探究石油管螺纹的检测技术

陈显华

摘 要：石油管螺纹是专用的螺纹，要求具有较好的气密性。要想有效确保螺纹检测的质量，需要选择合理的检测技术，熟知螺纹的相关几何精度要求并严加根据标准检测钻具是十分关键的。基于此，本文首先阐述了石油管螺纹测量的基本原理，研究了石油管螺纹检测技术要点，以期能够对石油管螺纹的检测有所裨益。

关键词：石油;管螺纹;检测技术

执行钻井操作的过程中，石油管螺纹存在滑脱、丝扣断裂等多种不同的失效形式。若是出现事故问题，便会导致较为严重的经济损失，情况严重时整口井都会报废。针对螺纹实施检测旨在查找质量没有达到相应要求的螺纹，避免由于不合格螺纹的使用造成不必要的经济损失。当前，有套管螺纹和钻具的生产加工，都需要经过抽样检查和过程检查等多道工序对其质量加以控制，针对新采购的钻具在收货时需要进行检验，或是指派相应人员进行监造。下井之前，相关工作人员应针对螺纹锈蚀和变形等方面的情况实施检验。

一、石油管螺纹测量的基本原理

具体生产过程中通常运用综合量规方式针对石油管螺纹实施检测。普通的螺纹量规仅仅可以大体上对螺纹是否符合要求加以检验，针对精度要求相对偏高的螺纹无法给出具体的参数值，在螺纹表面存在污垢时，所获取的检测结果会存在很大误差[1]。对于接触式石油管螺纹，其测量的基本原理是将扫描测头作为接触传感器，从而获取某一个轴向剖面外形轮廓上各相关点对应的数据信息，之后把这些信息输入到计算机内运用有关软件实施拟合处理获取螺纹的外形轮廓图，然后通过计算获取螺纹螺距、牙型角以及锥度等相关参数值，进而对这些参数值可否达到相应标准作出具体判定。

二、石油管螺纹检测技术要点分析

（一）检测项目

1.油套管

主要检测油套管的几何尺寸，外观质量以及其他相关参数。

2.钻具

主要检测钻具的螺纹参数，外观质量以及结构尺寸等。

3.检测用工具及量具

内径杠杆表、测厚仪、游标卡尺、深度千分尺、内外锥度仪、卷尺等。

（二）检测前的准备工作

第一，针对螺纹实施清洗操作，并对其生产批号、规格以及厂名等进行记录。第二，选择螺纹量规、触头直径以及卡尺等量具。第三，定位实际测量范围。关于圆螺纹套管，其外螺纹是第一完整扣到总长度的12.7位置处，内螺纹是第一完整扣到J+1P位置处;关于偏梯形套管，其外螺纹是第一完整扣到L7位置处，内螺纹和圆螺纹套管保持一致;关于钻具螺纹，需要是第一完整扣到最后一个完整扣;关于有关螺纹，其和圆螺纹套管保持一致。第四，确立实际测量间距。首先，测量牙型的具体高度。针对范围超出25.4毫米的产品，需要以25.4毫米间距具体实施[2]。针对测量在12.7-25.4毫米测量范围内的，需要以12.7毫米间距具体实施。其次，确立锥度和螺距。对于普通螺纹而言，其间距和上述情况相同。不论何种情况下，除却偏梯形螺纹之外，压型高度、螺距以及锥度的测量接触点均不能超过最后一牙螺纹的位置。

（三）测量

首先，检查外观质量。可否存在螺纹损伤等不足，针对轻微损伤以及含有毛刺的螺纹进行修磨处理，并旋合相应规格的量规，对于损伤和变形较为严重的螺纹无需进行旋合。其次，检查通经和相关结合尺寸。再次，检测螺纹相关单项参数。在API标准中进行了较为详实的介绍，了解螺纹检测的技术要点，关于仪表读数需要寻找最大转折点，锥度规和螺距规需要围绕固定的触头上下或是左右进行摆动;内齿高规沿着上下或是竖直方向进行摆动;外齿高规沿着与螺纹轴线相互垂直的方向上下或是左右进行摆动。值得关注的是，针对锥度的测量需要保持在同一轴的截面之上，齿高与螺距应顺沿母线方向。最后，检测紧密距。需要保证旋合的稳定性，凭借一人之力至无法旋动为止。

