Φ366-φ271高鋼級(jí)厚壁石油套管變徑接頭的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種與固井工藝配套使用的一種油井附件，尤其是Φ366-Φ271高鋼級(jí)石油套管變徑接頭的制造方法。
【背景技術(shù)】
[0002]本發(fā)明以前，因?yàn)殇摴軓?qiáng)度高，縮徑難度大，無(wú)法生產(chǎn)如此高鋼級(jí)厚壁的石油套管變徑接頭。以往也有通過(guò)類(lèi)似熱縮工藝生產(chǎn)變徑接頭，但只能生產(chǎn)低鋼級(jí)薄壁石油套管變徑接頭，本產(chǎn)品鋼級(jí)要高達(dá)鋼級(jí)Ρ110，壁厚較厚，縮徑道次、縮徑模具及縮徑后的尺寸能否滿足后續(xù)車(chē)床加工是亟待解決的問(wèn)題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中的不足，本發(fā)明的目的是提供一種Φ366-Φ271高鋼級(jí)石油套管變徑接頭的制造方法，以利于需要這種高鋼級(jí)厚壁石油套管接頭用戶的固井工藝的配套使用。
[0004]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是提供一種Φ366-Φ271高鋼級(jí)厚壁石油套管變徑接頭制造方法，該方法包括有以下步驟:
[0005]A、來(lái)料檢驗(yàn):
[0006]選擇使用鋼級(jí)P110，鋼種26CrMo44，Φ367.5mmX 27mm的母管為原料，原料幾何尺寸和內(nèi)外表面要求為:
[0007]①通過(guò)卡尺測(cè)量，外徑公差需滿足0?+1 % D ;
[0008]②使用測(cè)厚儀測(cè)量，壁厚公差需達(dá)到-12.5%?+15% S ;
[0009]③通過(guò)探傷檢查，內(nèi)外表面無(wú)劃傷和裂紋缺陷；
[0010]以上要求滿足后進(jìn)行下一道工序；
[0011]其中:D是指鋼管外徑，S是指鋼管壁厚；
[0012]2)、熱縮徑
[0013]因?yàn)楸诤窈瘛?qiáng)度大，需將上述原料母管一端A在熱縮機(jī)組上分三步進(jìn)行熱縮:第一步由Φ 367.5mmX 27mm熱縮到Φ 326mmX 29mm,第二步由Φ 326mmX 29mm熱縮至丨JΦ292_Χ31_，第三步由Φ 292_nmX 31mm熱縮到Φ 282_X 33mm，制成變徑接頭；
[0014]3)、熱處理
[0015]對(duì)上述變徑接頭進(jìn)行調(diào)制熱處理，使變徑接頭滿足P110鋼級(jí)力學(xué)性能指標(biāo)要求；
[0016]4)、內(nèi)鏜外扒
[0017]將上述變徑接頭在車(chē)床上進(jìn)行機(jī)加工，并首先結(jié)合內(nèi)外表面情況，優(yōu)先選擇足夠清除內(nèi)外表面缺陷的加工量，針對(duì)鋼管內(nèi)表面進(jìn)行內(nèi)鏜，針對(duì)鋼管外表面進(jìn)行外扒，經(jīng)過(guò)內(nèi)鏜外扒后，達(dá)到設(shè)計(jì)尺寸要求；
[0018]5)、探傷
[0019]對(duì)上述變徑接頭全長(zhǎng)探傷，變徑接頭的過(guò)渡區(qū)使用射線拍照方式對(duì)內(nèi)外表面進(jìn)行探傷Ο
