一种便携式石油管丝扣清洁和丝扣油涂敷系统的制作方法

1.本实用新型涉及石油钻采设备技术领域管杆螺纹的润滑装置，尤其是一种便携式石油管丝扣清洁和丝扣油涂敷系统。


背景技术：

2.油田进入开采中末期，因油藏埋藏深、含硫高、岩石致密，工程地质特征复杂，水平井的数量增多，钻井工程难度大。尤其是水平井中的中大水平段横向钻进时的摩阻大，水平钻进遇到硬质岩层，钻杆、钻具均承受高扭矩等复杂工况。若钻杆连接前在螺纹部位均匀涂敷丝扣油，能够显著提高钻杆的使用寿命，保护钻具在突遇扭力增加时不被损坏；在中高负荷钻井作业中，还能够避免螺纹粘结和磨损，在盐碱腐蚀、高温、高压等恶劣工作条件下，保护钻柱螺纹不被侵蚀和磨损，避免螺纹擦伤、粘扣，便于拆卸。
3.为了解决石油管螺纹部位均匀涂敷丝扣油的问题，现场技术人员做了大量工作，取得了显著成效，通过专利检索，与其相关的专利技术有以下几种：
4.专利申请号“cn201920631893.8”公开的一种钻井管柱丝扣清洁和丝扣油喷涂装置：该实用新型涉及一种钻井管柱丝扣清洁和丝扣油喷涂装置，包括安装在液压大钳上的主体结构、控制主体结构的气阀箱、电气箱和用于给主体结构供油的丝扣油泵；所述主体结构包括安装在液压大钳上的安装座，销接于安装座上的左、右执行罩组件，一端铰接与安装座上、另一端分别与左、右执行罩组件连接的气缸；所述左、右执行罩组件对称形成一个罩住钻杆丝扣端的内腔，气缸驱动左、右执行罩组件打开或闭合；所述左、右执行罩组件内设有气喷和丝扣油喷装置。该实用新型的有益效果是在管柱上扣之前完成丝扣清洁和丝扣油喷涂；能够对不同规格的钻杆有较好的适应性；实现了钻面丝扣清洁和丝扣油喷涂工作的无人化，提高了工作效率，减少了人员配置。
5.但是上述装置的尺寸和质量大，制造成本高，故只适用于特定场所且由于其结构设计，只适用于清洁和喷涂钻杆的公扣，无法对钻杆母扣进行维护。
6.专利申请号“cn201910355085.8”公开的一种油管密封脂涂抹工具：该工具主要解决现有的油管丝扣密封脂采用人工用毛刷涂抹而造成涂抹不均匀及油管密封性差的问题。所述外筒左端连接有涂脂头，所述涂脂头左端外部套有涂脂头外套，且涂脂头外套中部与涂脂头之间有环形间隙，所述涂脂头内部开有密封脂通道，所述外筒内部置有活塞，活塞内部置有内套，所述活塞与后盖之间设有弹簧，所述后盖上连接有丝杠，且丝杠左端与内套相连。采用该油管密封脂涂抹工具涂抹油管密封脂，密封脂一次涂抹均匀度好，不会造成油管不密封的问题，避免返工。
7.但是，上述工具的自动化程度低，操作繁琐，且只适用于公扣。
8.专利申请号“cn201821739438.1”公开的丝扣油涂抹装置及丝扣油涂抹系统：该实用新型涉及石油井口作业工具技术领域，丝扣油涂抹装置包括涂抹组件，涂抹组件包括涂抹头和涂抹芯，涂抹头上设有插槽以及与插槽的开口方向相交设置的第一油流道，涂抹芯插设在插槽内，涂抹芯上设有油通道和与油通道连通的第二油流道，油通道用于与供油系
统连通；涂抹芯用于与驱动件连接，以在驱动件的带动下相对涂抹头运动以使第二油流道与第一油流道连通或者错位。上述实用新型提供的丝扣油涂抹装置涂抹效率高，采用油液推动挤压方式进行涂抹，则不受低温影响，即使在低温环境下也可以正常注油，对待涂油件进行涂油，保障涂油的均匀性，适应性较强，实用性较强。
9.但是，上述实用新型对装置的密封性能要求较高且仅适用于内螺纹。
