石油工业在钻井采油过程中，需要使用大量的石油套管。使用时，通过套管接箍将单根10米长的石油套管连接成长达数千米的管柱，并在井下长时间承受拉伸、弯曲、外压及内压等复合载荷的作用。螺纹连接部位是油井管柱最薄弱的环节，其质量低劣将导致脱扣、泄露、粘扣等失效事故，甚至导致恶性事故，造成重大经济损失。目前，套管螺纹加工企业对螺纹表面质量的认定还是通过目测或触摸来判定，而对其几何尺寸的测定基本采用单项参数检查仪进行接触式测量，其优点是操作简单、适用于现场测量、经济，但普遍存在精度不高、测头容易磨损、重复性波动大和操作繁琐等缺点，而且容易引入人为误差因素，容易导致螺纹参数不合格的套管下井，从而发生事故。因此，如何提高螺纹参数检测的准确性和可靠性成为必然。本成果是开发一套石油套管外螺纹参数自动测量设备，可以快速测量外螺纹齿高、螺距和锥度三项参数，效率高，可靠性好，成本低。该设备属于集光、机、电一体化的高端装备，包含机械、图像处理、软件开发、控制等多方面技术，属于交叉学科领域，需要熟悉机械设计，相机原理，图像处理技术，软件技术，数控技术等多方面技术领域。本项目利用面阵CCD在非接触式测量方面的显著优势，提取套管螺纹的数字图像，应用数字图像处理技术的相关原理与方法，提取出螺纹边缘轮廓图像，运用数字图像测量技术，以合理的算法作为支撑，实现对套管外螺纹部分几何参数的测量。以面阵CCD摄像机为基础的图像处理技术，具有检测速度快、分辨率高、精度高和稳定性好等特点，对螺纹进行检测分析，做出评定，可有效减少不合格螺纹下井，预防套管失效，从而保证油田的高产、稳产。技术成熟度：目前，本人已经开发出2套外螺纹参数测量设备，完全掌握相关核心技术，有完善的机械设计图纸和图像处理技术，以及软件开发技术。适用范围：可以对石油套管不同型号的外螺纹参数进行测量，同时可以测量形状相对复杂的机械零部件的外观几何尺寸。安全性：本设备属于精密设备，只需220伏电压，采用触摸屏操作，因此安全性很高。曾经和大庆油田套管加工企业合作开发了一套该设备。目前通过哈尔滨市雏鹰计划正在制造第二台该设备，下一步就是推广该设备。设备成本按照40万元估算，售卖价格50万元左右，因此每台设备利润10万元。

黑龙江大学

该项目为储备库项目资源，暂无效益分析内容。