CN102808586A - 一种壁厚渐变的连续油管及其制造方法 - Google Patents
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Abstract
一种壁厚渐变的连续油管及其制造方法，所述连续油管至少由一段壁厚渐变管I和一段壁厚渐变管Ⅱ首尾对接而成，所述壁厚渐变管I首端为等壁厚接头段I、中部为变壁厚段I、尾端为等壁厚接头段Ⅱ；所述壁厚渐变管Ⅱ首端为等壁厚接头段Ⅲ、中部为变壁厚段Ⅱ、尾端为等壁厚接头段Ⅳ；所述等壁厚接头段Ⅱ与等壁厚接头段Ⅲ对接，且等壁厚接头段Ⅱ与等壁厚接头段Ⅲ壁厚相同；所述变壁厚段I、变壁厚段Ⅱ首端自尾端壁厚逐渐减小。本发明采用沿长度方向厚度渐变的钢带制成，使连续油管壁厚在长度方向上连续渐变，在同等长度下，减小了连续油管自重，使井口段连续油管承受的拉力减小，提高连续油管的作业深度和作业的安全性。
Description
技术领域
本发明涉及石油天然气管材技术领域，具体涉及一种壁厚渐变的连续油管及其制造方法。
背景技术
连续油管在石油天然气工业中已广泛应用于油田修井、钻井、完井、测井、增产等领域。由于在上述作业方面具有效率高、成本低、作业范围广、占地面积小等一系列优点，近年来连续油管技术发展迅速。
在使用过程中，连续油管需要从卷筒上导出，并通过导向拱（鹅颈）和注入头进入并悬挂在井筒中作业。对于深度较小的浅井而言，普通连续油管即可满足使用要求。但是，当连续油管在深井或超深井中使用时，随着下入深度的不断增大，连续油管的悬重和提升力将大幅增加，当下入深度超过一定数值时，易发生断裂事故。例如，对最小屈服强度为552MPa，最小抗拉强度为621MPa、规格为φ31.8×2.77mm，密度为7853kg/m3的连续油管而言，管体屈服载荷为13403kg，由于内压、拉伸以及其它载荷影响，并考虑安全余量，最大下入深度约为4000m。
为了增加连续油管下入深度，满足深井和超深井作业需求，一方面可提高管材强度，另一方面可降低管材自身重量，从而减少悬重和连续油管井口段承受的载荷。
对强度一定的连续油管，采用具有相同外径、不同壁厚的连续油管（即使用变壁厚连续油管，在靠近井口的位置使用壁厚较大的管柱，在靠近井底使用壁厚较小的连续管）可大幅减小管体自重。由于靠近井口位置的厚壁管具有较大的屈服载荷，可使连续管承受更大的自重，在下端使用薄壁管可减小自重，从而增加作业深度。
目前，通过不同规格的成品连续油管进行管-管对接焊接可实现连续油管的变壁厚要求，但由于壁厚不同的两种连续油管焊接时，由于热输入、焊速、填充金属量均与管材壁厚密切相关，无论采用手工焊还是自动焊均会形成的台阶状接合，焊缝与母材性能相差较大，在发生变形时容易因各部位变形不同而在环焊缝处过早失效。
发明内容
本发明的目的是提供一种壁厚渐变的连续油管及其制造方法，采用整段壁厚渐变的钢带形成一个连续、平滑的过渡区段，使对接接头部分壁厚相同，焊接接头平滑，且焊缝经过形变热处理后力学性能与母材相当，使连续油管壁厚在长度方向上连续渐变，在同等长度下，减小了连续油管自重，使井口段连续管承受的拉力减小，提高连续油管的作业深度和作业的安全性。