10.专利申请号“cn201820155109.6”公开的一种用于钻杆丝扣的丝扣油喷涂机构：包括喷油腔体、喷嘴结构和补油结构，所述喷油腔体内安装有活塞，所述活塞将所述喷油腔体分隔为左腔和右腔，所述右腔内安装有弹性元件，所述弹性元件一端与所述活塞固定连接、另端与喷油腔体固定连接，所述喷油腔体上开设有驱动介质进口和驱动介质出口，所述驱动介质进口和驱动介质出口均与所述右腔连通，所述喷嘴结构水平安装于所述喷油腔体的左端、并与所述左腔连通，所述补油结构安装于所述喷油腔体的上端、且可为所述左腔补油。
11.上述实用新型通过喷涂机构代替了人工涂抹，使得操作更加方便快捷，使得公扣上的丝扣油更加均匀全面，降低了工人劳动强度，提高了工作效率。
12.目前，石油管丝扣油涂抹工具正向自动化、轻量化、精细化发展，逐渐适应特殊作业场所使用，使其全天候、全时域、全地形开展钻具维护工作。尤其是在管柱的上扣装配环节，应该在不损伤螺纹的前提下，实现丝扣清洁和丝扣油的涂抹工作，同时应达到高效率、低成本的作业要求。为此石油管丝扣油的涂敷工具仍需改进。


技术实现要素：

13.本实用新型的目的是提供一种便携式石油管丝扣清洁和丝扣油涂敷系统，在管柱的上扣装配环节中，在不损伤螺纹的前提下，实现石油管丝扣的清洁和丝扣油的涂抹工作，既满足石油管内螺纹的清洁和丝扣油的涂抹工作、也能满足石油管外螺纹的清洁和丝扣油的涂抹工作。提高工作效率、降低生产成本。
14.本实用新型的技术解决方案是：
15.一种便携式石油管丝扣清洁和丝扣油涂敷系统，设有气源和清洁涂油头，其中：
16.清洁涂油头包括装有内螺纹刷的内螺纹清洁涂油头和装有外螺纹刷的外螺纹清洁涂油头，清洁涂油头通过清洁注油旋转轴与气钻连接；
17.清洁注油旋转轴中设有旋转轴注油通道，旋转轴注油通道能够与内螺纹清洁涂油头中的内螺纹刷连通或者与外螺纹清洁涂油头中的外螺纹刷连通；
18.清洁注油旋转轴中的旋转轴注油通道通过注油管顺次与油枪、供油管线和注油机的出油口连接，气源能够与气钻和注油机连接。
19.优选的，所述气钻的进气口通过气动管线与连接在气源和注油机之间的气源接头连接。
20.优选的，所述气源接头是三通接头。
21.优选的，所述内螺纹清洁涂油头中的内螺纹刷固定在内螺纹刷固定体的上部外壁中，内螺纹刷固定体中设有内螺纹清洁注油孔道；该内螺纹清洁注油孔道与内螺纹刷的底部连通。
22.优选的，所述内螺纹刷固定体的下部外径大于上部外径，内螺纹清洁注油孔道由
中心孔道和分支孔道组成，所述中心孔道的下端设有内螺纹且能够与清洁注油旋转轴连接并与旋转轴注油通道连通；所述内螺纹清洁注油孔道的分支孔道的一端与所述中心孔道连通、另一端与内螺纹刷的底部连通。
23.优选的，所述外螺纹清洁涂油头的外螺纹刷固定体是底部封闭的筒状体，外螺纹刷固定在外螺纹刷固定体的内腔上部，所述外螺纹刷固定体中设有外螺纹清洁注油孔道，该外螺纹清洁注油孔道分布在外螺纹刷固定体的固定体连接孔周围、一端与固定体连接孔连通且另一端与外螺纹刷的底部连通。
24.优选的，所述固定体连接孔设在外螺纹刷固定体的下部本体中且上端与外螺纹清洁注油孔道连通、下端与外螺纹刷固定体的本体下端贯通并设有内螺纹且能够与清洁注油旋转轴连接，外螺纹清洁注油孔道能够与旋转轴注油通道连通。
