动力钳钳头扭矩校验系统及校验方法技术方案

本发明专利技术涉及钻井领域中所使用的动力钳钳头扭矩的校验领域。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，本发明专利技术提出一种动力钳钳头扭矩校验系统，包括：检测模块，检测动力钳钳头的实际扭矩；信息录入模块，录入动力钳信息、动力钳所处环境信息及检测模块信息；数据接收显示模块，接收并显示检测模块检测到的数据；数据处理图表显示模块，对检测到的数据进行处理，将录入的信息、检测到的数据及处理结果显示到显示界面中；校准证书生成模块，生成校准证书，保存校准证书、录入的信息、检测到的数据及处理结果。使用这样的动力钳钳头校验系统，校验方便、准确，且能得到信息直观的校准证书。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及对钻井领域中所使用的动力钳钳头扭矩进行校验的领域，尤其涉及对该动力钳钳头扭矩进行校验的校验系统及校验方法。
技术介绍
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。钻井及修井作业中，为避免在安装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。目前，在钻井及修井作业现场，常使用动力钳作为扭矩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:1、动力钳的扭矩对照表中仅标示出了少量的液压系统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系统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。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系统压力和该动力钳钳头扭矩的匹配关系与二者之间的实际的匹配关系不符。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系统压力和该动力钳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。
技术实现思路
为解决动力钳的扭矩对照表所标示出的动力钳的液压系统压力和该动力钳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，本专利技术提出一种动力钳钳头扭矩校验系统，该动力钳钳头扭矩校验系统包括:检测模块，用于检测动力钳钳头的实际扭矩；信息录入模块，用于录入所述动力钳的量程、精度等级、示值允许误差范围、所述动力钳所处的环境温度、湿度以及所述检测模块的信息；数据接收显示模块，用于接收并显示所述检测模块检测到的数据；数据处理图表显示模块，用于对所述检测模块检测到的所述动力钳钳头的实际扭矩值与该动力钳钳头的标准扭矩值进行比较计算出二者之间的误差，并将该动力钳钳头的标准扭矩值、所述检测模块检测到的动力钳钳头的实际扭矩值、实际扭矩值和标准扭矩值之间的误差、该动力钳钳头的标准扭矩值与液压系统压力值之间的匹配关系以及该动力钳钳头的实际扭矩值与液压系统压力值之间的匹配关系显示到所述动力钳钳头扭矩校验系统的显示界面中；校准证书生成模块，用于对所述信息录入模块录入的信息、所述数据接收显示模块接收到的数据和所述数据处理图表显示模块处理得到的数据进行整理整合填写到校准证书模板中生成校准证书，并将该校准证书以及所述录入信息模块录入的信息、所述数据接收显示模块接收到的数据和所述数据处理图表显示模块处理得到的数据保存到存储设备中。使用该动力钳钳头扭矩校验系统对动力钳钳头扭矩进行校验，可得出该动力钳的液压系统压力与其钳头扭矩之间的实际的匹配关系，进而避免在使用动力钳安装管材时，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。另外，该动力钳钳头扭矩校验系统可生成包含有动力钳信息、动力钳所处的环境的信息、检测模块的信息、动力钳钳头的实际扭矩值、实际扭矩值与标准扭矩值之间的误差、动力钳钳头的实际扭矩与其液压系统压力之间的匹配关系以及该动力钳钳头的标准扭矩与其液压系统压力之间的匹配关系的校准证书，进而为该动力钳的使用者在使用该动力钳的过程中达到预期扭矩值提供重要的参考依据。优选地，所述检测模块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、模拟管材下接头；所述扭矩传感器包括传感器本体和扭矩仪，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部分，一部分为检测连接端，另一部分为连接轴；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，且所述扭矩仪的外径小于或等于所述模拟管材的外径。进一步地，当所述模拟管材为模拟钻具时，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；当所述模拟管材为模拟油管或模拟套管时，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。这样的检测模块结构简单，制造方便且成本低。在使用该动力钳钳头扭矩校验系统对动力钳钳头扭矩进行校验时，只需使用动力钳钳头夹持住检测模块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钳头施加到模拟管材上接头上的扭矩，进而得出该动力钳钳头扭矩以及该动力钳的液压系统压力与其钳头扭矩之间的实际的匹配关系，使用方便。另外，该动力钳钳头扭矩校验系统中的检测模块利用模拟管材上接头和模拟管材下接头替代实际安装中的管材，校验方便且准确。优选地，所述信息录入模块包括参数输入单元和检测信息输入单元，所述参数输入单元用于输入所述动力钳的设备名称、规格型号、出厂编号和制造厂家，以及所述动力钳的量程、精度等级和示值允许误差范围；所述检测信息输入单元用于输入所述动力钳所属单位的信息、证书编号，校准日期、校准地点、环境温度、环境湿度、检验人、复核人、批准人，以及所述检测模块的设备名称、设备编号、校验证书编号和校验证书的有效期。这样，在校验完成后生成的校准证书中可以详细地体现出动力钳的信息、动力钳所属单位信息，校验环境信息、检测模块的信息及校验流程中涉及到的人员信息。优选地，所述数据接收显示模块包括数据接收单元和数据显示单元，所述数据接收单元用于接收所述检测模块检测到的数据；所述数据显示单元用于先对所述数据接收单元接收到的数据进行判断和纠错，然后将得到的真实有效的数据在该动力钳钳头扭矩校验系统的显示界面中显示出来。进一步地，所述数据接收显示模块采用事件驱动法进行数据采集。这样，可以避免数据传输失真或者发生数据漏采现象。优选地，所述数据处理图表显示模块包括数据处理单元和图表显示单元，所述数据处理单元对所述检测模块检测到的动力钳钳头的实际扭矩值与该动力钳钳头的标准扭矩值进行比较，计算出该动力钳钳头的实际扭矩值与标准扭矩值之间的误差；所述图表显示单元将该动力钳的标准扭矩值、所述检测模块检测到的该动力钳的实际扭矩值、所述实际扭矩值和所述标准扭矩值之间的误差、该动力钳钳头的标准扭矩值与液压系统压力值之间的匹配关系以及该动力钳钳头的实际扭矩值与液压系统压力值之间的匹配关系反映到校准图表中。这样，相关工作人员在调阅校准数据时，可以直观的得出动力钳钳头的实际扭矩值和其液压系统压力之间的匹配关系与该动力钳钳头的标准扭矩值和其液压系统压力之间的匹配关系之间的关系。优选地，所述校准证书生成模块包括校准证书生成单本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种动力钳钳头扭矩校验系统，其特征在于，该动力钳钳头扭矩校验系统包括：检测模块，用于检测动力钳钳头的实际扭矩；信息录入模块，用于录入所述动力钳的量程、精度等级、示值允许误差范围、所述动力钳所处的环境温度、湿度以及所述检测模块的信息；数据接收显示模块，用于接收并显示所述检测模块检测到的数据；数据处理图表显示模块，用于对所述检测模块检测到的所述动力钳钳头的实际扭矩值与该动力钳钳头的标准扭矩值进行比较计算出二者之间的误差，并将该动力钳钳头的标准扭矩值、所述检测模块检测到的动力钳钳头的实际扭矩值、实际扭矩值和标准扭矩值之间的误差、该动力钳钳头的标准扭矩值与液压系统压力值之间的匹配关系以及该动力钳钳头的实际扭矩值与液压系统压力值之间的匹配关系显示到所述动力钳钳头扭矩校验系统的显示界面中；校准证书生成模块，用于对所述信息录入模块录入的信息、所述数据接收显示模块接收到的数据和所述数据处理图表显示模块处理得到的数据进行整理整合填写到校准证书模板中生成校准证书，并将该校准证书以及所述录入信息模块录入的信息、所述数据接收显示模块接收到的数据和所述数据处理图表显示模块处理得到的数据保存到存储设备中。

