CN102251749B - Ф406-φ130大口径石油套管变径接头及其制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种Φ406-Φ130大口径石油套管变径接头及其制造方法，该方法包括有以下步骤：来料检验；热扩；热缩；内镗外车；加工坡口；加工螺纹；焊接钻杆母扣接头；涂漆喷标，对大口径石油套管变径接头进行成品精整、包装。本发明的效果是使用该方法生产大口径石油套管变径接头，使如此大变径量的短节创造新的生产记录；该变径接头产品机械性能、工艺性能、几何尺寸及外观质量更加能够符合用户要求，技术参数全部达标；该变径接头因为一次成型，控制要点相对较少，成材率高；此制造方法产品拓宽了公司产品的适用范围，满足了用户的固井工艺配套使用，满足用户对变径量和短节长度的要求，相对短节对接变径工艺减少了工序，降低了大量成本。
Description
技术领域
本发明是与固井工艺配套使用的一种油井附件，特别是一种Φ406-Φ130大口径石油套管变径接头及其制造方法。
背景技术
用以往单一热扩或热缩工艺生产从Φ406变径至Φ130大口径石油套管变径接头，需要4种规格的原料，生产出4种变径短节，并且它们之间需要用API标准螺纹、接箍进行连接。以往工艺方法主要缺点有：
1、工艺过程复杂工序较多；
2、控制点较多，各个对接的API标准螺纹公差尺寸要求严格，螺纹连接产生缺陷可能性更大，导致成材率很低；
3、连接后最短长度也要超过3m，不能满足用户在短节长度上的各种特殊要求等。
发明内容
针对现有技术中结构上的不足，本发明的目的是提供一种Φ406-Φ130大口径石油套管变径接头及其制造方法，以利于需要这种大变径量套管接头用户的固井工艺的配套使用。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案是提供一种Φ406-Φ130大口径石油套管变径接头，其中：该变径接头的2m长的短节两端为A端和B端，中间为过渡段，所述A端直径为Φ406mm，所述B端直径为Φ130mm，所述过渡段为无台肩的衔接。
还提供一种Φ406-Φ130大口径石油套管变径接头的制造方法，该方法包括有以下步骤：
①来料检验：
选择使用Φ269.9mm*21mm的J55钢级钢管原料，检验几何尺寸和外观质量，使用卡尺测量外径，需要满足-/+0.75％D，采用测厚仪测量，检查所述原料壁厚需要满足-12.5％～+15％S，检查原料内外表面质量，保证平滑无划伤及裂纹缺陷，检验满足加工要求后进入下一道工序，其中：D是指钢管外径，S是指钢管壁厚；
②热扩：
将Φ269.9mm*21mm原料钢管，选取钢管其中一端，在热扩机组上进行热扩，温度为900-930℃，速度为80-100mm/min，将该端由Φ269.9mm*21mm的钢管管径一步热扩成Φ412mm*20mm的大口径石油套管变径接头的A端；
③热缩：
将经步骤②热扩的原料钢管另一端在热缩机组上进行热缩，为了保证外径尺寸精度，热缩后钢管平均壁厚衰减1mm，最终由Φ269.9mm*21mm的钢管管径热缩成Φ132mm*20mm规格大口径石油套管变径接头的B端；
④内镗外车：将经步骤③的大口径石油套管变径接头在车床上进行机加工，并首先结合内外表面情况，优先选择足够清除内外表面缺陷的加工量，针对钢管内表面进行内镗，针对钢管外表面进行外车，经过内镗外车后，达到设计尺寸要求；
⑤加工坡口：
在经步骤④机加工的大口径石油套管变径接头的B端经过冷却和进行平端，平端是指钢管管端加工后要求锯切截面与钢管轴线垂直，切斜度在标准范围之内，然后再倒坡口，坡口角度为37.5°，坡口的钝边为1.6mm；
⑥加工螺纹：
在经步骤⑤加工大口径石油套管变径接头的A端经过冷却，加工API标准的偏梯扣外螺纹，执行标准API 5CT 44版本；
⑦焊接钻杆母扣接头：
在倒好坡口的大口径石油套管变径接头B端处焊接标准API钻杆母扣接头，形成Φ406-Φ130大口径石油套管变径接头；
⑧涂漆喷标：对Φ406-Φ130大口径石油套管变径接头的钢管通体按照要求涂漆，喷标，以A端为起点，在距A端为500mm处开始喷标；
⑨对Φ406-Φ130大口径石油套管变径接头进行成品精整、包装。
