻进路线。石油钻井仪器在钻进前，需要根据目的坐标位置规划钻进路线。规划路线往往根据实际地质条件进行规划，由于目的坐标位置深远，同时需要避让一些危险地质段，所以规划好的路线一般并不是规则的路线，而是存在不同程度的扭曲，钻井仪器在此种规划路线下钻进，会承受不同程度的、多方向的拉、压、弯、扭，钻井仪器的受力情况非常复杂。

石油钻井仪器由多根钻杆、多根定向钻井短节及随钻测井短节等仪器连接成串，除了机械性连接外，各个仪器内部还有多块电路板和连接线路，连接位置依照锥形螺纹连接，同时需要考虑对内部的电路保护密封和通讯，所以，锥形螺纹的连接可靠性尤为重要。

其中，随钻测井仪器结构包括钻铤和设置在钻铤内的分流器、电子骨架和设置在电子骨架上的电子器件与连接线路、泥浆脉冲器、涡轮发电机、抱筒、铜环等组成，电子骨架上的电子器件与连接线路依靠大直径抱筒保护，钻铤、电子骨架、抱筒间设置隔离铜环。钻铤与电子骨架的连接使用特殊锥形螺纹，钻铤上的螺纹为母扣，电子骨架上的螺纹为公扣。

对于锥螺纹：最重要的一个参考面是基准面：当公扣与母扣依照规定的方法旋和到位(理论位置即忽略摩擦等外界因素)，公扣和母扣基准面完全重合。另一个重要的面是测量面：与基准面不同，锥形螺纹加工过程中和加工完成后，质检人员使用螺纹规对扣的加工尺寸的进行检测，螺纹规的测量用端面即为测量面。另外锥螺纹的检测值包括塞规与环规紧密距测量面差值和紧密距，其中：塞规与环规紧密距测量面差值是指：将测量环规与塞规以规定的方法旋和后，塞规检测端面与环规检测端面之间的距离；紧密距是指：测量面到台肩面或端面的距离即为紧密距。紧密距值根据螺纹量规的“塞规与环规紧密距测量面差值”不同而存在差异。

该测井仪器上使用的锥形螺纹为特殊设计的螺纹。由于钻井仪器尺寸受限，需要传递弯矩和扭矩，螺纹承受的强度较大，且需要保证使用可靠性，而普通的锥形螺纹齿形较小，锥度较小，经过查询及计算，不能满足使用要求，所以需要设计符合使用条件的锥形螺纹。该测井仪器总线上有供电和通讯功能，钻铤和电子骨架的线路连接使用内外滑环来实现，钻铤上为母滑环，电子骨架上为公滑环，公母滑环之间通过导电部件进行良好接触，锥形螺纹的设计也同样需要满足此条件。

锥形螺纹加工完成后，使用锥形螺纹对应型号的量规测量紧密距，由于修扣范围有限，所以，紧密距所允许的测量误差非常小，锥形螺纹的加工精度非常高。这对于锥形螺纹加工厂来说，加工精度高意味着加工难度大，必须要使用高精度的加工设备、高技术的加工工人、高质量的质量监控过程，同时会产生较低的加工速率、较低的成品良率。随着近些年国家能源行业的发展，世界范围内对钻井仪器的需求量逐年攀升，此特殊锥形螺纹加工必将成为影响仪器产出的制约因素。

现有的测井仪器上的锥螺纹的加工存在两个问题：其中一个问题是：由于锥螺纹特殊，制作较难，需要专门的厂家来制作，一般由两家完成，上游厂家除制作基本特征外，需要为锥形螺纹加工厂家制作出锥形螺纹制作基准，也即锥形面或者锥形孔，由于两个厂家制作侧重点不同、加工设备的差异、人员水平的差异等因素存在，导致现有锥形螺纹制作后紧密距不良率较高。这种情况对以后实现批量化生产极为不利。