CN103452491A - 一种油田用钻油套管的生产工艺 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种油田用钻油套管的生产工艺，属于油田专用油管、套管技术领域。技术方案是包含如下步骤：①管体一个端部外加厚；②管体另一个端部外加厚；③正火；④调质；⑤快开校直；⑥探伤；⑦管端车丝；⑧母端丝扣磷化。本发明不需要使用钻杆接头，去掉了摩擦焊接工艺，只对镦粗后管体在整体箱式炉淬火后，进行高温回火，快开校直、整体探伤后，管端加工车丝，在线连续进行母端丝扣磷化处理。本发明取消钻杆接头及摩擦焊接工艺，钻油套管减轻了管体自重，抗拉强度达到980MPa以上，简化工艺，降低成本一倍以上，生产的钻油套管质量稳定可靠，适用于油田钻井作业，特别是油田使用过的废弃井、资源枯竭井，采用油管和套管直接钻井的重新开采利用。

Description

一种油田用钻油套管的生产工艺

技术领域

本发明涉及一种油田用钻油套管的生产工艺，属于油田专用油管、套管技术领域。

背景技术

钻油套管是油田用的油管和套管的总称，在油田钻井作业中，油田套管主要用于钻井过程中和完井后对井壁的支撑，油管位于套管内，由于井下地质条件千变万化，受力状况复杂，对油管和套管要求很高，一旦油管套管损坏，将导致整口油井减产或报废。目前，人们普遍采用套管钻井，套管钻井就是用标准的油田套管边钻边封隔井眼，套管起着钻柱的作用，套管钻井技术把钻井和下套管合并成一个作业过程，钻头和底部钻具一起下，用钢丝绳在套管的内部完成，套管钻井是将钻井套管结合在一起，其钻井过程中，不是依靠钻杆延伸井深，而是直接用套管去加深，这是套管钻井与传统旋转钻井本质上的区别，用套管钻井降低钻井成本，提高了钻井效率。由于油井深度多为1—2000米，甚至上千米，背景技术使用的油井管，采用多根套管通过接箍连接的方式相互连接，存在问题是接箍连接处强度差，增加了套管与套管的连接次数，密封性不好，操作施工不便，影响套管正常使用。 

发明内容

本发明目的是提供一种油田用钻油套管的生产工艺，钻油套管两端采用锻造镦粗外加厚工艺，把管端锻造成钻杆端部厚度，保障钻油套管内径不变，为下油管提供畅通的空间既能保证油管或套管连接处的整体强度，又不增加油管或套管整体重量，避免金属材料浪费，降低成本，解决背景技术存在的上述问题。

本发明的技术方案是：一种油田用钻油套管的生产工艺，包含如下步骤：①管体一个端部外加厚；②管体另一个端部外加厚；③正火；④调质；⑤快开校直；⑥探伤；⑦管端车丝；⑧母端丝扣磷化。

所述的管体一个端部外加厚，包括上料、对齐、步进运输、中频加热、预锻、再加热、精锻和输出工序，待加工的管体通过上料、对齐、步进运输进入中频感应炉，将管体的端部加热，加热好的管体通过步进运送到镦锻机上，对管体的端部进行预锻，将管体的端部镦厚；再返回中频感应炉加热，再步进运送到镦锻机上，对管体的端部进行精锻，将管体的端部镦厚到规定厚度；在两次镦锻过程中，始锻温度应控制在1150℃—1100℃，终锻温度控制在大于950℃；预锻的模具模腔比精锻的模具模腔直径小5毫米，先将镦锻机换上预锻模具，预锻完成后，再换上精锻模具，进行精锻工作；然后采用相同的工艺对管体另一个端部外加厚。

所述的正火，在箱式电阻炉内进行，把箱式电阻炉升温，当温度升到880℃—920℃时，对管体整体进行全长正火处理。

所述的调质，包括淬火和回火两个工序，使用箱式电阻炉对管体整体进行淬火，进行升温，当温度达到860℃—880℃时，进行淬火处理；淬火后立即进入回火炉进行回火处理，回火温度550℃---650℃。