本发明的效果是使用该制造方法将Φ406mm-Φ130mm大口径石油套管变径接头采用Φ269.9mm*21mm的原料，即Φ269.9mm*21mm热扩成Φ406.4mm*20mm、Φ269.9mm*21mm热缩成Φ130mm*21mm。使用此方法生产有如下几个优势特点：1、如此大变径量的短节创造新的生产记录(以往最大的变径量为70mm，此次为280mm，为目前同类产品最大变径量新的记录)；2、产品机械性能、工艺性能、几何尺寸及外观质量更加能够符合用户要求，技术参数全部达标；3、因为一次成型，控制要点相对较少，成材率高；4、此工艺方法产品拓宽了公司产品的适用范围。满足了用户的固井工艺配套使用，满足用户对变径量和短节长度的要求，相对短节对接变径工艺减少了不少工序，降低了大量成本。
附图说明
图1是本发明的大口径石油套管变径接头剖视图；
图2是本发明的Φ406端热扩成型示意图；
图3是本发明的Φ130端热缩成型示意图。
具体实施方式
结合附图对本发明的Φ406-Φ130大口径石油套管变径接头及其制造方法加以说明。
本发明的Φ406-Φ130大口径石油套管变径接头是使用Φ269.9mm*21mm的原料，在2m长的短节上通过热扩和热缩两种工艺，使其变径部分从Φ406mm变径到Φ130mm，无任何形式的链接，形成A端直径为Φ406mm，所述B端直径为Φ130mm，所述过渡段为无台肩的衔接。
本发明的Φ406-Φ130大口径石油套管变径接头的制造方法，该方法包括有以下步骤：
①来料检验：
选择使用Φ269.9mm*21mm的J55钢级钢管原料，检验几何尺寸和外观质量，使用卡尺测量外径，需要满足-/+0.75％D，采用测厚仪测量，检查所述原料壁厚需要满足-12.5％～+15％S，检查原料内外表面质量，保证平滑无划伤及裂纹缺陷，检验满足加工要求后进入下一道工序，其中：D是指钢管外径，S是指钢管壁厚；
②热扩：
将Φ269.9mm*21mm原料钢管，选取钢管其中一端，在热扩机组上进行热扩，温度为900-930℃，速度为80-100mm/min，将该端由Φ269.9mm*21mm的钢管管径一步热扩成Φ412mm*20mm的大口径石油套管变径接头的A端；
③热缩：
将经步骤②热扩的原料钢管另一端在热缩机组上进行热缩，为了保证外径尺寸精度，热缩后钢管平均壁厚衰减1mm，最终由Φ269.9mm*21mm的钢管管径热缩成Φ132mm*20mm规格大口径石油套管变径接头的B端；
④内镗外车：将经步骤③的大口径石油套管变径接头在车床上进行机加工，并首先结合内外表面情况，优先选择足够清除内外表面缺陷的加工量，针对钢管内表面进行内镗，针对钢管外表面进行外车，经过内镗外车后，达到设计尺寸要求；
⑤加工坡口：
在经步骤④机加工的大口径石油套管变径接头的B端经过冷却和进行平端，平端是指钢管管端加工后要求锯切截面与钢管轴线垂直，切斜度在标准范围之内，然后再倒坡口，坡口角度为37.5°，坡口的钝边为1.6mm；
⑥加工螺纹：
在经步骤⑤加工大口径石油套管变径接头的A端经过冷却，加工API标准的偏梯BC扣外螺纹，执行标准API 5CT 44版本；
⑦焊接钻杆母扣接头：
在倒好坡口的大口径石油套管变径接头B端处焊接标准API钻杆母扣接头，形成Φ406-Φ130大口径石油套管变径接头；
⑧涂漆喷标：对Φ406-Φ130大口径石油套管变径接头的钢管通体按照要求涂漆，喷标，以A端为起点，在距A端为500mm处开始喷标；
⑨对Φ406-Φ130大口径石油套管变径接头进行成品精整、包装。
本发明的Φ406-Φ130大口径石油套管变径接头的制造方法是这样实现的：
①来料检验：原料钢管的几何尺寸、外观质量；
②热扩：由原料钢管一端的Φ269.9mm*21mm一步热扩成Φ412mm*20mm，热扩制度是：温度900-930℃，速度80-100mm/min；
③热缩：由由原料钢管另一端的Φ269.9mm*21mm三步热缩成Φ132mm*20mm，热缩制度是：温度900-930℃，速度60-80mm/min；
④内镗外车：机加工，达到设计尺寸要求，两端几何尺寸执行API标准。
⑤加工坡口：在Φ130mm端倒坡口，坡口角度37.5°钝边1.6mm；
⑥加工螺纹：在Φ406mm端加工API标准外螺纹，执行标准API5CT、API5B；
⑦焊接钻杆母扣接头：在加工好的37.5°坡口处焊接标准API钻杆母扣接头；
⑧涂漆喷标：成品精整、包装。
如此Φ406-Φ130大变径量的接头，其机械性能、工艺性能、几何尺寸及外观质量能够符合用户要求，技术参数全部达标。
