动力钳的钳头扭矩校验装置制造方法
【专利摘要】本实用新型涉及对钻井领域中所使用的动力钳的钳头扭矩进行校验的领域。为解决动力钳所标示出的液压压力和钳头扭矩的匹配关系过少且与二者之间实际的匹配关系不符的问题，本实用新型提出一种动力钳的钳头扭矩校验装置，包括模拟管材和扭矩传感器，模拟管材包括模拟管材上接头和模拟管材下接头；扭矩传感器包括扭矩仪和传感器本体，扭矩仪套设在该传感器本体的中部，将传感器本体分为两个部分，一个部分为检测连接端，另一个部分为连接轴；模拟管材上接头套设在检测连接端上，模拟管材下接头套设在连接轴上。使用该动力钳的钳头扭矩校验装置对动力钳的钳头扭矩进行校验，校验方便且准确。
【专利说明】动力钳的钳头扭矩校验装置
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及对钻井领域中所使用的动力钳的钳头扭矩进行校验的领域，尤其涉及对该动力钳的钳头扭矩进行校验用的校验装置。
【背景技术】
[0002]钻井和修井作业是油田稳产及高产的必要保障。在钻井及修井作业中，下钻具、套管或油管等管材作业时，需通过动力钳对管材施加扭矩以对管材进行安装，使其连接部位的上扣扭矩值与推荐或规定的上扣扭矩值一致，进而使其连接部位在连接强度、密封效果及使用寿命上取得最佳效果。由此可见，在安装钻具、套管及油管等管材时，上扣扭矩值的大小直接影响上扣质量，进而影响安装质量。
[0003]钻井及修井作业中，为避免在连接管材时因其连接部位的上扣扭矩过大或过小而影响安装质量，安装过程中通常会使用扭矩校验装置对上扣扭矩值进行校验，以使实际的上扣扭矩值与推荐或规定的上扣扭矩值一致。
[0004]目前，在钻井及修井作业现场，常使用动力钳作为上扣扭矩的校验装置来对上扣扭矩值进行校验。这样，就带来了如下问题:
[0005]1、动力钳的扭矩对照表中仅标示出了少量的液压压力与扭矩的匹配关系，尤其是没有针对小钻具提供相应的液压压力和扭矩的匹配关系，不能与作业现场常用的扭矩完全匹配。
[0006]2、动力钳的扭矩对照表中所标示出的扭矩是通过液压系统和机械部分计算得出的，而动力钳在使用过程中，其液压系统存在压力损耗，机械部分存在机械损耗，因此由此得出的扭矩与实际扭矩存在偏差，不能准确表示动力钳的钳头扭矩。也就是说动力钳的扭矩对照表中所标示出的动力钳的液压压力和该动力钳的钳头扭矩的匹配关系与二者之间的实际的匹配关系不符。
[0007]综上可见，在动力钳的扭矩对照表中所标示出的动力钳的液压压力和该动力钳的钳头扭矩的匹配关系不仅过少，且与二者之间的实际的匹配关系不符，无法满足现场实际使用的需要。
实用新型内容
[0008]为解决动力钳的扭矩对照表所标示出的动力钳的液压压力和该动力钳的钳头扭矩的匹配关系过少且与二者之间的实际的匹配关系不符的问题，本实用新型提出一种动力钳的钳头扭矩校验装置，该动力钳的钳头扭矩校验装置包括模拟管材和扭矩传感器，所述模拟管材包括模拟管材上接头和模拟管材下接头；所述扭矩传感器包括扭矩仪和传感器本体，且所述扭矩仪套设在该传感器本体的中部，将所述传感器本体分为两个部分，一个部分为检测连接端，另一个部分为连接轴；所述模拟管材上接头套设在所述检测连接端上，所述模拟管材下接头套设在所述连接轴上。
[0009]在钻井或修井作业前，可使用该动力钳的钳头扭矩校验装置对使用的动力钳的钳头扭矩进行校验。即用动力钳的钳头夹持住该动力钳钳头校验装置中的模拟管材上接头和模拟管材下接头，利用扭矩仪测出该动力钳的钳头施加到模拟管材上接头上的扭矩，进而得出该动力钳的液压压力与其钳头扭矩之间的实际的匹配关系。这样就可以避免在使用动力钳连接管材时，因施加到管材的连接部位上的上扣扭矩值过大或过小而损坏管材，甚至发生安全事故，减小施工耗损，并提高了施工安全性。
[0010]优选地，所述扭矩仪的外径小于或等于所述模拟管材的外径。这样，可避免扭矩仪从模拟管材上接头和模拟管材下接头之间突出去，进而可避免在对动力钳的钳头扭矩进行校验时对扭矩仪造成损伤,影响扭矩标定精度。