所述的快开校直，将调质后的管体通过校直机进行快开校直，选取管体需校直部位，用校直机的液压头对准进行校直。

所述的探伤，经校直合格后的管体通过探伤仪进行探伤。

所述的管端车丝，用车床对管体的两端部车丝，管体的一端车内丝，另一端车外丝，内丝和外丝相互匹配。

所述的丝扣磷化，包含酸洗、清洗、表调、磷化、再清洗和干燥工序，在水槽内对管体进行酸洗，然后喷水清洗；送到表调池用草酸处理，然后进入磷化池进行磷化，磷化池温度为80℃—85℃，磷化时间为8—15分钟；磷化好的管体进入水槽，水槽温度为80℃—90℃，清洗时间为4—5分钟，最后进行干燥处理，完成油田用钻油套管的生产。

本发明管体材质可以采用本人发明专利的钢种，专利号：CN2004100625930，名称“一种抽油杆钢及制造超高强度抽油杆的工艺”（钢种27CrMo），也可以采用中碳合金钢等。

所述车丝的扣型为偏梯扣或长圆扣等扣型。

本发明的积极效果：本发明的管体是一体的，不需要使用钻杆接头，去掉了摩擦焊接工艺，只对镦粗后管体在整体箱式炉淬火后，进行高温回火，快开校直、整体探伤后，管端加工车丝，在线连续进行母端丝扣磷化处理。本发明取消钻杆接头及摩擦焊接工艺，钻油套管减轻了管体自重，替代了钻杆用钢，抗拉强度达到980MPa以上，简化工艺，降低成本一倍以上，生产的钻油套管质量稳定可靠，适用于油田钻井作业，特别是油田使用过的废弃井、资源枯竭井，采用油管和套管直接钻井的重新开采利用，它是钻井过程的一次技术革命。

附图说明

图1为本发明实施例产品示意图；

图中：管体1、端部外螺纹2、端部内螺纹3、外加厚层4和5。

具体实施方式

下面结合附图，通过实施例对本发明做进一步说明。

一种油田用钻油套管的生产工艺，包含如下步骤：①管体一个端部外加厚；②管体另一个端部外加厚；③正火；④调质；⑤快开校直；⑥探伤；⑦管端车丝；⑧母端丝扣磷化。

参照附图，管体1的两端通过镦锻分别形成外加厚层4和5，两端分别车出端部外螺纹2和端部内螺纹3。

具体工艺步骤如下：

用功率800Kw中频感应加热炉把管体管端加热，启动中频感应加热炉前，先检查加热炉的冷却水系统、电气系统、安装好感应加热炉圈，调整好管体在感应炉圈里的中心高度，开启在线测温系统，始锻温度应控制在1130℃，终锻温度控制在大于950℃；同时开启旋转加热系统，使管体加热更均匀。

锻造成型，从感应加热炉加热好的管体步进到镦锻机上，进行外加厚镦锻机作业前，应先清理模具上的各种杂物，擦净液压镦锻机杆上的污物，把管体锻造所需的模具安装在镦锻机上，把上下模具对中，调整好模具间隙，不允许单边偏离中心，模具固定好再试压，开动设备试压，把压力调整到工作压力进行镦锻，第一步为预锻，第二步为精锻；由于预锻模具模腔比精锻模具模腔小5毫米，先换上预锻模具，预锻完成后，在换上精锻模具进行第二步精锻工作。

管体正火，把箱式电阻炉升温，当温度升到管体所需要的正火温度，即达到900℃时，对管体进行全长正火处理。

调质处理，淬火+回火。使用箱式电阻炉对管体进行淬火处理，首先检查箱式电阻炉各部位是否正常，电器线路是否良好，仪表是否灵敏，各安全防护装置是否安全可靠，对箱式电阻炉检查后，进行升温，当温度达到管体淬火温度后，即温度在870℃时，进行淬火处理，管体淬火后立即进回火炉回火，回火温度600℃。