Φ406-Φ130大口径石油套管变径接头的A端和B端的平台长度以及过渡段斜率是如下确定的：根据变径接头后期装卡需要确定平台长度，根据客户要求的整个短节的长度及平台长度反推得出对应斜率，平台长度和短节长度是主动变量。
内镗外车后质检的检判要求是：外径范围A端在Φ404.36mm～Φ410.46mm之内，-0.5％D～+1％D，B端在Φ130.2mm～Φ131.5mm-0～+1％D之内。壁厚范围根据同外径不同壁厚需要进行内镗外车达到相对应壁厚要求。
Φ406-Φ130大口径石油套管变径接头几何尺寸及理化性能达到API5CT标准各项要求，标准公差范围如上备注-0.5％D～+1％D，针对B端我公司严格内控范围为-0～+1％D。具体机械见下表一：
表一
| 屈服强度 | 抗拉强度min | 伸长率min | |
| 目标要求 | 379Mpa～552Mpa | 519Mpa | 24％ |
| 实际达到 | 388Mpa | 689Mpa | 26％ |
如图1所示，Φ406-Φ130大口径石油套管变径接头总设计图；如图2所示，是Φ406mm端热扩成型图A端，由Φ269.9mm*21mm一步热扩成Φ412mm*20mm，热扩制度是：温度900-930℃，速度80-100mm/min，热扩成型后内镗外车，具体尺寸如图1所示；图3是Φ130端热缩成型图B端，由Φ269.9mm*21mm三步热缩成Φ132mm*20mm，热缩制度是：温度900-930℃，速度60-80mm/min，热缩成型后，内镗外车，具体尺寸如图1所示。
在图中，标注A表示A端即Φ406mm端，B表示B端即Φ130mm端，图3虚线部分表示原料外径。
Claims (2)
1.一种Ф406-Φ130大口径石油套管变径接头的制造方法，所述变径接头为2m长的短节，两端为A端和B端，中间为过渡段，所述A端直径为Ф406mm，所述B端直径为Φ130mm，所述过渡段为无台肩的衔接，该方法包括有以下步骤：
①来料检验：
选择使用Φ269.9mm*21mm的J55钢级钢管原料，检验几何尺寸和外观质量，使用卡尺测量外径，需要满足-/+0.75%D，采用测厚仪测量，检查所述原料壁厚需要满足-12.5%~+15%S,检查原料内外表面质量，保证平滑无划伤及裂纹缺陷，检验满足加工要求后进入下一道工序，其中：D是指钢管外径，S是指钢管壁厚；
②热扩：
将Φ269.9mm*21mm原料钢管,选取钢管其中一端，在热扩机组上进行热扩，温度为900-930℃，速度为80-100mm/min，将该端由Φ269.9mm*21mm的钢管管径一步热扩成Φ412mm*20mm的大口径石油套管变径接头的A端；
③热缩：
将经步骤②热扩的原料钢管另一端在热缩机组上进行热缩，为了保证外径尺寸精度，热缩后钢管平均壁厚衰减1mm，最终由Φ269.9mm*21mm的钢管管径热缩成Φ132mm*20mm规格大口径石油套管变径接头的B端；
④内镗外车：将经步骤③的大口径石油套管变径接头在车床上进行机加工，并首先结合内外表面情况，选择足够清除内外表面缺陷的加工量，针对钢管内表面进行内镗，针对钢管外表面进行外车，经过内镗外车后，达到设计尺寸要求；
⑤加工坡口：
在经步骤④机加工的大口径石油套管变径接头的B端经过冷却和进行平 端，平端是指钢管管端加工后要求锯切截面与钢管轴线垂直，切斜度在标准范围之内，然后再倒坡口，坡口角度为37.5°，坡口的钝边为1.6mm；
⑥加工螺纹：
在经步骤⑤加工大口径石油套管变径接头的A端经过冷却，加工API标准的偏梯扣外螺纹，执行标准API 5CT 44版本；
⑦焊接钻杆母扣接头：
在倒好坡口的大口径石油套管变径接头B端处焊接标准API钻杆母扣接头，形成Ф406-Φ130大口径石油套管变径接头；
⑧涂漆喷标：对Ф406-Φ130大口径石油套管变径接头的钢管通体按照要求涂漆，喷标，以A端为起点，在距A端为500mm处开始喷标；
⑨对Ф406-Φ130大口径石油套管变径接头进行成品精整、包装。
2.根据权利要求1所述的Ф406-Φ130大口径石油套管变径接头的制造方法，其特征是：在内镗外车步骤④中，必须保证Ф406-Φ130大口径石油套管变径接头的A端和B端及内镗外车后整个钢管管体在同一中心轴线上。
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