[0011]优选地，所述模拟管材为模拟钻具，所述模拟管材上接头和所述模拟管材下接头均为管状结构，且所述模拟管材上接头的内径等于所述检测连接端的直径，所述模拟管材下接头的内径等于所述连接轴的直径。这样，在对连接钻具用的动力钳的钳头扭矩校验时，采用模拟钻具替代实际钻具，校验方便，并使动力钳的钳头施加到模拟管材上接头上的扭矩通过传感器本体传递到扭矩仪，减少扭矩损失，准确得出动力钳钳头扭矩。
[0012]优选地，所述模拟管材为模拟油管或模拟套管，所述模拟管材上接头上与所述检测连接端连接的一端端部设置有圆环状的内缘凸台，且该内缘凸台的内径等于所述检测连接端的直径；所述模拟管材下接头上与所述连接轴连接的一端端部设置有圆环状的内缘凸台，且该内缘凸台的内径等于所述连接轴的直径。这样，在对连接油管或套管用的动力钳的钳头扭矩校验时，采用模拟油管(套管)替代实际油管(套管)，并使动力钳钳头施加到模拟管材上接头上的扭矩通过传感器本体传递到扭矩仪，减少扭矩损失，准确得出动力钳钳头扭矩。
[0013]优选地，所述扭矩传感器为非接触式扭矩传感器，且所述传感器本体上的检测连接端的侧壁上设置有键槽或键。进一步地，所述键为平键、螺旋键、花键或方键中的任意一种。这样，模拟管材上接头通过键槽或键与传感器本体上的检测连接端连接，且在对动力钳的钳头扭矩进行校验时，动力钳的钳头施加到模拟管材上接头上的扭矩通过传感器本体上的检测连接端上的键槽或键传递到扭矩仪，进而由扭矩仪得出动力钳的钳头扭矩。
[0014]本实用新型动力钳的钳头扭矩校验装置结构简单，制造方便且成本低。在使用该动力钳的钳头扭矩校验装置对动力钳的钳头扭矩进行校验时，只需使用动力钳的钳头夹持住该动力钳的钳头扭矩校验装置中的模拟管材上接头和模拟管材下接头，即可由扭矩传感器的扭矩仪测出该动力钳的钳头施加到模拟管材上接头上的扭矩，进而得出该动力钳的钳头扭矩以及该动力钳的液压压力与其钳头扭矩之间的实际的匹配关系，使用方便。另外，本实用新型动力钳的钳头扭矩校验装置利用模拟管材上接头和模拟管材下接头替代实际连接中的管材，校验方便且准确。
【专利附图】
【附图说明】
[0015]图1为本实用新型动力钳的钳头扭矩校验装置的第一实施例的剖视图；
[0016]图2为本实用新型动力钳的钳头扭矩校验装置的第二实施例的剖视图；
[0017]图3为本实用新型动力钳的钳头扭矩校验装置的第三实施例的剖视图。
【具体实施方式】[0018]本实用新型动力钳的钳头扭矩校验装置包括模拟管材和扭矩传感器。其中，如图1至3所示，模拟管材包括模拟管材上接头11和模拟管材下接头12。扭矩传感器包括传感器本体21和扭矩仪22，且扭矩仪22套设在传感器本体21的中部，将传感器本体21分为两个部分，一个部分为检测连接端211，另一个部分为连接轴212。模拟管材上接头11套设在检测连接端211上，模拟管材下接头12套设在连接轴212上。这样，在使用该动力钳的钳头扭矩校验装置对连接管材用的动力钳的钳头扭矩进行校验时，只需使动力钳的钳头夹持住模拟管材上接头11和模拟管材下接头12，该动力钳的钳头施加到模拟管材上接头上的扭矩即可通过传感器本体21传递到扭矩仪22，由扭矩仪22测出动力钳的钳头施加到模拟管材上接头11上的扭矩，进而得出该动力钳的钳头扭矩以及钳头扭矩与该动力钳的液压压力之间的实际的匹配关系。
[0019]第一实施例
[0020]如图1所示，该实施例中的动力钳的钳头扭矩校验装置适用于对连接钻具用的动力钳的钳头扭矩进行校验。该动力钳的钳头扭矩校验装置中的模拟管材为模拟钻具，其中，模拟管材上接头11为模拟钻具上接头，模拟管材下接头12为模拟钻具下接头，且模拟钻具上接头和模拟钻具下接头均为管状结构。模拟钻具上接头套设在检测连接端211上，且该模拟钻具上接头的内径等于检测连接端211的直径；模拟钻具下接头套设在连接轴212上，且该模拟钻具下接头的内径等于连接轴212的直径。扭矩仪22的外径和模拟钻具上接头的外径及模拟钻具下接头的外径相等。当然，该动力钳的钳头扭矩校验装置也可以对连接两段外径不相等的钻具用的动力钳的钳头扭矩进行校验。优选地，扭矩传感器选用非接触式扭矩传感器，且其传感器本体21上的检测连接端211的侧壁上设置有连接模拟钻具上接头用的键槽或键(图中未示出)，这样，在使用该动力钳的钳头扭矩校验装置对动力钳的钳头扭矩进行校验时，动力钳的钳头施加到模拟钻具上接头上的扭矩通过键槽或键传递到扭矩仪22上，即可由扭矩仪22测出动力钳的钳头施加到模拟钻具上接头上的扭矩，进而得出该动力钳的钳头扭矩及动力钳的液压压力与钳头扭矩之间的实际的匹配关系。优选地，检测连接端211侧壁上的键可以任选平键、螺旋键、花键或方键中的一种。当然，扭矩传感器也可以选用应变片扭矩传感器，利用位于其传感器本体21上的检测连接端211侧壁上的应变片来实现扭矩的传递。