25.优选的，所述清洁注油旋转轴设有旋转轴体、端盖、外筒和轴承，旋转轴体中设有旋转轴注油通道，外筒中设有外筒注油孔，轴承固定在旋转轴注油通道的径向过油孔两侧的旋转轴体与外筒之间，端盖安装在轴承的外侧并与外筒螺纹连接；所述外筒注油孔能够与注油管连接。
26.优选的，所述旋转轴注油通道中的轴向通道与旋转轴体在一条轴线上且上端与旋转轴体的上端贯通，所述旋转轴体的上端设有外螺纹且能够与内螺纹刷固定体螺纹连接或者与外螺纹刷固定体的外螺纹刷固定体连接孔螺纹连接；在所述端盖与旋转轴体之间装有密封圈。
27.优选的，所述内螺纹刷形成的外径等于或大于石油管内螺纹段的内径，所述外螺纹刷形成的内径等于或小于石油管外螺纹段的外径；所述内螺纹刷和外螺纹刷能够由金属材料或非金属材料制做；所述气源是空气压缩机，所述气动管线和供油管线4是软管线，所述注油管是硬管线。
28.与现有技术相比，本实用新型的显著使用效果是：
29.1、由于本实用新型可采用作业现场的空气压缩机做为气源和驱动动力，既安全、又方便，提高了本系统的自动化程度，减轻了操作人员的劳动强度，大幅提高了现场为石油管涂敷丝扣油的工作效率。
30.2、本系统采用气源驱动，结合机械传动设计，实现清洁涂油头的旋转和注油分动控制操作，可独立进行刷扫清洁，可同步控制油液喷涂，完成“先清洁，后喷涂”的操作规程。
31.3、本系统中的清洁涂油头包括内螺纹清洁涂油头和外螺纹清洁涂油头两种结构类型，可广泛应用于各类石油管丝扣的维护和现场施工作业中。
32.4、本系统中的内螺纹刷和外螺纹刷既可采用非金属材质制作，也能采用金属材料制作，在保证结构强度的同时，做到轻量化处理，可替换性强、经济适用性好。
33.5、本系统便携性强，现场操作程序简单，油枪、气钻和注油机均可采购，制造容易，有利于现场推广应用，达到了高效率、低成本的作业要求。
34.6、本实用新型在大幅提高了石油管涂敷丝扣油工作效率的同时，有效保护了石油管的螺纹，延长了石油管的使用寿命，具有显著的使用效果。
附图说明
35.附图用来提供对本实用新型的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本实用
新型的实施例一起用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的限制。在附图中：
36.图1为本实用新型的结构示意图。
37.图2为图1中清洁注油旋转轴的结构示意图。
38.图3为图1中清洁涂油头中的内螺纹清洁涂油头的结构示意图。
39.图4为图1中清洁涂油头中的外螺纹清洁涂油头的结构示意图。
40.图中：气动管线1、气钻2、注油机3、供油管线4、油枪5、注油管6、清洁注油旋转轴7、旋转轴体71、端盖72、外筒73、外筒注油孔74、旋转轴注油通道75、轴承76、密封圈77、清洁涂油头8、内螺纹清洁涂油头81、内螺纹刷811、内螺纹清洁注油孔道812、内螺纹刷固定体813、外螺纹清洁涂油头82、外螺纹刷821、外螺纹清洁注油孔道822、外螺纹刷固定体连接孔823、气源接头9。
具体实施方式
41.附图仅为参考与说明之用，并非用以限制本实用新型的保护范围。下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
42.为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
43.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
