專利名稱：一種超長內(nèi)加厚鉆桿的制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明本涉及一種石油鉆探用鉆桿的制造方法，尤其涉及一種超長內(nèi)加厚鉆桿的 制造方法。
背景技術(shù)：
用于石油鉆探的鉆桿是按API標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)制造的。其結(jié)構(gòu)是在鉆桿管體兩端各對(duì)焊 一個(gè)外螺紋鉆桿接頭和一個(gè)內(nèi)螺紋鉆桿接頭。由于管體較薄，為了增加與接頭連接處的強(qiáng) 度，管體兩端對(duì)焊部分是加厚的。加厚形式有內(nèi)加厚、外加厚及內(nèi)外加厚三種，其中內(nèi)外加 厚是鉆桿普遍采用的加厚形式。如

圖1所示，對(duì)于內(nèi)外加厚鉆桿，D是管體外徑，d是管體內(nèi)徑，Dou是加厚端外徑， dou是加厚端內(nèi)徑。Leu是外加厚段長度，Meu是外加厚段與管體過渡的外圓錐段長度。Liu 是內(nèi)加厚段長度，Miu是內(nèi)加厚段與管體過渡的內(nèi)圓錐段長度。R是內(nèi)圓錐段長度Miu與管 體之間過渡的圓角。隨著石油工業(yè)的發(fā)展，鉆桿的服役條件日趨惡劣，API標(biāo)準(zhǔn)鉆桿已不能滿足日益苛 刻的鉆井作業(yè)要求。經(jīng)過理論研究，發(fā)現(xiàn)Liu ^ 280mm可以明顯提高鉆桿的疲勞性能，減 少鉆桿刺穿事故的發(fā)生，滿足油田用戶的迫切需求。API標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定鉆桿加厚端Liu = 95 145mm,因此Liu彡280mm的鉆桿加厚端長度約為API標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品的1倍以上，變形量非常大， 尚無有效的控制方法。美國專利，專利公開號(hào)分別為第4845972號(hào)專利、第5184495號(hào)專利、第5517843 號(hào)專利，分別提供了針對(duì)API標(biāo)準(zhǔn)鉆桿管端內(nèi)外加厚的制造方法。其設(shè)計(jì)思想均為首先外 加厚，然后采用不同的方法通過模具將外加厚部分?jǐn)D壓成內(nèi)加厚。對(duì)于加厚端Liu ^ 280mm 的鉆桿，如果采用先外加厚，再內(nèi)加厚的方法，由于第一道次加厚時(shí)壓力很大，沖頭大小和 鋼管內(nèi)徑幾乎一致，且變形的長度很長，鋼管的加厚端易抱緊沖頭，當(dāng)沖頭退回時(shí)，易在加 厚變形起始點(diǎn)位置發(fā)生管子拉斷現(xiàn)象。中國專利，專利公開號(hào)CN1887473，專利名稱“一種鉆桿管端內(nèi)外加厚的制造方 法”，提供了一種每道次都同時(shí)進(jìn)行內(nèi)外加厚的鉆桿加厚端的制造方法。這種方法通過每道 次都內(nèi)外加厚，能制造出內(nèi)加厚過渡區(qū)較長的加厚端，其過渡區(qū)是通過多道次的銜接而成。 但當(dāng)內(nèi)外同時(shí)加厚變形時(shí)，金屬同時(shí)要向內(nèi)部和外部流動(dòng)，在很大的壓力下，第一道次加厚 后仍很難得到很長的內(nèi)加厚長度或者外加厚長度，導(dǎo)致最終成品的加厚端長度較短。中國專利，專利公開號(hào)CN101096044，專利名稱“一種超長加厚端鉆桿的制造方 法”，提供了一種可以生產(chǎn)Leu ^ 180mm的鉆桿加厚端的制造方法。該方法包括先內(nèi)加厚， 再外加厚，最后內(nèi)加厚三個(gè)步驟。其加熱長度為550 700mm。第一次內(nèi)加厚頂鍛力控制為 150 180bar。該專利明確指出，采用該方法生產(chǎn)的鉆桿Liu < Leu，其加厚端Liu = 90 140mmο因此，迫切需要一種鉆桿管端內(nèi)外加厚的制造方法，能夠生產(chǎn)出Liu彡^Omm的高 性能鉆桿。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種超長內(nèi)加厚鉆桿的制造方法，應(yīng)用該方法可以生產(chǎn) Liu ^ 280mm的非API標(biāo)準(zhǔn)加厚鉆桿，從而提高了鉆桿的疲勞壽命，減少鉆桿刺穿事故的發(fā)生。本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的一種超長內(nèi)加厚鉆桿的制造方法，包括三個(gè)步驟，在 進(jìn)行第一個(gè)步驟前，對(duì)長度為Ll的管端進(jìn)行加熱。加熱溫度為1150 1250°C。Ll的長度 至少為700mm。由于鉆桿管端加厚后，鉆桿長度必然縮短，因此鉆桿管端參與變形總長度LA為內(nèi) 加厚段長度Liu、內(nèi)圓錐段長度Miu與鉆桿縮短量Lv之和。鉆桿縮短量Lv的計(jì)算公式見下
權(quán)利要求
1.一種超長內(nèi)加厚鉆桿的制造方法，其特征在于包括以下3個(gè)加厚步驟 步驟1 內(nèi)加厚；內(nèi)加厚的頂鍛壓力為180 220bar ；步驟2 外加厚；外加厚的頂鍛壓力為130 170bar ； 步驟3 內(nèi)外加厚；內(nèi)外加熱的頂鍛壓力為120 160bar ； 每一步驟至少進(jìn)行一道次變形； 每一道次中加厚端加熱溫度為1150 1250°C。
2.如權(quán)利要求1所述的超長內(nèi)加厚鉆桿的制造方法，其特征在于所述的每個(gè)加厚步 驟都通過相應(yīng)的加厚模和加厚沖頭來實(shí)施。
3.如權(quán)利要求1或2所述的超長內(nèi)加厚鉆桿的制造方法，其特征在于所述步驟1的 加熱長度至少為700mm。
全文摘要
本發(fā)明提供一種超長內(nèi)加厚鉆桿的制造方法，該發(fā)明包含三個(gè)加厚步驟，步驟1內(nèi)加厚；內(nèi)加厚的頂鍛壓力為180～220bar；步驟2外加厚；外加厚的頂鍛壓力為130～170bar；步驟3內(nèi)外加厚；內(nèi)外加熱的頂鍛壓力為120～160bar；每一步驟至少進(jìn)行一道次變形；每一道次中加厚端加熱溫度為1150～1250℃，步驟1的加熱長度至少為700mm。通過本發(fā)明可以生產(chǎn)Liu≥280mm的非API標(biāo)準(zhǔn)加厚鉆桿，從而提高了鉆桿的疲勞壽命，避免鉆桿刺穿事故的發(fā)生，且生產(chǎn)的鉆桿特別適用于深井、超深井、定向井、水平井、大斜度井等高難度井的鉆探施工。因而具備良好的推廣及應(yīng)用前景。
文檔編號(hào)B21J5/08GK102039363SQ20091019749
公開日2011年5月4日 申請(qǐng)日期2009年10月21日 優(yōu)先權(quán)日2009年10月21日
發(fā)明者王偉, 趙鵬 申請(qǐng)人:寶山鋼鐵股份有限公司