[0021]第二实施例
[0022]如图2所示，该实施例中的动力钳的钳头扭矩校验装置适用于对连接油管或套管的动力钳的钳头扭矩进行校验。该实施例与第一实施例的区别在于，模拟管材为模拟油管或模拟套管，其中，模拟管材上接头11为模拟油管(套管)上接头，模拟管材下接头12为模拟油管(套管)下接头，且模拟油管(套管)上接头的外径等于模拟油管(套管)下接头的外径，模拟油管(套管)上接头的内径等于模拟油管(套管)下接头的内径。模拟油管(套管)上接头上与检测连接端211连接的一端的端部设置有圆环状的内缘凸台111，且该内缘凸台111的内径等于检测连接端211的直径；模拟油管(套管)下接头上与连接轴212连接的一端的端部设置有圆环状的内缘凸台121，且该内缘凸台121的内径等于连接轴212的直径。在模拟油管(套管)上接头通过内缘凸台111与检测连接端211连接在一起,模拟油管(套管)下接头通过内缘凸台121与连接轴212连接在一起后，套设在传感器本体21上的扭矩仪22的外径小于模拟油管(套管)上接头的外径，且检测连接端211的侧壁与模拟油管(套管)上接头的内壁之间有间距，连接轴212的侧壁与模拟油管(套管)下接头的内壁之间有间距。优选地，模拟油管(套管)上接头的内径等于模拟油管(套管)下接头的内径。优选地，在检测连接端211的侧壁上设置有连接模拟油管(套管)上接头及传递扭矩用的键槽或键(图中未示出)。
[0023]第三实施例
[0024]如图3所示，该实施例中的动力钳的钳头扭矩校验装置也适用于对连接油管或套管的动力钳的钳头扭矩进行校验。该实施例与第二实施例的区别在于，该实施例中的模拟管材上接头11的外径小于模拟管材下接头12的外径。
【权利要求】
1.一种动力钳的钳头扭矩校验装置，其特征在于，该动力钳的钳头扭矩校验装置包括模拟管材和扭矩传感器，所述模拟管材包括模拟管材上接头和模拟管材下接头；所述扭矩传感器包括扭矩仪和传感器本体，且所述扭矩仪套设在该传感器本体的中部，将所述传感器本体分为两个部分，一个部分为检测连接端，另一个部分为连接轴；所述模拟管材上接头套设在所述检测连接端上，所述模拟管材下接头套设在所述连接轴上。
2.根据权利要求1所述的动力钳的钳头扭矩校验装置，其特征在于，所述扭矩仪的外径小于或等于所述模拟管材的外径。
3.根据权利要求1或2所述的动力钳的钳头扭矩校验装置，其特征在于，所述模拟管材为模拟钻具，所述模拟管材上接头和所述模拟管材下接头均为管状结构，且所述模拟管材上接头的内径等于所述检测连接端的直径，所述模拟管材下接头的内径等于所述连接轴的直径。
4.根据权利要求1或2所述的动力钳的钳头扭矩校验装置，其特征在于，所述模拟管材为模拟油管或模拟套管，所述模拟管材上接头与所述检测连接端连接的一端端部设置有圆环状的内缘凸台，且该内缘凸台的内径等于所述检测连接端的直径；所述模拟管材下接头与所述连接轴连接的一端端部设置有圆环状的内缘凸台，且该内缘凸台的内径等于所述连接轴的直径。
5.根据权利要求1或2所述的动力钳的钳头扭矩校验装置，其特征在于，所述扭矩传感器为非接触式扭矩传感器，且所述传感器本体上的检测连接端的侧壁上设置有键槽或键。
6.根据权利要求5所述的动力钳的钳头扭矩校验装置，其特征在于，所述键为平键、螺旋键、花键或方键中的任意一种。
【文档编号】G01L5/24GK203616036SQ201320758603
【公开日】2014年5月28日 申请日期:2013年11月26日 优先权日:2013年11月26日
【发明者】姚明芳 申请人:姚明芳