五轴测量技术在石油管螺纹测量中的应用

白小亮，樊治海，张田云，冯娜，刘涛，徐双

1中国石油集团工程材料研究院有限公司；2宝鸡石油机械有限责任公司；3雷尼绍(上海)贸易有限公司

1 引言

用于勘探开发的油井管柱是由石油管用螺纹连接而成，深入地下可达数千米。油井管柱在地下长时间承受各种载荷以及介质的综合作用，而螺纹连接部分是影响整个管柱连接强度和密封性的关键，同时也是最脆弱的部位。通过对历年石油行业失效事故的统计发现，80%以上的事故发生在螺纹连接处。因此，对石油管螺纹进行全形貌测量并深入研究以得到管螺纹接头的真实连接质量，对石油行业管螺纹的设计及加工有非常重要的意义。本文对石油管螺纹的测量现状进行了分析，提出了采用五轴坐标测量系统测量石油管螺纹的新方法。

2 石油管螺纹测量

为实现高质量的石油管螺纹制造和提升石油管螺纹的检测技术，需确保测量数据的高密度和准确性，才能更好地调整螺纹的设计及制造质量。目前行业内普遍应用的检测方法主要包括制造厂内检测、第三方检测和现场检测三个环节，测量石油管螺纹的检测设备主要有单项参数测量仪和检验用工作量规。三坐标测量机可以在三维空间获取被测物体上各测点的坐标，通过数学计算得到所需几何尺寸。从2002年起，基于三坐标测量机的石油管螺纹测量模块被用于量规测量，促进了石油管螺纹测量方法的发展[1]。

石油管螺纹的检测对检测精度要求很高，检测过程会涉及螺距、螺纹直径(小径、中径等数据)、齿高和锥度等螺纹参数的测量。……