專利名稱：Ф406-φ130大口徑石油套管變徑接頭及其制造方法
技術領域：
本發明是與固井工藝配套使用的一種油井附件，特別是一種Φ406-Φ130大口徑石油套管變徑接頭及其制造方法。
背景技術：
用以往單一熱擴或熱縮工藝生產從Φ406變徑至Φ130大口徑石油套管變徑接頭，需要4種規格的原料，生產出4種變徑短節，并且它們之間需要用API標準螺紋、接箍進行連接。以往工藝方法主要缺點有1、工藝過程復雜工序較多；2、控制點較多，各個對接的API標準螺紋公差尺寸要求嚴格，螺紋連接產生缺陷可能性更大，導致成材率很低；3、連接后最短長度也要超過:3m，不能滿足用戶在短節長度上的各種特殊要求等。
發明內容
針對現有技術中結構上的不足，本發明的目的是提供一種Φ406-Φ130大口徑石油套管變徑接頭及其制造方法，以利于需要這種大變徑量套管接頭用戶的固井工藝的配套使用。為實現上述目的，本發明采用的技術方案是提供一種Φ406-Φ130大口徑石油套管變徑接頭，其中該變徑接頭的an長的短節兩端為A端和B端，中間為過渡段，所述A端直徑為Φ406mm，所述B端直徑為Φ 130mm，所述過渡段為無臺肩的銜接。還提供一種Φ406-Φ130大口徑石油套管變徑接頭的制造方法，該方法包括有以下步驟①來料檢驗選擇使用0^69.9mm*21mm的J55鋼級鋼管原料，檢驗幾何尺寸和外觀質量， 使用卡尺測量外徑，需要滿足-/+0.75% D，采用測厚儀測量，檢查所述原料壁厚需要滿足-12. 5% +15% S，檢查原料內外表面質量，保證平滑無劃傷及裂紋缺陷，檢驗滿足加工要求后進入下一道工序，其中D是指鋼管外徑，S是指鋼管壁厚；②熱擴將0^69. 9mm*21mm原料鋼管，選取鋼管其中一端，在熱擴機組上進行熱擴，溫度為900-930°C，速度為80-100mm/min，將該端由0^69. 9mm*21mm的鋼管管徑一步熱擴成 Φ412πιπι*20πιπι的大口徑石油套管變徑接頭的A端；③熱縮將經步驟②熱擴的原料鋼管另一端在熱縮機組上進行熱縮，為了保證外徑尺寸精度，熱縮后鋼管平均壁厚衰減1mm，最終由0^69. 9mm*21mm的鋼管管徑熱縮成 Φ 132mm*20mm規格大口徑石油套管變徑接頭的B端；④內鏜外車將經步驟③的大口徑石油套管變徑接頭在車床上進行機加工，并首
3先結合內外表面情況，優先選擇足夠清除內外表面缺陷的加工量，針對鋼管內表面進行內鏜，針對鋼管外表面進行外車，經過內鏜外車后，達到設計尺寸要求；⑤加工坡口 在經步驟④機加工的大口徑石油套管變徑接頭的B端經過冷卻和進行平端，平端是指鋼管管端加工后要求鋸切截面與鋼管軸線垂直，切斜度在標準范圍之內，然后再倒坡口，坡口角度為37. 5°，坡口的鈍邊為1.6mm;⑥加工螺紋在經步驟⑤加工大口徑石油套管變徑接頭的A端經過冷卻，加工API標準的偏梯扣外螺紋，執行標準API 5CT 44版本；⑦焊接鉆桿母扣接頭在倒好坡口的大口徑石油套管變徑接頭B端處焊接標準API鉆桿母扣接頭，形成 Φ406-Φ130大口徑石油套管變徑接頭；⑧涂漆噴標對Φ406-Φ 130大口徑石油套管變徑接頭的鋼管通體按照要求涂漆，噴標，以A端為起點，在距A端為500mm處開始噴標；⑨對Φ406-Φ 130大口徑石油套管變徑接頭進行成品精整、包裝。