[0020]本發(fā)明的效果是使用該制造方法將Φ367.5mmX27mm規(guī)格原料鋼管通過(guò)三步熱縮徑得到Φ366-Φ271規(guī)格石油套管變徑接頭。使用此方法解決了生產(chǎn)高鋼級(jí)厚壁石油套管變徑接頭的難題:1、高鋼級(jí)厚壁鋼管熱縮徑將近100_，這是以前從沒(méi)有達(dá)到過(guò)的縮徑尺寸；2、產(chǎn)品機(jī)械性能、工藝性能、幾何尺寸及外觀質(zhì)量更加能夠符合用戶要求，技術(shù)參數(shù)全部達(dá)標(biāo)；3、制造方法產(chǎn)品拓寬了公司產(chǎn)品的適用范圍，滿足了客戶的需求。
【附圖說(shuō)明】
[0021]圖1、1-1分別是本發(fā)明的大口徑石油套管變徑接頭尺寸分布剖視圖；
[0022]圖2為本發(fā)明的變徑接頭縮徑模具剖視圖。
【具體實(shí)施方式】
[0023]結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的Φ366-Φ271高鋼級(jí)石油套管變徑接頭的制造方法加以說(shuō)明。
[0024]本發(fā)明的Φ366-Φ271高鋼級(jí)厚壁石油套管變徑接頭的制造方法，該方法包括有以下步驟:
[0025]1)、來(lái)料檢驗(yàn)
[0026]選擇使用鋼級(jí)P110，鋼種26CrMo44，Φ367.5mmX 27mm的母管為原料，原料幾何尺寸和內(nèi)外表面要求為:
[0027]①通過(guò)卡尺測(cè)量，外徑公差需滿足0?+1 % D ;
[0028]②使用測(cè)厚儀測(cè)量，壁厚公差需達(dá)到-12.5%?+15% S ;
[0029]③通過(guò)探傷檢查，內(nèi)外表面無(wú)劃傷和裂紋缺陷；
[0030]以上要求滿足后進(jìn)行下一道工序；
[0031]其中:D是指鋼管外徑，S是指鋼管壁厚；
[0032]2)、熱縮徑
[0033]因?yàn)楸诤窈?、?qiáng)度大，需將上述原料母管一端A在熱縮機(jī)組上分三步進(jìn)行熱縮:第一步由Φ 367.5mmX 27mm熱縮到Φ 326mmX 29mm,第二步由Φ 326mmX 29mm熱縮至丨JΦ292_Χ31_，第三步由Φ 292_nmX 31mm熱縮到Φ 282_X 33mm，制成變徑接頭；
[0034]3)、熱處理
[0035]對(duì)上述變徑接頭進(jìn)行調(diào)制熱處理，使變徑接頭滿足P110鋼級(jí)力學(xué)性能指標(biāo)要求；
[0036]4)、內(nèi)鏜外扒
[0037]將上述變徑接頭在車(chē)床上進(jìn)行機(jī)加工，并首先結(jié)合內(nèi)外表面情況，優(yōu)先選擇足夠清除內(nèi)外表面缺陷的加工量，針對(duì)鋼管內(nèi)表面進(jìn)行內(nèi)鏜，針對(duì)鋼管外表面進(jìn)行外扒，經(jīng)過(guò)內(nèi)鏜外扒后，達(dá)到設(shè)計(jì)尺寸要求；
[0038]5)、探傷
[0039]對(duì)上述變徑接頭全長(zhǎng)探傷，變徑接頭的過(guò)渡區(qū)使用射線拍照方式對(duì)內(nèi)外表面進(jìn)行探傷。如圖1-1所示的過(guò)渡區(qū)C。
[0040]本發(fā)明的Φ366-Φ271高鋼級(jí)厚壁石油套管變徑接頭的制造方法功能是這樣實(shí)現(xiàn)的:
[0041]1)、來(lái)料檢驗(yàn)
[0042]選擇使用鋼級(jí)P110，鋼種26CrMo44，Φ367.5mmX 27mm的母管為原料，原料幾何尺寸和內(nèi)外表面要求為:
[0043]①通過(guò)卡尺測(cè)量，外徑公差需滿足0?+1 % D ;
[0044]②使用測(cè)厚儀測(cè)量，壁厚公差需達(dá)到-12.5%?+15% S ;
[0045]③通過(guò)探傷檢查，內(nèi)外表面無(wú)劃傷和裂紋缺陷；
