一种套管钳背钳扭矩测量装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术属于钻井技术领域，本实用新型专利技术提供的一种套管钳背钳扭矩测量装置，包括套管钳和焊接于其后部下端的悬挂底座，悬挂底座下部铰接有扭矩变送器，扭矩变送器内插接扭臂，所述悬挂底座为圆环腔体结构并且腔体上端部制有对称的一组带销轴孔一固定座，本实用新型专利技术的特点是这种套管钳背钳结构简单，安装、操作方便，能够实现采集扭矩功能，避免作业过程中的传感器的碰撞套管钳的撞击，减少钢丝绳的使用，有效地保护了设备、人员安全。（*该技术在2024年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
一种套管钳背钳扭矩测量装置
本技术属于钻井
，涉及一种用于下套管过程中对扭矩进行采集的装置。
技术介绍
在钻井下套管作业过程中，因钻井设计更改等原因，普遍开始下小尺寸油管，目前所使用的油管钳不能在作业中采集扭矩。解决这一问题的关键是如何让套管钳实现如油管钳一样的工作方式，并且可以采集扭矩。每一种油(套)管钳均有自己的设计工作范围，目前使用的部分油管钳在设计时没有提供扭矩采集功能，不利于现场下套管数据检测，保证套管入井质量。然而现有的扭矩测量装置产品对应的套管钳原厂设计只适合中等尺寸(7寸，51/2寸套管，更小尺寸对于套管钳来说，其转速、扭力均大于油管钳，由于现有测量时高速上扣过程中对小尺寸油套管没有保护，下部备钳不能使套管钳在上扣过程中固定，也不能摆动对套管的损害，并且一般也不能通过下部采集压力扭矩值不能提供圈数扭矩值，不能确保套管入井质量。
技术实现思路
本技术要解决的技术问题是提供一种套管钳背钳扭矩测量装置，以解决现在钻井作业施工过程对管柱扭矩情况便捷监测，管柱安全性评估缺乏数据支持的困难。本技术的技术方案如下:一种套管钳背钳扭矩测量装置，包括套管钳和焊接于其后部下端的悬挂底座，悬挂底座下部铰接有扭矩变送器，扭矩变送器内插接扭臂，所述悬挂底座为圆环腔体结构、并且腔体上端部制有对称的一组带销轴孔一的固定座；所述扭矩变送器为内外筒分体结构，包括扭矩变送器外筒的前后表面上看开设有对称的窗口，扭矩变送器外筒的左右侧面各设置有顶部开设销轴孔二的承重肋，该承重肋沿扭矩变送器外筒的轴向延伸；所述扭矩变送器外筒具有筒底；筒底向上延伸的设有可供扭矩变送器内筒工作的前后对称的窗口，上端口处设置有支撑杆一，该支撑杆一与扭矩变送器外筒的径向中心相交；所述扭矩变送器外筒内同轴套有扭矩变送器内筒；所述扭矩变送器内筒上端口处设置有与其径向中心相交的支撑杆二；支撑杆二置于支撑杆一的正下方且彼此平行；所述支撑杆一与支撑杆二通过卡簧组连接；所述销轴孔二与销轴孔一匹配并插入有销轴一；所述扭矩变送器内筒一侧向内靠近径向中心处轴向制有容置槽；所述扭矩变送器内筒径向制有扭臂孔；所述容置槽右侧面中部与扭臂孔左侧相通交汇；所述扭臂孔插入扭臂；所述容置槽内嵌合扭矩传感器。本技术的有益效果:本技术提供的这套管钳背钳扭矩测量装置，本技术的特点是这种套管钳背钳结构简单，安装、操作方便，能够实现采集扭矩功能，避免作业过程中的传感器的碰撞套管钳的撞击，减少钢丝绳的使用，有效地保护了设备、人员安全。对应的套管钳原厂设计适合中等尺寸(7寸，5 1/2寸套管，更小尺寸对于套管钳来说，其转速、扭力均大于油管钳，本产品提供高速上扣过程中对小尺寸油套管的保护，下部备钳不仅可以使套管钳在上扣过程中固定，减少摆动对套管的损害，更可以通过下部采集压力扭矩值，还可提供圈数扭矩值，更加确保套管入井质量。