44.参见图1－图4，一种便携式石油管丝扣清洁和丝扣油涂敷系统，设有气源和清洁涂油头8，其中：
45.清洁涂油头8包括装有内螺纹刷811的内螺纹清洁涂油头81和装有外螺纹刷821的外螺纹清洁涂油头82，清洁涂油头8通过清洁注油旋转轴7与气钻2连接；
46.清洁注油旋转轴7中设有旋转轴注油通道75，旋转轴注油通道75能够与内螺纹清洁涂油头81中的内螺纹刷811连通或者与外螺纹清洁涂油头82中的外螺纹刷821连通；
47.清洁注油旋转轴7中的旋转轴注油通道75通过注油管6顺次与油枪5、供油管线4和注油机3的出油口连接，气源能够与气钻2和注油机3连接。
48.本实用新型中的清洁涂油头8包括装有内螺纹刷811的内螺纹清洁涂油头81和装有外螺纹刷821的外螺纹清洁涂油头82，内螺纹清洁涂油头81和外螺纹清洁涂油头82均能够通过清洁注油旋转轴7与气钻2连接。解决了现有丝扣油涂敷装置仅能够用于涂敷外螺纹或者仅能够用于涂敷内螺纹的缺陷，更换不同结构的清洁涂油头8就能够实现不同的涂敷效果和功能。而且本实用新型利用气钻2不仅能够为石油管涂敷丝扣油，也能够实现螺纹的
清洁功能。尤其是在管柱的上扣装配环节中，在不损伤螺纹的前提下，实现了石油管丝扣的先气冲清洁，后喷涂丝扣油的维护工作。使得各种石油管在中高负荷钻井作业中或井下的长期使用中，避免和减少螺纹粘结和磨损，在井下的盐碱腐蚀、高温、高压等恶劣工作条件下，对石油管螺纹形成保护，延长其使用寿命，便于拆卸。
49.本实用新型的自动化程度高，能够充分利用施工作业现场的气源，使用安全、操作方便，达到了高效率、低成本的作业要求。
50.在上述实施例一的基础上，本实用新型还有以下实施例：优选的一个实施例：所述气钻2的进气口通过气动管线1与连接在气源和注油机3之间的气源接头9连接。
51.优选的一个实施例：所述气源接头9是三通接头。
52.优选的一个实施例：所述内螺纹清洁涂油头81中的内螺纹刷811固定在内螺纹刷固定体813的上部外壁中，内螺纹刷固定体813中设有内螺纹清洁注油孔道812；该内螺纹清洁注油孔道812与内螺纹刷811的底部连通。
53.优选的一个实施例：所述内螺纹刷固定体813的下部外径大于上部外径，内螺纹清洁注油孔道812由中心孔道和分支孔道组成，所述中心孔道的下端设有内螺纹且能够与清洁注油旋转轴7连接并与旋转轴注油通道75连通；所述内螺纹清洁注油孔道812的分支孔道的一端与所述中心孔道连通、另一端与内螺纹刷811的底部连通。
54.优选的一个实施例：所述外螺纹清洁涂油头82的外螺纹刷固定体是底部封闭的筒状体，外螺纹刷821固定在外螺纹刷固定体的内腔上部，所述外螺纹刷固定体中设有外螺纹清洁注油孔道822，该外螺纹清洁注油孔道822分布在外螺纹刷固定体的固定体连接孔823周围、一端与固定体连接孔823连通且另一端与外螺纹刷821的底部连通。
55.优选的一个实施例：所述固定体连接孔823设在外螺纹刷固定体的下部本体中且上端与外螺纹清洁注油孔道822连通、下端与外螺纹刷固定体的本体下端贯通并设有内螺纹且能够与清洁注油旋转轴7连接，外螺纹清洁注油孔道822能够与旋转轴注油通道75连通。
56.优选的一个实施例：所述清洁注油旋转轴7设有旋转轴体71、端盖72、外筒73和轴承76，旋转轴体71中设有旋转轴注油通道75，外筒73中设有外筒注油孔74，轴承76固定在旋转轴注油通道75的径向过油孔两侧的旋转轴体71与外筒73之间，端盖72安装在轴承76的外侧并与外筒73螺纹连接；所述外筒注油孔74能够与注油管6连接。