[0046]以上要求滿足后進(jìn)行下一道工序；其中:D是指鋼管外徑，S是指鋼管壁厚。
[0047]2)、熱縮徑
[0048]1模具的設(shè)計(jì)
[0049]選擇使用鋼級(jí)P110，鋼種26CrMo44，Φ367.5mmX 27mm的母管為原料，原料幾何尺寸和內(nèi)外表面要求為:
[0050]①通過(guò)卡尺測(cè)量，外徑公差需滿足0?+1 % D ;
[0051]②使用測(cè)厚儀測(cè)量，壁厚公差需達(dá)到-12.5%?+15% S ;
[0052]③通過(guò)探傷檢查，內(nèi)外表面無(wú)劃傷和裂紋缺陷；
[0053]以上要求滿足后進(jìn)行下一道工序；其中:D是指鋼管外徑，S是指鋼管壁厚。
[0054]2)、熱縮徑
[0055]1模具的設(shè)計(jì)
[0056]縮徑模具的材質(zhì)為45#鋼，通過(guò)螺栓與熱縮機(jī)組連接，如圖2所示。
[0057]第一步模具的定徑段為333.5，變形角度為8° ;第二步模具的定徑段為299.5，變形角度為7.7° ;第三步模具的定徑段為274mm，變形角度為7.6°。后發(fā)現(xiàn)鋼管膨脹量約8mm，遠(yuǎn)多于預(yù)期，熱縮后外徑尺寸小，無(wú)法滿足加工要求，將第三步模具定徑段改為290mm，變形角度不變。圖2中Y指變形角度。
[0058]2工藝的制定
[0059]2.1縮徑道次的確定
[0060]考慮到壁厚較厚，強(qiáng)度大，所以將縮徑道次確定為三步。第一步由Φ 367.5_X 27mm 熱縮到 326_X 29mm，第二步由 Φ 326_X 29mm 熱縮到 Φ292_Χ31_，第三步由Φ 292mmmmX 31mm熱縮到Φ 282mm X 33mm，制成變徑接頭還料。
[0061]2.2工藝制度的制定
[0062]通過(guò)中頻線圈對(duì)鋼管進(jìn)行加熱，溫度為900°C -930°C,以60-80mm/min的速度熱縮。
[0063]3)、熱處理:
[0064]對(duì)上述變徑接頭坯料進(jìn)行調(diào)制熱處理，即進(jìn)行常規(guī)的淬火+回火，使變徑接頭滿足P110鋼級(jí)力學(xué)性能指標(biāo)要求；熱處理后對(duì)變徑接頭進(jìn)行熱矯直，使同心度滿足后續(xù)機(jī)加工要求。
[0065]4)、內(nèi)鏜外扒
[0066]將變徑接頭在車(chē)床上進(jìn)行機(jī)加工，并首先結(jié)合內(nèi)外表面情況，優(yōu)先選擇足夠清除內(nèi)外表面缺陷的加工量，針對(duì)鋼管內(nèi)表面進(jìn)行內(nèi)鏜，針對(duì)鋼管外表面進(jìn)行外扒，經(jīng)過(guò)內(nèi)鏜外扒后，達(dá)到設(shè)計(jì)尺寸要求，如圖1所示。
[0067]將Φ282.ιΧ 33mm變徑接頭坯料在車(chē)床上進(jìn)行機(jī)加工，并首先結(jié)合內(nèi)外表面情況，優(yōu)先選擇足夠清除內(nèi)外表面缺陷的加工量，針對(duì)鋼管內(nèi)表面進(jìn)行內(nèi)鏜，針對(duì)鋼管外表面進(jìn)行外扒，經(jīng)過(guò)內(nèi)鏜外扒后，成品變徑接頭達(dá)到設(shè)計(jì)尺寸要求，A端外徑270.5-272_，內(nèi)徑223-225mm，長(zhǎng)度 250_260mm ；B 端外徑 365_367mm，內(nèi)徑 314_316mm，長(zhǎng)度 250_260mm，如圖 1、圖1-1所示。
[0068]5)、探傷:
[0069]對(duì)上述變徑接頭全長(zhǎng)探傷，其中圖1-1所示的過(guò)渡區(qū)C，使用射線拍照方式對(duì)內(nèi)外表面進(jìn)行探傷。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種Φ366-Φ271高鋼級(jí)厚壁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(lái)料檢驗(yàn) 選擇使用鋼級(jí)P110，鋼種26CrMo44，Φ367.5mmX 27mm的母管為原料，原料幾何尺寸和內(nèi)外表面要求為: ①通過(guò)卡尺測(cè)量，外徑公差需滿足0?+1%D ; ②使用測(cè)厚儀測(cè)量，壁厚公差需達(dá)到-12.5%?+15% S ; ③通過(guò)探傷檢查，內(nèi)外表面無(wú)劃傷和裂紋缺陷； 以上要求滿足后進(jìn)行下一道工序； 其中:D是指鋼管外徑，S是指鋼管壁厚； 2)、熱縮徑 因?yàn)楸诤窈?、?qiáng)度大，需將上述原料母管一端(A)在熱縮機(jī)組上分三步進(jìn)行熱縮:第一步由Φ 367.5mmX 27mm熱縮到Φ 326mmX 29mm,第二步由Φ 326mmX 29mm熱縮至丨JΦ292_Χ31_，第三步由Φ 292_nmX 31mm熱縮到Φ 282_X 33mm，制成變徑接頭； 3)、熱處理 對(duì)上述變徑接頭進(jìn)行調(diào)制熱處理，使變徑接頭滿足P110鋼級(jí)力學(xué)性能指標(biāo)要求； 4)、內(nèi)鏜外扒 將上述變徑接頭在車(chē)床上進(jìn)行機(jī)加工，并首先結(jié)合內(nèi)外表面情況，優(yōu)先選擇足夠清除內(nèi)外表面缺陷的加工量，針對(duì)鋼管內(nèi)表面進(jìn)行內(nèi)鏜，針對(duì)鋼管外表面進(jìn)行外扒，經(jīng)過(guò)內(nèi)鏜外扒后，達(dá)到設(shè)計(jì)尺寸要求； 5)、探傷 對(duì)上述變徑接頭全長(zhǎng)探傷，變徑接頭的過(guò)渡區(qū)使用射線拍照方式對(duì)內(nèi)外表面進(jìn)行探傷。
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明提供一種Φ366-Φ271高鋼級(jí)厚壁石油套管變徑接頭及其制造方法，該方法包括以下步驟：原料檢驗(yàn)、熱縮徑、熱處理、內(nèi)鏜外扒、探傷。本發(fā)明的效果是使用該制造方法將Φ367.5mm×27mm規(guī)格原料鋼管通過(guò)三步熱縮徑得到Φ366-Φ271規(guī)格石油套管變徑接頭。解決了生產(chǎn)高鋼級(jí)厚壁石油套管變徑接頭的難題，即高鋼級(jí)厚壁鋼管熱縮徑將近100mm，這是以前從沒(méi)有達(dá)到過(guò)的縮徑尺寸；該接頭產(chǎn)品機(jī)械性能、工藝性能、幾何尺寸及外觀質(zhì)量更加能夠符合用戶要求，技術(shù)參數(shù)全部達(dá)標(biāo)；該制造方法產(chǎn)品拓寬了公司產(chǎn)品的適用范圍，滿足了客戶的需求。
【IPC分類(lèi)】B23P15/00
【公開(kāi)號(hào)】CN105290728
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510702080
【發(fā)明人】邱偉, 費(fèi)寶明, 張永蘭, 郭雙喜, 白君鵬
【申請(qǐng)人】天津鋼管集團(tuán)股份有限公司
【公開(kāi)日】2016年2月3日
【申請(qǐng)日】2015年10月26日