【附图说明】图1是本技术扭矩变送器拆分结构示意图。图2是本技术套管钳结构示意图。图3是图1的扭矩变送器内外筒套接状态主视图。图4是图1的扭矩变送器内外筒套接状态侧视图。图5是图1的扭矩变送器内外筒套接状态府视图。图6是扭矩变送器内筒局剖视图。图7是图6的A-A向剖视图。图8是扭臂安装示意图。其中:1、套管钳；2、悬挂底座；3、扭矩变送器；4、扭臂；5、固定座；6、销轴孔一 ；7、扭矩变送器外筒；8、销轴孔二；9、承重肋；10、支撑杆一；11、支撑杆二；12、扭矩变送器内筒；13、销轴一；14、容置槽；15、扭臂孔；16、扭矩传感器；17、固定孔；18、扭臂杆；19、右鄂板；2 O、左鄂板21、上筋板；22、下筋板；23、筋板；24、链一；25、链二；26、销轴二 ；27、右鄂板固定孔；28左鄂板固定孔；C、支撑板；D、后板；E、撑板。【具体实施方式】实施例一，图1-8描述。一种套管钳背钳扭矩测量装置，包括套管钳I和焊接于其后部下端的悬挂底座2，悬挂底座2下部铰接有扭矩变送器3，扭矩变送器3内插接扭臂4，所述悬挂底座2为圆环腔体结构、并且腔体上端部制有对称的一组带销轴孔一 6的固定座5 ;所述扭矩变送器3为内外筒分体结构，包括扭矩变送器外筒7的前后表面上看开设有对称的窗口，扭矩变送器外筒7的左右侧面各设置有顶部开设销轴孔二 8的承重肋9，该承重肋9沿扭矩变送器外筒7的轴向延伸；所述扭矩变送器外筒7具有筒底；筒底向上延伸的设有可供扭矩变送器内筒12工作的前后窗口，上端口处设置有支撑杆一 10,该支撑杆一 10与扭矩变送器外筒7的径向中心相交；所述扭矩变送器外筒7内同轴套有扭矩变送器内筒12 ;所述扭矩变送器内筒12上端口处设置有与其径向中心相交的支撑杆二 11 ；支撑杆二 11置于支撑杆一 10的正下方且彼此平行；所述支撑杆一 10与支撑杆二 11通过卡簧组12连接；所述销轴孔二 8与销轴孔一6匹配并插入有销轴一 13 ；所述扭矩变送器内筒12 —侧向内靠近径向中心处轴向制有容置槽14 ;所述扭矩变送器内筒12径向制有扭臂孔15 ;所述容置槽14右侧面中部与扭臂孔15左侧相通交汇；所述扭臂孔15插入扭臂4 ;所述容置槽14内嵌合扭矩传感器16。该方案可以根据实际情况测量较大范围的扭矩，优选的可拆卸结构使得测量和组装拆卸及维修都很方便。实施例二，结合附图1-8描述。在实施例一的基础上，所述扭臂4由扭臂杆18、右鄂板19和左鄂板20连接构成的分体式结构，其中:扭臂杆18的一端设置有一销孔17，另一端设置有右鄂板固定孔27和左鄂板固定孔28。所述扭矩变送器内筒12内上下制有与容置槽14左侧臂连接的上筋板21和下筋板22 ;所述扭矩变送器内筒12内制有与扭臂孔15右侧连接的筋板23。所述容置槽14整体呈矩形并且一端为盲孔；所述扭臂孔15整体呈矩形，其内插有扭臂杆18;扭臂杆18呈矩形。所述承重肋9铰接有通过链一 24连接的销轴13。所述扭臂杆18右端设置有的固定孔17通过带有链二 25的销轴二 26与扭矩变送器外筒7底部连接。工作时，左右鄂板卡住油管节箍处，左鄂板在右鄂板的作用下，被以一定的压力锁紧在油管上，该压力可保证扭臂始终牢靠固定在油管外壁，不能随意活动。当进行上扣作业时，套管钳咬紧油管单根进行旋转，随着油管扣逐渐上紧套管钳带动扭矩变送器外筒向下移动，由于扭臂固定于扭矩变送器内筒上行，遇外筒上台肩时，内筒停止上行。