本发明采取的技术方案是：一种壁厚渐变的连续油管，所述连续油管至少由一段壁厚渐变管Ⅰ和一段壁厚渐变管Ⅱ首尾对接而成，所述壁厚渐变管Ⅰ首端为等壁厚接头段Ⅰ、中部为变壁厚段Ⅰ、尾端为等壁厚接头段Ⅱ；所述壁厚渐变管Ⅱ首端为等壁厚接头段Ⅲ、中部为变壁厚段Ⅱ、尾端为等壁厚接头段Ⅳ；所述等壁厚接头段Ⅱ与等壁厚接头段Ⅲ对接，且等壁厚接头段Ⅱ与等壁厚接头段Ⅲ壁厚相同；所述变壁厚段Ⅰ、变壁厚段Ⅱ首端自尾端壁厚逐渐减小。
所述连续油管壁厚沿长度方向逐渐减小，强度沿长度方向逐渐减小，且强度变化范围为758MPa~483MPa。
所述连续油管的外径为25.4mm～88.9mm，壁厚为1.9mm～7.6mm。
一种壁厚渐变的连续油管的制造方法：
步骤1：分别轧制一段壁厚渐变钢带Ⅰ和一段壁厚渐变钢带Ⅱ，并使壁厚渐变钢带Ⅰ、壁厚渐变钢带Ⅱ中部壁厚逐渐减小、首尾分别带有一段等壁厚段，然后将壁厚渐变钢带Ⅰ尾端等壁厚段与壁厚渐变钢带Ⅱ首端等壁厚段对接焊接将钢带接长，且壁厚渐变钢带Ⅰ尾端等壁厚段与壁厚渐变钢带Ⅱ首端等壁厚段的壁厚相同；
步骤2：对上述对接焊缝进行形变热处理，使接头焊缝的力学性能与母材相当；
步骤3：将上述接长的钢带通过连续成型工艺成型为直缝管状，并采用直缝焊接工艺进行成型焊接并经热处理后缠绕至卷筒上。
进一步，在步骤1所述的壁厚渐变钢带Ⅱ的尾端对接下一段壁厚渐变钢带Ⅲ，所述壁厚渐变钢带Ⅲ中部壁厚逐渐减小、首尾分别带有一段等壁厚段，将壁厚渐变钢带Ⅲ首端等壁厚段对接在壁厚渐变钢带Ⅱ的尾端；依此类推将钢带接长至连续油管的设计长度。
本发明与现有技术相比具有的优点和效果：
1、本发明采用整段壁厚均匀渐变的管段形成一个连续、平滑的过渡区段，避免了管壁的突变，使该区域在弯曲过程中的变形趋于均匀，增加了管柱的安全性。
2、本发明壁厚均匀渐变的管段两端均带有一段等壁厚管段，使对接部分壁厚相同，焊接接头平滑，焊接参数和热处理参数相同，有利于对接接头的强化和均匀变形，提高了环焊缝的强度和作业的安全性。
3、本发明管体壁厚沿长度方向逐渐减小，进而使管体强度沿长度方向逐渐减小，强度变化范围758MPa~483MPa。使用时使靠近井口位置的厚壁管具有较大的屈服载荷，承受更大的自重，沿井深方向管壁逐渐变薄减小自重，从而增加作业深度和作业的安全性。
4、本发明采用沿长度方向厚度渐变的钢带制成，且钢带对接接头均由两个等壁厚的板材焊接而成，焊接参数和热处理参数相同，且焊缝经过形变热处理后力学性能与母材相当，使连续油管壁厚在长度方向上连续渐变，在同等长度下，减小了连续油管自重，使井口段连续油管承受的拉力减小，提高连续油管的作业深度和作业的安全性。
附图说明
图1为本发明的结构示意图，
图2为本发明钢带接长后的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图1-2详细描述本发明的实施例。
一种壁厚渐变的连续油管至少由一段壁厚渐变管Ⅰ1和一段壁厚渐变管Ⅱ2首尾对接而成，所述壁厚渐变管Ⅰ1首端为等壁厚接头段Ⅰ3、中部为变壁厚段Ⅰ4、尾端为等壁厚接头段Ⅱ5；所述壁厚渐变管Ⅱ2首端为等壁厚接头段Ⅲ6、中部为变壁厚段Ⅱ7、尾端为等壁厚接头段Ⅳ8；所述等壁厚接头段Ⅱ5与等壁厚接头段Ⅲ6对接，且等壁厚接头段Ⅱ5与等壁厚接头段Ⅲ6壁厚相同；所述变壁厚段Ⅰ4、变壁厚段Ⅱ7首端自尾端壁厚逐渐减小。
一种壁厚渐变的连续油管的制造方法：