57.优选的一个实施例：所述旋转轴注油通道75中的轴向通道与旋转轴体71在一条轴线上且上端与旋转轴体71的上端贯通，所述旋转轴体71的上端设有外螺纹且能够与内螺纹刷固定体813螺纹连接或者与外螺纹刷固定体的外螺纹刷固定体连接孔823螺纹连接；在所述端盖72与旋转轴体71之间装有密封圈77。可保证端盖72与旋转轴体71之间的密封，避免丝扣油外泄，保护环境，节省用油。
58.优选的一个实施例：所述内螺纹刷811形成的外径等于或大于石油管内螺纹段的内径，所述外螺纹刷821形成的内径等于或小于石油管外螺纹段的外径；所述内螺纹刷811和外螺纹刷821能够由金属材料或非金属材料制做；所述气源是空气压缩机，所述气动管线1和供油管线4是软管线，所述注油管6是硬管线。内螺纹刷811和外螺纹刷821用金属材料制做时可采用钢丝、铜丝，由非金属材料制做时可采用塑料、尼龙、动物鬃毛等材料制做。气源可采用作业施工现场的空气压缩机。
59.如图1所示，清洁注油旋转轴7通过注油管6顺次与油枪5、供油管线4和注油机3的出油口连接，气钻2通过气动管线1和气源接头9与气源连接。通过气源接头9，气源能够与注油机3的气动部分连接，注油机3供油部分的出油口通过供油管线4与油枪5连接。油枪5可实现油路的开和关的操作以及油量大小的调节，可控制油液通过注油管6进入清洁注油旋转轴7，最终将油液泵送至内螺纹清洁涂油头81或外螺纹清洁涂油头82中。
60.内螺纹清洁涂油头81和外螺纹清洁涂油头82中分别设有内螺纹清洁注油孔道812和外螺纹清洁注油孔道822，清洁注油旋转轴7中的旋转轴注油通道75能够与内螺纹清洁涂油头81中的内螺纹清洁注油孔道812连通或者与外螺纹清洁涂油头82中的外螺纹清洁注油孔道822连通，实现对石油管中的内螺纹或外螺纹的先气动清洁、后涂抹丝扣油的操作。起到对石油管螺纹的保护，延长石油管的使用寿命。
61.上面叙述的实施例仅仅为典型实施例，但本实用新型不仅限于这些实施例，本领域的技术人员可以在不偏离本实用新型的精神和启示下做出修改。尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本实用新型的创造精神和创造理念之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。因此，保护范围不仅限于上文的说明。

技术特征：
1.一种便携式石油管丝扣清洁和丝扣油涂敷系统，设有气源和清洁涂油头，其特征是：清洁涂油头包括装有内螺纹刷的内螺纹清洁涂油头和装有外螺纹刷的外螺纹清洁涂油头，清洁涂油头通过清洁注油旋转轴与气钻连接；清洁注油旋转轴中设有旋转轴注油通道，旋转轴注油通道能够与内螺纹清洁涂油头中的内螺纹刷连通或者与外螺纹清洁涂油头中的外螺纹刷连通；清洁注油旋转轴中的旋转轴注油通道通过注油管顺次与油枪、供油管线和注油机的出油口连接，气源能够与气钻和注油机连接。2.如权利要求1所述的一种便携式石油管丝扣清洁和丝扣油涂敷系统，其特征是，所述气钻的进气口通过气动管线与连接在气源和注油机之间的气源接头连接。3.如权利要求2所述的一种便携式石油管丝扣清洁和丝扣油涂敷系统，其特征是，所述气源接头是三通接头。4.