支座内筒的运行范围在一根套管单根上扣运行活动范围之内，一般不与上部下部台阶接触。当上扣作业进行到最后时，套管钳带动扭矩变送器外筒进行动作，随着扭矩增大，与扭臂之间会产生扭力，扭力通过扭臂杆作用于与之相连接的压力传感器，随之产生扭矩，在扭矩仪器上进行显示。以上例举仅仅是对本技术的举例说明，并不构成对本技术的保护范围的限制，凡是与本技术相同或相似的设计均属于本技术的保护范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种套管钳背钳扭矩测量装置，包括套管钳（1）和焊接于其后部下端的悬挂底座（2），悬挂底座（2）下部铰接有扭矩变送器（3），扭矩变送器（3）内插接扭臂（4），其特征在于：所述悬挂底座（2）为圆环腔体结构、并且腔体上端部制有对称的一组带销轴孔一（6）的固定座（5）；所述扭矩变送器（3）为内外筒分体结构，包括扭矩变送器外筒（7）的前后表面上看开设有对称的窗口，扭矩变送器外筒（7）的左右侧面各设置有顶部开设销轴孔二（8）的承重肋（9），该承重肋（9）沿扭矩变送器外筒（7）的轴向延伸；所述扭矩变送器外筒（7）具有筒底；筒底向上延伸的设有可供扭矩变送器内筒（12）工作的前后窗口，上端口处设置有支撑杆一（10），该支撑杆一（10）与扭矩变送器外筒（7）的径向中心相交；所述扭矩变送器外筒（7）内同轴套有扭矩变送器内筒（12）；所述扭矩变送器内筒（12）上端口处设置有与其径向中心相交的支撑杆二（11）；支撑杆二（11）置于支撑杆一（10）的正下方且彼此平行；所述支撑杆一（10）与支撑杆二（11）通过卡簧组（12）连接；所述销轴孔二（8）与销轴孔一（6）匹配并插入有销轴一（13）；所述扭矩变送器内筒（12）一侧向内靠近径向中心处轴向制有容置槽（14）；所述扭矩变送器内筒（12）径向制有扭臂孔（15）；所述容置槽（14）右侧面中部与扭臂孔（15）左侧相通交汇；所述扭臂孔（15）插入扭臂（4）；所述容置槽（14）内嵌合扭矩传感器（16）。...

【技术特征摘要】
1.一种套管钳背钳扭矩测量装置，包括套管钳(I)和焊接于其后部下端的悬挂底座(2)，悬挂底座(2)下部铰接有扭矩变送器(3)，扭矩变送器(3)内插接扭臂(4)，其特征在于:所述悬挂底座(2)为圆环腔体结构、并且腔体上端部制有对称的一组带销轴孔一(6)的固定座(5);所述扭矩变送器(3)为内外筒分体结构，包括扭矩变送器外筒(7)的前后表面上看开设有对称的窗口，扭矩变送器外筒(7)的左右侧面各设置有顶部开设销轴孔二(8)的承重肋(9)，该承重肋(9)沿扭矩变送器外筒(7)的轴向延伸； 所述扭矩变送器外筒(7 )具有筒底；筒底向上延伸的设有可供扭矩变送器内筒(12 )工作的前后窗口，上端口处设置有支撑杆一(10),该支撑杆一(10)与扭矩变送器外筒(7)的径向中心相交；所述扭矩变送器外筒(7)内同轴套有扭矩变送器内筒(12);所述扭矩变送器内筒(12 )上端口处设置有与其径向中心相交的支撑杆二(11); 支撑杆二(11)置于支撑杆一(10)的正下方且彼此平行； 所述支撑杆一(10)与支撑杆二(11)通过卡簧组(12)连接；所述销轴孔二(8)与销轴孔一(6)匹配并插入有销轴一(13)； 所述扭矩变送器内筒(12)—侧向内靠近径向中心处轴向制有容置槽(14);所述扭矩变送器内筒(12)径向制...

【专利技术属性】
技术研发人员：司文鹏，刘建龙，杨巍巍，李欣，
申请(专利权)人：中国石油集团川庆钻探工程有限公司长庆钻井总公司，
类型：新型
国别省市：陕西;61