步骤1：分别轧制一段壁厚渐变钢带Ⅰ9、一段壁厚渐变钢带Ⅱ10及一段壁厚渐变钢带Ⅲ11，并使壁厚渐变钢带Ⅰ9、壁厚渐变钢带Ⅱ10及壁厚渐变钢带Ⅲ11中部壁厚逐渐减小、首尾分别带有一段等壁厚段，然后将壁厚渐变钢带Ⅰ9尾端等壁厚段与壁厚渐变钢带Ⅱ10首端等壁厚段对接焊接将钢带接长，且壁厚渐变钢带Ⅰ9尾端等壁厚段与壁厚渐变钢带Ⅱ10首端等壁厚段的壁厚相同；将壁厚渐变钢带Ⅲ11首端等壁厚段对接在壁厚渐变钢带Ⅱ10的尾端，且壁厚渐变钢带Ⅱ10尾端等壁厚段与壁厚渐变钢带Ⅲ11首端等壁厚段的壁厚相同；依此类推将钢带接长至连续油管的设计长度，实现钢带在长度方向上壁厚连续渐变。
步骤2：对上述对接焊缝进行形变热处理，使接头焊缝的力学性能与母材相当；
步骤3：将上述接长的钢带通过连续成型工艺成型为直缝管状，并采用直缝高频焊接工艺进行成型焊接并经热处理后缠绕至卷筒上，制成壁厚沿长度方向连续渐变的连续油管。
所述连续油管壁厚沿长度方向逐渐减小，强度沿长度方向逐渐减小，且强度变化范围为758MPa~483MPa。所述连续油管的外径为25.4mm～88.9mm，壁厚为1.9mm～7.6mm。
使用时厚壁管区段靠近井口位置具有较大的屈服载荷，承受更大的自重，沿井深方向管壁逐渐变薄减小自重，经测试下井深度可提高30％。
Claims (5)
1.一种壁厚渐变的连续油管，其特征是：所述连续油管至少由一段壁厚渐变管Ⅰ（1）和一段壁厚渐变管Ⅱ（2）首尾对接而成，所述壁厚渐变管Ⅰ（1）首端为等壁厚接头段Ⅰ（3）、中部为变壁厚段Ⅰ（4）、尾端为等壁厚接头段Ⅱ（5）；所述壁厚渐变管Ⅱ（2）首端为等壁厚接头段Ⅲ（6）、中部为变壁厚段Ⅱ（7）、尾端为等壁厚接头段Ⅳ（8）；所述等壁厚接头段Ⅱ（5）与等壁厚接头段Ⅲ（6）对接，且等壁厚接头段Ⅱ（5）与等壁厚接头段Ⅲ（6）壁厚相同；所述变壁厚段Ⅰ（4）、变壁厚段Ⅱ（7）首端自尾端壁厚逐渐减小。
2.根据权利要求1所述的一种壁厚渐变的连续油管，其特征是：所述连续油管壁厚沿长度方向逐渐减小，强度沿长度方向逐渐减小，且强度变化范围为758MPa~483MPa。
3.根据权利要求1或2所述的一种壁厚渐变的连续油管，其特征是：所述连续油管的外径为25.4mm～88.9mm，壁厚为1.9mm～7.6mm。
4.一种壁厚渐变的连续油管的制造方法，其特征是：
步骤1：分别轧制一段壁厚渐变钢带Ⅰ（9）和一段壁厚渐变钢带Ⅱ（10），并使壁厚渐变钢带Ⅰ（9）、壁厚渐变钢带Ⅱ（10）中部壁厚逐渐减小、首尾分别带有一段等壁厚段，然后将壁厚渐变钢带Ⅰ（9）尾端等壁厚段与壁厚渐变钢带Ⅱ（10）首端等壁厚段对接焊接将钢带接长，且壁厚渐变钢带Ⅰ（9）尾端等壁厚段与壁厚渐变钢带Ⅱ（10）首端等壁厚段的壁厚相同；
步骤2：对上述对接焊缝进行形变热处理，使接头焊缝的力学性能与母材相当；
步骤3：将上述接长的钢带通过连续成型工艺成型为直缝管状，并采用直缝焊接工艺进行成型焊接并经热处理后缠绕至卷筒上。
5.根据权利要求4所述的壁厚渐变的连续油管的制造方法，其特征是：在步骤1所述的壁厚渐变钢带Ⅱ（10）的尾端对接下一段壁厚渐变钢带Ⅲ（11），所述壁厚渐变钢带Ⅲ（11）中部壁厚逐渐减小、首尾分别带有一段等壁厚段，将壁厚渐变钢带Ⅲ（11）首端等壁厚段对接在壁厚渐变钢带Ⅱ（10）的尾端；依此类推将钢带接长至连续油管的设计长度。
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105226482A (zh) * | 2015-10-27 | 2016-01-06 | 熊爱军 | 扁圆形无缝usb壳加工方法 |