本發明的效果是使用該制造方法將Φ406πιπι-Φ 130mm大口徑石油套管變徑接頭采用 Φ 269. 9mm*21mm 的原料，即 Φ 269. 9mm*21mm熱擴成 Φ 406. 4mm*20mm> Φ 269. 9mm*21mm 熱縮成Φ130πιπι*21πιπι。使用此方法生產有如下幾個優勢特點1、如此大變徑量的短節創造新的生產記錄(以往最大的變徑量為70mm，此次為觀0讓，為目前同類產品最大變徑量新的記錄)；2、產品機械性能、工藝性能、幾何尺寸及外觀質量更加能夠符合用戶要求，技術參數全部達標；3、因為一次成型，控制要點相對較少，成材率高；4、此工藝方法產品拓寬了公司產品的適用范圍。滿足了用戶的固井工藝配套使用，滿足用戶對變徑量和短節長度的要求，相對短節對接變徑工藝減少了不少工序，降低了大量成本。
圖1是本發明的大口徑石油套管變徑接頭剖視圖；圖2是本發明的Φ 406端熱擴成型示意圖；圖3是本發明的Φ 130端熱縮成型示意圖。
具體實施例方式結合附圖對本發明的Φ406-Φ130大口徑石油套管變徑接頭及其制造方法加以說明。本發明的Φ406-Φ130大口徑石油套管變徑接頭是使用0^69. 9mm*21mm的原料， 在an長的短節上通過熱擴和熱縮兩種工藝，使其變徑部分從Φ406πιπι變徑到Φ 130mm,無任何形式的鏈接，形成A端直徑為Φ406πιπι，所述B端直徑為Φ 130mm，所述過渡段為無臺肩的銜接。本發明的Φ406-Φ130大口徑石油套管變徑接頭的制造方法，該方法包括有以下步驟①來料檢驗
選擇使用0^69.9mm*21mm的J55鋼級鋼管原料，檢驗幾何尺寸和外觀質量， 使用卡尺測量外徑，需要滿足-/+0.75% D，采用測厚儀測量，檢查所述原料壁厚需要滿足-12. 5% +15% S，檢查原料內外表面質量，保證平滑無劃傷及裂紋缺陷，檢驗滿足加工要求后進入下一道工序，其中D是指鋼管外徑，S是指鋼管壁厚；②熱擴將0^69. 9mm*21mm原料鋼管，選取鋼管其中一端，在熱擴機組上進行熱擴，溫度為900-930°C，速度為80-100mm/min，將該端由0^69. 9mm*21mm的鋼管管徑一步熱擴成 Φ412πιπι*20πιπι的大口徑石油套管變徑接頭的A端；③熱縮將經步驟②熱擴的原料鋼管另一端在熱縮機組上進行熱縮，為了保證外徑尺寸精度，熱縮后鋼管平均壁厚衰減1mm，最終由0^69. 9mm*21mm的鋼管管徑熱縮成 Φ 132mm*20mm規格大口徑石油套管變徑接頭的B端；④內鏜外車將經步驟③的大口徑石油套管變徑接頭在車床上進行機加工，并首先結合內外表面情況，優先選擇足夠清除內外表面缺陷的加工量，針對鋼管內表面進行內鏜，針對鋼管外表面進行外車，經過內鏜外車后，達到設計尺寸要求；⑤加工坡口 在經步驟④機加工的大口徑石油套管變徑接頭的B端經過冷卻和進行平端，平端是指鋼管管端加工后要求鋸切截面與鋼管軸線垂直，切斜度在標準范圍之內，然后再倒坡口，坡口角度為37. 