如权利要求1所述的一种便携式石油管丝扣清洁和丝扣油涂敷系统，其特征是，所述内螺纹清洁涂油头中的内螺纹刷固定在内螺纹刷固定体的上部外壁中，内螺纹刷固定体中设有内螺纹清洁注油孔道；该内螺纹清洁注油孔道与内螺纹刷的底部连通。5.如权利要求4所述的一种便携式石油管丝扣清洁和丝扣油涂敷系统，其特征是，所述内螺纹刷固定体的下部外径大于上部外径，内螺纹清洁注油孔道由中心孔道和分支孔道组成，所述中心孔道的下端设有内螺纹且能够与清洁注油旋转轴连接并与旋转轴注油通道连通；所述内螺纹清洁注油孔道的分支孔道的一端与所述中心孔道连通、另一端与内螺纹刷的底部连通。6.如权利要求1所述的一种便携式石油管丝扣清洁和丝扣油涂敷系统，其特征是，所述外螺纹清洁涂油头的外螺纹刷固定体是底部封闭的筒状体，外螺纹刷固定在外螺纹刷固定体的内腔上部，所述外螺纹刷固定体中设有外螺纹清洁注油孔道，该外螺纹清洁注油孔道分布在外螺纹刷固定体的固定体连接孔周围、一端与固定体连接孔连通且另一端与外螺纹刷的底部连通。7.如权利要求6所述的一种便携式石油管丝扣清洁和丝扣油涂敷系统，其特征是，所述固定体连接孔设在外螺纹刷固定体的下部本体中且上端与外螺纹清洁注油孔道连通、下端与外螺纹刷固定体的本体下端贯通并设有内螺纹且能够与清洁注油旋转轴连接，外螺纹清洁注油孔道能够与旋转轴注油通道连通。8.如权利要求1或5或7所述的一种便携式石油管丝扣清洁和丝扣油涂敷系统，其特征是，所述清洁注油旋转轴设有旋转轴体、端盖、外筒和轴承，旋转轴体中设有旋转轴注油通道，外筒中设有外筒注油孔，轴承固定在旋转轴注油通道的径向过油孔两侧的旋转轴体与外筒之间，端盖安装在轴承的外侧并与外筒螺纹连接；所述外筒注油孔能够与注油管连接。9.如权利要求8所述的一种便携式石油管丝扣清洁和丝扣油涂敷系统，其特征是，所述旋转轴注油通道中的轴向通道与旋转轴体在一条轴线上且上端与旋转轴体的上端贯通，所述旋转轴体的上端设有外螺纹且能够与内螺纹刷固定体螺纹连接或者与外螺纹刷固定体的外螺纹刷固定体连接孔螺纹连接；在所述端盖与旋转轴体之间装有密封圈。10.如权利要求2所述的一种便携式石油管丝扣清洁和丝扣油涂敷系统，其特征是，所述内螺纹刷形成的外径等于或大于石油管内螺纹段的内径，所述外螺纹刷形成的内径等于或小于石油管外螺纹段的外径；所述内螺纹刷和外螺纹刷能够由金属材料或非金属材料制做；所述气源是空气压缩机，所述气动管线和供油管线（4）是软管线，所述注油管是硬管线。

技术总结
本实用新型公开的是一种便携式石油管丝扣清洁和丝扣油涂敷系统，本系统设有气源和清洁涂油头，清洁涂油头包括装有内螺纹刷的内螺纹清洁涂油头和装有外螺纹刷的外螺纹清洁涂油头，清洁涂油头通过清洁注油旋转轴与气钻连接；清洁注油旋转轴中设有旋转轴注油通道，旋转轴注油通道能够与内螺纹清洁涂油头中的内螺纹刷连通或者与外螺纹清洁涂油头中的外螺纹刷连通；清洁注油旋转轴中的旋转轴注油通道通过注油管顺次与油枪、供油管线和注油机的出油口连接，气源能够与气钻和注油机连接。本系统实现了清洁涂油头的旋转和注油分动控制操作，可独立进行刷扫清洁，可同步控制油液喷涂，可广泛应用于各类石油管丝扣的维护和现场施工作业中。工作业中。工作业中。


技术研发人员：李刚 王书峰 赵法武 李文轩 兰浩天 苏君毅
受保护的技术使用者：中国石油化工股份有限公司
技术研发日：2023.03.03
技术公布日：2023/9/13