（四）相关注意事项

第一，全部使用的相关量具，尤其是量规，需要和被检测产品等温充分时间，消除各量具之间的温度差异。这是因为温度不仅会对最终测量结果的精准程度造成一定程度地影响，并且还会使量规紧紧抱死在接头之上无法拆卸。第二，具体记录油套管公扣紧密距的过程中，应清晰标注正号和负号。第三，针对量表的回程误差进行有效消除。第四，实际测量锥度的过程中，需要关注回零可否正常，若是不正常，需要进行再一次的测量。针对完整螺纹区间，其测量间距需要全面覆盖此区域，也就是情况需要时测量间距是可以重叠的，仅仅针对一个间距进行实际测量是无法达到要求的。例如，对于日本伊藤忠红丸FOX丝扣套管，针对公扣实施生产加工的过程中，小端位置1吋锥度符合要求，第2吋无法达到相关要求，要想能够获取相应专利授权，务必要对此种现象加以消除[3]。针对于此，需要从中汲取经验，通过全面覆盖能够重叠的方法实施具体检测过程。由螺纹小端位置向大端位置实施测量的过程中，表的读数和实际测量值之间需要保持相同，否则使用表盘读取的最大数值去除指针所指位置的读数才是实际测量值。第五，对紧密距的修正加以关注。针对部分测量结果处于符合标准与不符合标准边缘时，对S1、S2和P1进行修正是十分必要的。关于钻具螺纹，其本身紧密距公差范围就相对偏小，所以对其加以修正也是极为关键的。第六，管端内部和外部棱边的毛刺和内倒角可否倒全，尤其要对于机紧端位置更加予以高度关注。第七，磷化处理之后螺纹表层相对较为粗糙，内锥度规因为测量力相对偏大，实际测量过程中摆动具有一定困难性，需要将少量润滑油涂于牙槽内。第八，对于钻具螺纹台肩面位置的损坏需要予以大力关注，特别是纵向沟槽位置会严重影响其密封性，倒角直径以及牙顶位置受到机械碰撞导致的损伤往往是容易被忽视的问题。第九，关于单项仪，其属于高精密仪器，具有操作過程中需要格外小心，保证轻拿轻放，根据规定时间进行送检。

（五）检验结果

1.公差范围

重点项目的公差范围应符合APISPEC5B与APISPEC7标准。第一，螺距偏差。单位是毫米，留有两位或是三位小数，这是由于进口量规的分度值是0.001″或0.0005″，而国产量规的分度值是0.01毫米。第二，锥度。单位是毫米/米。留有一位小数，国产量规的分度值是0.01毫米，进口量规的分度值是0.001″，平日中测量的62.5格，代表62.5毫米/米，即0.0625in/in。第三，几何尺寸。单位是毫米，结合相关标准留有有效数字位数。第四，紧密距。单位是毫米，留有两位小数。第五，齿高偏差。单位是毫米，和螺距规保持相同。

2.判定

首先，重点项目的公差范围应与APISPEC5B及APISPEC7标准相契合。其次，针对没有达标的项目需要谨慎处理，为了防止出现错误判断的情况，可以交由他人进行复核。

三、结束语

为了确保石油管螺纹良好的质量，就应对相应的检测技术加以大力应用。诚然，操作的科学性以及转速、扭矩是否合理也都会在一定程度上影响螺纹连接的质量。如实际钻井操作中，大钳夹持力过大，将会导致螺纹发生变形，出现粘扣的情况。涂油和磨合不够均匀，没有发挥润滑效果，同样会出现粘扣和牙形受损的情况，失去抗拉效果出现脱口现象。因此，我们应严加遵守作业规定，执行相应标准，确保螺纹检测技术的良好应用。

参考文献：

[1]井龙.基于石油管的螺纹检测研究[J].中国石油和化工标准与质量，2018，38（22）：42-43.

[2]薛玉祥.论石油管螺纹的机械检测[J].科学与财富，2018，（23）：33.

[3]姚斌.关于石油专业管材螺纹常见问题及检测技术探讨[J].建筑工程技术与设计，2016，（5）：237-237.

（天津市滨海新区大港油田检测监督评价中心质量监督站  天津  300280）