基于数字图像处理的油管螺纹参数的智能检测

针对传统接触式油管螺纹参数测量方法的缺点,探讨了基于计算机视觉技术进行非接触测量的方法。通过运用对螺纹图像的降噪平滑、锐化增强、边缘检测、轮廓提取等方法进行智能检测,从理论和实践上证明该方法的可行性和正确性。     

螺纹参数公差对油管螺纹连接强度的影响分析

用弹塑性有限元法建立了圆螺纹油管接头接触问题的有限元模型,利用ANSYS大型有限元分析软件,对不同油管螺纹参数偏差的油管接头机紧连接和承受拉伸载荷作用工况的应力应变进行了数值计算。计算结果分析表明,油管各螺纹参数偏差不改变油管发生强度破坏的螺纹牙齿位置;不同的螺纹参数偏差对油管螺纹的连接强度影响不同,螺距公差、牙型角上偏差及齿根高下偏差对油管螺纹连接强度的影响较大。给出了各螺纹参数偏差对油管螺纹连接强度影响程度的排序,为油管螺纹的质量检测和油管断裂失效分析提供了一定的理论依据。     

油管螺纹图像的Canny算子边缘提取方法研究

石油生产中油管螺纹失效的问题相当突出,采用图像处理的方法取代传统方法使油管螺纹检测效果得到极大改善。根据油管螺纹图像的特点,针对传统的Canny算子中高斯平滑滤波的缺陷,采用中心加权MTM滤波算法,并且将像素的八邻域分为4个象限,结合双线性插值的方法取代非极值抑制方法,进一步提高边缘检测的精度。试验表明,相对于LOG算子,改进后的Canny算子更好地提高了油管螺纹的检测精度。     

超深气井油管气密封检测应力分析及防控措

为预防气密封检测压力不当对超深气井油管螺纹造成初始损伤,采用接触问题分析的有限元法,建立了3种型号的油管气密封检测有限元力学模型,针对塔里木油田某超深气井油管螺纹气密封检测的应力问题进行了定量、系统的研究。结果表明:当下部悬重油管重力超过一定值后,气密封检测会造成油管螺纹大端最后三扣扣跟的塑性变形,随着提拉力的增加,塑变面积也随之增加;在相同的工况下,增加油管的壁厚并不会明显改善大端最后三扣扣跟处的应力集中现象。通过改进气密封检测压力和提高油管螺纹钢级可以明显提升油管螺纹的服役安全系数,建立的模型可以为油管螺纹气密封检测应力分布规律定量地提供理论依据。     

特殊螺纹接头关键参数量值溯源体系的建立

对比分析了几种应用较多的特殊螺纹接头的螺纹检验项目,包括螺纹中径、密封面参数及螺纹形状等。介绍了特殊螺纹关键参数量值溯源的方式。指出利用接触测量如螺纹校准台配合特殊工装设备测量中径量规及密封面直径量规、三坐标测量机配合编程测量中径标准量块及密封面标准量块;非接触测量如光学三坐标测量机测量齿形量规,可以实现特殊螺纹接头关键参数对应量具及标准量块的校准,从而建立起完整的特殊螺纹接头关键参数量值溯源体系。     

基于有限元分析的油管螺纹区磁化方法研究

根据油管螺纹区的结构特点建立了相应的分离式漏磁检测模型.利用电磁场有限元分析方法对油管螺纹区漏磁检测模型进行计算,分析了模型的磁场分布规律和特点,对每个检测模型中的各项参数进行了计算和优化设计,其结果对油管螺纹检测传感器的结构设计和后续信号处理有一定的参考价值.     

连续油管超声检测系统壁厚与椭圆度测量方案

连续油管作业时对其壁厚与椭圆度有要求。在分析国内外连续油管检测系统基础上,根据超声波检测原理,对超声波信号的壁厚测量以及连续油管管体椭圆度测量原理进行了详细描述,并提出了一种连续油管壁厚与椭圆度超声波检测系统设计方案。该方案采用椭圆度优化算法,提高了壁厚及椭圆度测量参数精度,可为连续油管超声波检测器样机研制提供理论依据。     

玻璃钢注水管柱螺纹接头受力分析研究

玻璃钢油管作为注水管柱可以有效解决由于注水水质不达标等问题造成的腐蚀结垢,进而延长注水管柱使用周期。但由于受到注水系统压力波动等影响造成玻璃钢油管丝扣承受着复杂的交变载荷,现场使用过程中出现螺纹脱扣失效的问题时有发生。为此主要采用弹塑性有限元元法建立了玻璃钢油管接头接触问题的有限元模型,利用Abaqus有限元分析软件,对玻璃钢螺纹联接处在不同工况下的等效应力、等效应变和接触应力进行了分析研究。为玻璃钢油管的质量检测和油管失效断裂分析提供了一定的理论依据。     