快开校直，把调质后的管体进行快开校直。校直前设备应按不同规格把辊道换上，检查各部位机械电器、工作是否正常、开启液压油泵，检查油管，操作按钮是否完好，如有渗漏，失效应及时检修，调整百分表、仪表头紧贴零件外围，检查零件外围跳动，选取管体需校直部位，推动校直小车，使液压头对准校直，并将小车锁定在校直工作台上。

探伤，经校直合格后的管体转到探伤工序探伤，探伤人员在探伤前了解管体名称、规格进行编号，选择耦合剂探头。

管端车丝，调整料架中心高度与车床主轴一致，把管体用卡盘夹紧、车丝，车完丝后用检规对产品进行检验。

丝扣磷化，丝扣磷化操作规程如下：酸洗、清洗、表调、磷化、再清洗、干燥，工作时打开蒸汽开关，加热磷化槽及水槽，酸洗时间根据盐酸的温度和材料的锈蚀程度而定，经酸洗的管体冷水洗和喷洗，到表调池（草酸）再清洗，管体进入磷化池进行磷化，磷化池温度为82℃，磷化时间为10分钟，管体磷化后检查磷化膜是否均匀，磷化好的管体进入水槽，温度为85℃，清洗时间为5分钟，最后进行干燥处理。

Claims (3)

1.一种油田用钻油套管的生产工艺，其特征在于包含如下步骤：①管体一个端部外加厚；②管体另一个端部外加厚；③正火；④调质；⑤快开校直；⑥探伤；⑦管端车丝；⑧母端丝扣磷化；

所述的管体一个端部外加厚，包括上料、对齐、步进运输、中频加热、预锻、再加热、精锻和输出工序，待加工的管体通过上料、对齐、步进运输进入中频感应加热炉，将管体的端部加热，加热好的管体通过步进运送到镦锻机上，对管体的端部进行预锻，将管体的端部镦厚；再返回中频感应加热炉加热，再步进运送到镦锻机上，对管体的端部进行精锻，将管体的端部镦厚到规定厚度；在两次镦锻过程中，始锻温度应控制在1150℃—1100℃，终锻温度控制在大于950℃；预锻的模具模腔比精锻的模具模腔直径小5毫米，先将镦锻机换上预锻模具，预锻完成后，再换上精锻模具，进行精锻工作；然后采用相同的工艺对管体另一个端部外加厚；

所述的正火，在箱式电阻炉内进行，把箱式电阻炉升温，当温度升到880℃—920℃时，对管体整体进行全长正火处理；

所述的调质，包括淬火和回火两个工序，使用箱式电阻炉对管体整体进行淬火，进行升温，当温度达到860℃—880℃时，进行淬火处理；淬火后立即进入回火炉进行回火处理，回火温度550℃---650℃；

所述的快开校直，将调质后的管体通过校直机进行快开校直，选取管体需校直部位，用校直机的液压头对准进行校直；

所述的探伤，经校直合格后的管体通过探伤仪进行探伤；

所述的管端车丝，用车床对管体的两端部车丝，管体的一端车内丝，另一端车外丝，内丝和外丝相互匹配；

所述的丝扣磷化，包含酸洗、清洗、表调、磷化、再清洗和干燥工序，在水槽内对管体进行酸洗，然后喷水清洗；送到表调池用草酸处理，然后进入磷化池进行磷化，磷化池温度为80℃—85℃，磷化时间为8—15分钟；磷化好的管体进入水槽，水槽温度为80℃—90℃，清洗时间为4—5分钟，最后进行干燥处理，完成油田用钻油套管的生产。

2.根据权利要求1所述的一种油田用钻油套管的生产工艺，其特征在于：本发明套管管体材质采用钢种27CrMo或中碳合金钢。

3.根据权利要求1或2所述的一种油田用钻油套管的生产工艺，其特征在于：所述车丝的扣型为偏梯扣或长圆扣等扣型。

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