5°，坡口的鈍邊為1.6mm;⑥加工螺紋在經步驟⑤加工大口徑石油套管變徑接頭的A端經過冷卻，加工API標準的偏梯 BC扣外螺紋，執行標準API 5CT 44版本；⑦焊接鉆桿母扣接頭在倒好坡口的大口徑石油套管變徑接頭B端處焊接標準API鉆桿母扣接頭，形成 Φ406-Φ130大口徑石油套管變徑接頭；⑧涂漆噴標對Φ406-Φ 130大口徑石油套管變徑接頭的鋼管通體按照要求涂漆，噴標，以A端為起點，在距A端為500mm處開始噴標；⑨對Φ406-Φ 130大口徑石油套管變徑接頭進行成品精整、包裝。本發明的Φ406-Φ130大口徑石油套管變徑接頭的制造方法是這樣實現的①來料檢驗原料鋼管的幾何尺寸、外觀質量；②熱擴由原料鋼管一端的9mm*21mm—步熱擴成0412mm*20mm，熱擴制度是溫度 900-930°C，速度 80-100mm/min ；③熱縮由由原料鋼管另一端的9mm*21mm三步熱縮成Φ 132mm*20mm，熱縮制度是溫度 900-930°C，速度 60-80mm/min ；④內鏜外車機加工，達到設計尺寸要求，兩端幾何尺寸執行API標準。⑤加工坡口 在Φ 130mm端倒坡口，坡口角度37. 5°鈍邊1. 6mm ；⑥加工螺紋在Φ 406mm端加工API標準外螺紋，執行標準API5CT、API5B ；⑦焊接鉆桿母扣接頭在加工好的37. 5°坡口處焊接標準API鉆桿母扣接頭；⑧涂漆噴標成品精整、包裝。
如此Φ406-Φ130大變徑量的接頭，其機械性能、工藝性能、幾何尺寸及外觀質量能夠符合用戶要求，技術參數全部達標。Φ406-Φ 130大口徑石油套管變徑接頭的A端和B端的平臺長度以及過渡段斜率是如下確定的根據變徑接頭后期裝卡需要確定平臺長度，根據客戶要求的整個短節的長度及平臺長度反推得出對應斜率，平臺長度和短節長度是主動變量。內鏜外車后質檢的檢判要求是外徑范圍A端在Φ404. 36mm Φ410. 46mm之內，-0. 5% D +1% D，B端在Φ130. 2mm Φ131. 5mm-0 +1% D之內。壁厚范圍根據同外徑不同壁厚需要進行內鏜外車達到相對應壁厚要求。Φ406-Φ 130大口徑石油套管變徑接頭幾何尺寸及理化性能達到API5CT標準各項要求，標準公差范圍如上備注-0. 5% D +1% D，針對B端我公司嚴格內控范圍為-0 +1% D0具體機械見下表一表一
屈服強度抗拉強度min伸長率min目標要求379Mpa 552Mpa519Mpa24%實際達到388Mpa689Mpa26%如圖1所示，Φ406-Φ 130大口徑石油套管變徑接頭總設計圖；如圖2所示，是 Φ406mm端熱擴成型圖A端，由Φ沈9. 9mm*21mm—步熱擴成0 412mm*20mm，熱擴制度是 溫度900-930°C，速度SO-lOOmm/min，熱擴成型后內鏜外車，具體尺寸如圖1所示；圖3是 Φ 130端熱縮成型圖B端，由Φ 269. 9mm*21mm三步熱縮成Φ 132mm*20mm，熱縮制度是溫度 900-930°C，速度60-80mm/min，熱縮成型后，內鏜外車，具體尺寸如圖1所示。在圖中，標注A表示A端即Φ406πιπι端，B表示B端即Φ 130mm端，圖3虛線部分表示原料外徑。
權利要求
1.一種Φ406-Φ130大口徑石油套管變徑接頭，其特征是該變徑接頭的ail長的短節兩端為A端和B端，中間為過渡段，所述A端直徑為Φ406πιπι，所述B端直徑為Φ 130mm,所述過渡段為無臺肩的銜接。