| CN112065297A (zh) * | 2020-09-07 | 2020-12-11 | 席赫 | 一种井下用连续油管 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH08302901A (ja) * | 1995-04-28 | 1996-11-19 | Nkk Corp | 継ぎ手部を有する円形鋼管およびその製造方法 |
| CN101652596A (zh) * | 2007-03-30 | 2010-02-17 | 住友金属工业株式会社 | 无缝弯管、具有无缝直管的焊接接头以及它们的制造方法 |
| CN201883956U (zh) * | 2010-09-17 | 2011-06-29 | 胜利油田新大管业科技发展有限责任公司 | 一种玻璃钢井下油管挂短节 |
| CN202832277U (zh) * | 2012-07-13 | 2013-03-27 | 宝鸡石油钢管有限责任公司 | 一种壁厚渐变的连续油管 |
-
2012
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Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH08302901A (ja) * | 1995-04-28 | 1996-11-19 | Nkk Corp | 継ぎ手部を有する円形鋼管およびその製造方法 |
| CN101652596A (zh) * | 2007-03-30 | 2010-02-17 | 住友金属工业株式会社 | 无缝弯管、具有无缝直管的焊接接头以及它们的制造方法 |
| CN201883956U (zh) * | 2010-09-17 | 2011-06-29 | 胜利油田新大管业科技发展有限责任公司 | 一种玻璃钢井下油管挂短节 |
| CN202832277U (zh) * | 2012-07-13 | 2013-03-27 | 宝鸡石油钢管有限责任公司 | 一种壁厚渐变的连续油管 |
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| 于小波等: "第四代连续油管加工制造技术", 《国外油田工程》, vol. 24, no. 4, 30 April 2008 (2008-04-30), pages 45 - 46 * |
| 付宏强等: "API SPEC 5ST《连续油管规范》概述", 《焊管》, vol. 34, no. 10, 31 October 2011 (2011-10-31), pages 67 - 71 * |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105226482A (zh) * | 2015-10-27 | 2016-01-06 | 熊爱军 | 扁圆形无缝usb壳加工方法 |
| CN112065297A (zh) * | 2020-09-07 | 2020-12-11 | 席赫 | 一种井下用连续油管 |
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