油管螺纹参数对疲劳寿命的影响

油管螺纹的几何尺寸是衡量油管疲劳寿命的一项重要技术指标。应用有限元在改变螺纹参数的情况下模拟油管几何形貌,计算应力分布并预测其疲劳寿命,针对油管螺纹参数对其疲劳寿命的影响趋势进行了研究。     

论保证API油管螺纹连接密封性能的控制措施

根据多年从事油管螺纹加工和质量控制的经验体会，阐述了在油管螺纹梳刀的重磨及安装、油管螺纹的锥度误差、螺距误差、牙型误差及质量检测等方面所采取的保证API油管螺纹连接密封性能的控制措施。重点分析了直接用梳刀粗车和精车或用普通螺纹车刀粗车和梳刀精车油管螺纹的优缺点及牙型误差，指出正确的油管螺纹加工方法应是先用普通螺纹车刀粗车，再用梳刀精车。建议把油管螺纹梳刀牙顶及牙底削平高度参数的制造公差由±0．02mm提高到±0．01mm，并把油管螺纹的累积螺距公差控制在±0．02mm范围内，以提高API油管螺纹连接的密封性能。     

液压钳对油管螺纹粘连影响的有限元分析及措施

采用有限元方法分析了液压钳对油管螺纹联接强度的影响，得到了背钳在不同夹持位置时油管螺纹联接的等效应力和接触应力分布，提出了液压钳夹紧结构的技术改进措施，设计出一种新型的三腭板钳口结构。计算结果表明，改进夹紧方式后的液压钳使油管螺纹齿面等效应力和接触应力明显减小，可有效改善螺纹联接特性，防止油管螺纹粘连事故的发生。     

激光表面热处理技术在油管加工中的应用

为解决油田现场使用油管时出现的螺纹粘连问题,河南油田机械制造厂利用激光表面热处理技术对油管和接箍表面进行淬火处理。该技术在保证油管强度极限和屈服极限不变的条件下,既不改变油管螺纹的几何尺寸,又能将油管螺纹的表面硬度大幅度提高,从而提高油管的综合性能,解决了现场作业油管和接箍粘扣问题,延长了其使用寿命,为油田降低开采成本提供了新方法和新工艺。激光表面热处理技术在油管加工批量生产中的应用,使油管和接箍产品成为具有专有技术的拳头产品,给制造厂带来显著的经济效益和社会效益。     

油套管螺纹关键参数的三坐标测量方法

螺纹参数的精确测量对油套管接头的设计开发和加工制造有重要作用。为了对螺纹关键参数进行精确测量,研发了油套管螺纹中径和螺距的测量方法。建立了测量空间坐标系,在每个螺纹牙侧面进行两处采点测量,给出了测点的直线方程,结合直线间距离算法,得到了螺纹中径线与螺纹牙的交点,利用最小二乘法对交点数据进行拟合,建立了交点与螺纹中径线的几何关系及其数学模型,推导出了中径和螺距的计算公式。以油管螺纹接头为例进行了螺纹中径及螺距的测量试验和应用,并将测量值和实际值进行了对比。对比结果表明,各螺纹牙中径和螺距测量精度高,误差不超过1%。该三坐标测量方法的提出为未知理论螺距和牙型角的螺纹测量提供了新方法。     

西部某气井油管螺纹脱扣失效分析

西部某气井使用的L80钢Φ88.90 mm×6.45 mm 外加厚油管螺纹接头发生了脱扣事故,为了探寻螺纹脱扣失效的原因,对失效样品进行了化学成分、拉伸性能、夏比冲击、洛氏硬度等理化性能检验,并对随机抽取的同批次未使用油管进行了螺纹检测、全尺寸试验等相关试验。结果表明,所用油管理化性能、螺纹参数、实物试验均符合相关标准要求,该失效为低载荷滑脱失效,主要是由于现场操作上扣过程中发生了错扣,引起油管螺纹粘扣,导致螺纹的连接强度大幅度降低。     

J值在API圆螺纹连接中含义初探

通过对API73.0×5.51mmEUN80圆螺纹油管接头螺纹参数进行检测,分析了API螺纹中J值与螺纹各项参数及上扣扭矩的关系。认为在最佳上扣扭矩条件下,J值大小随螺纹参数变化而改变,用控制J值来控制螺纹的上紧程度是不能保证螺纹连接处于最佳状态的。用户以J值判定油、套管螺纹连接松紧程度是否合格是不科学的。     

论油、套管螺纹泄漏抗力的确定和螺纹形式的选择

传统管柱设计中,只校核油、套管螺纹的连接强度,而忽视螺纹泄漏抗力的校核,使一些油、气井因泄漏而导致失效。文中结合API螺纹密封的特点和影响因素,论述了油、套管螺纹泄漏抗力的确定方法及螺纹形式的选择,以供管柱设计时参考。