2.—種Φ406-Φ130大口徑石油套管變徑接頭的制造方法，該方法包括有以下步驟①來料檢驗選擇使用Φ269. 9mm*21mm的J55鋼級鋼管原料，檢驗幾何尺寸和外觀質量，使用卡尺測量外徑，需要滿足-/+0. 75% D，采用測厚儀測量，檢查所述原料壁厚需要滿足-12. 5% +15% S，檢查原料內外表面質量，保證平滑無劃傷及裂紋缺陷，檢驗滿足加工要求后進入下一道工序，其中D是指鋼管外徑，S是指鋼管壁厚；②熱擴將0^69. 9mm*21mm原料鋼管，選取鋼管其中一端，在熱擴機組上進行熱擴，溫度為900-930°C，速度為80-100mm/min，將該端由0^69. 9mm*21mm的鋼管管徑一步熱擴成 Φ412πιπι*20πιπι的大口徑石油套管變徑接頭的A端；③熱縮將經步驟②熱擴的原料鋼管另一端在熱縮機組上進行熱縮，為了保證外徑尺寸精度， 熱縮后鋼管平均壁厚衰減1mm，最終由9mm*21mm的鋼管管徑熱縮成0132mm*20mm規格大口徑石油套管變徑接頭的B端；④內鏜外車將經步驟③的大口徑石油套管變徑接頭在車床上進行機加工，并首先結合內外表面情況，優先選擇足夠清除內外表面缺陷的加工量，針對鋼管內表面進行內鏜，針對鋼管外表面進行外車，經過內鏜外車后，達到設計尺寸要求；⑤加工坡口在經步驟④機加工的大口徑石油套管變徑接頭的B端經過冷卻和進行平端，平端是指鋼管管端加工后要求鋸切截面與鋼管軸線垂直，切斜度在標準范圍之內，然后再倒坡口，坡口角度為37. 5°，坡口的鈍邊為1.6mm;⑥加工螺紋在經步驟⑤加工大口徑石油套管變徑接頭的A端經過冷卻，加工API標準的偏梯扣外螺紋，執行標準API 5CT 44版本；⑦焊接鉆桿母扣接頭在倒好坡口的大口徑石油套管變徑接頭B端處焊接標準API鉆桿母扣接頭，形成 Φ406-Φ130大口徑石油套管變徑接頭；⑧涂漆噴標對Φ406-Φ130大口徑石油套管變徑接頭的鋼管通體按照要求涂漆，噴標，以A端為起點，在距A端為500mm處開始噴標；⑨對Φ406-Φ130大口徑石油套管變徑接頭進行成品精整、包裝。
3.根據權利要求1所述的Φ406-Φ130大口徑石油套管變徑接頭的制造方法，其特征是在內鏜外車步驟④中，必須保證Φ406-Φ 130大口徑石油套管變徑接頭的A端和B端及內鏜外車后整個鋼管管體在同一中心軸線上。
全文摘要
本發明提供一種Φ406-Φ130大口徑石油套管變徑接頭及其制造方法，該方法包括有以下步驟來料檢驗；熱擴；熱縮；內鏜外車；加工坡口；加工螺紋；焊接鉆桿母扣接頭；涂漆噴標，對大口徑石油套管變徑接頭進行成品精整、包裝。本發明的效果是使用該方法生產大口徑石油套管變徑接頭，使如此大變徑量的短節創造新的生產記錄；該變徑接頭產品機械性能、工藝性能、幾何尺寸及外觀質量更加能夠符合用戶要求，技術參數全部達標；該變徑接頭因為一次成型，控制要點相對較少，成材率高；此制造方法產品拓寬了公司產品的適用范圍，滿足了用戶的固井工藝配套使用，滿足用戶對變徑量和短節長度的要求，相對短節對接變徑工藝減少了工序，降低了大量成本。
文檔編號B23P15/00GK102251749SQ201110138298
公開日2011年11月23日 申請日期2011年5月26日 優先權日2011年5月26日
發明者張威, 張永蘭, 邊麗馨, 郭雙喜, 魏建, 黃智強 申請人:天津鋼管集團股份有限公司