【技术特征摘要】
1.一种动力钳钳头扭矩校验系统，其特征在于，该动力钳钳头扭矩校验系统包括: 检测模块，用于检测动力钳钳头的实际扭矩； 信息录入模块，用于录入所述动力钳的量程、精度等级、示值允许误差范围、所述动力钳所处的环境温度、湿度以及所述检测模块的信息； 数据接收显示模块,用于接收并显示所述检测模块检测到的数据； 数据处理图表显示模块，用于对所述检测模块检测到的所述动力钳钳头的实际扭矩值与该动力钳钳头的标准扭矩值进行比较计算出二者之间的误差，并将该动力钳钳头的标准扭矩值、所述检测模块检测到的动力钳钳头的实际扭矩值、实际扭矩值和标准扭矩值之间的误差、该动力钳钳头的标准扭矩值与液压系统压力值之间的匹配关系以及该动力钳钳头的实际扭矩值与液压系统压力值之间的匹配关系显示到所述动力钳钳头扭矩校验系统的显示界面中； 校准证书生成模块，用于对所述信息录入模块录入的信息、所述数据接收显示模块接收到的数据和所述数据处理图表显示模块处理得到的数据进行整理整合填写到校准证书模板中生成校准证书，并将该校准证书以及所述录入信息模块录入的信息、所述数据接收显示模块接收到的数据和所述数据处理图表显示模块处理得到的数据保存到存储设备中。2.根据权利要求1所述的动力钳钳头扭矩校验系统，其特征在于，所述检测模块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、模拟管材下接头；所述扭矩传感器包括传感器本体和扭矩仪，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部分，一部分为检测连接端，另一部分为连接轴；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，且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2所述的动力钳钳头扭矩校验系统，其特征在于，当所述模拟管材为模拟钻具时，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； 当所述模拟管材为模拟油管或模拟套管时，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。4.根据权利要求1-3中任意一项所述的动力钳钳头扭矩校验系统，其特征在于，所述信息录入模块包括参数输入单元和检测信息输入单元，所述参数输入单元用于输入所述动力钳的设备名称、规格型号、出厂编号和制造厂家，以及所述动力钳的量程、精度等级和示值允许误差范围；所述检测信息输入单元用于输入所述动力钳所属单位的信息、证书编号，校准日期、校准地点、环境温度、环境湿度、检验人、复核人、批准人，以及所述检测模块的设备名称、设备编号、校验证书编号和校验证书的有效期。5.根据权利要求1-3中任意一项所述的动力钳钳头扭矩校验系统，其特征在于，所述数据接收显示模块包括数据接收单元和数据显示单元，所述数据接收单元用于接收所述检测模块检测到的数据；所述数据显示单元先对所述数据接收单元接收到的数据进行判断和纠错，...

【专利技术属性】
技术研发人员：姚明芳，
申请(专利权)人：姚明芳，
类型：发明
国别省市：