【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及钢铁冶金、机械加工，尤其涉及一种高强度直连型石油套管接头的加工方法。
技术介绍
1、在石油及天然气的勘探和开采中，采用石油套管的接头，大部分都采用接箍进行接头螺纹连接方式。随着钻井工艺技术的发展，开窗侧钻钻井技术是在定向井、水平井、小井眼钻井技术基础上发展起来的综合钻井技术，在一定程度上代表了钻井工艺的发展水平。利用该技术能使套损井、停产井、报废井、低产井等复活，改善油藏开采效率，有效地开发各类油藏，提高采收率和油井产量，降低综合开发成本；并能充分利用老井井身结构对油藏开发再挖潜，充分利用原有的井场、地面采输设备等，减少钻井作业费、节约套管使用费、地面建设费，降低施工成本，缩短施工周期，提高综合经济效益。
2、某油田油藏埋深5500m以上，随着稳产需要，依据原来的油井套管管柱，需进行侧钻二次开采。在φ177.8mm套管上开窗侧钻，受φ177.8mm套管通径149.2mm限制，难以选择现有api(美国石油学会)合适套管中(api标准中无镦粗加厚套管)既满足下入间隙要求、又满足下开次钻进通径大于121mm的要求。
技术实现思路
1、本专利技术目的在于提供一种高强度直连型石油套管接头的加工方法，该方法可根据其个性化需求，开发生产一种根据某油田超深井非常规井身结构专门设计的镦粗加厚套管，采用高强度直连型(不采用接箍连接)套管接头(材料屈服强度≥140ksi，接头外径为φ143.6±0.2mm，接头内径为φ122.6±0.1mm，连接后的接头长度为145±2mm)，
2、为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：
3、本专利技术提供了一种高强度直连型石油套管接头的加工方法，所述方法包括如下步骤：
4、步骤s1、将经过冶炼、连铸、轧管、镦粗加厚和全长热处理工序后的石油套管管坯进行外螺纹和金属密封面加工；
5、步骤s2、将已进行外螺纹和金属密封面加工的石油套管管坯进行内螺纹和金属密封面加工；
6、步骤s3、将已进行内螺纹和金属密封面加工的石油套管管坯的螺纹和金属密封面进行表面处理，即完成高强度直连型石油套管接头的加工。
7、进一步地，所述石油套管管坯化学成分以质量百分比计包括以下组分：c：0.10～0.35％，mn：0.20～1.20％，cr：0.4～1.50％，mo：0.40～1.0％，si≤0.45％，ni≤1.5％，p≤0.015％，s≤0.005％，余量为fe和不可避免的杂质。
8、进一步地，所述步骤s1具体包括：
9、步骤s11、将套管管坯并列放在料台上，通过步进梁送到专用车丝机工位上，通过与车丝机配套的自动传送机将套管坯传输进去，并定尺或位，通过机床的前后液压卡爪卡紧和定中心，调整前后各6个卡爪的合金垫块高度，用10～12mpa液压压力调整管坯的中心线与车丝机机床中心线偏差不超过0.05mm；
10、步骤s12、在车丝机的数控程序上设置切削参数，将管端镦粗加厚处外表面切削加工成φ143.6±0.1mm，长度≥110mm，粗糙度ra为12.5μm的外圆；同时，利用另一刀台上的刀位，将管端镦粗处内表面切削加工成φ122.6±0.05mm，长度≥95mm，粗糙度ra为6.4μm的内孔；
11、步骤s13、转换刀台刀位，在车丝机的数控程序上设置切削参数，按照设定锥度的要求进行切削加工，为下工位车丝和加工密封面做好准备；
12、步骤s14、将刀台转到车丝、密封面加工工位，在车丝机的数控程序上设置切削参数进行切削，保证螺纹表面质量达到粗糙度ra为3.2μm，螺纹直径公差范围控制在±0.05mm以内；然后在车丝机的数控程序上设置切削参数对密封面处进行切削加工，使外金属密封面的直径公差范围控制在±0.05mm以内，表面质量控制在粗糙度ra为1.6μm；使用专用的测量工具，外螺纹直径控制在±0.05mm范围以内，密封面直径控制在±0.05mm范围以内。
13、进一步地，所述步骤s12中，切削参数包括：切削速度为100～120m/min，每次切削深度为0.5～0.8mm/次，进给量为0.45～0.6mm/转，分2～3次走刀，采用刀尖圆弧半径为1.6mm，角度为90°的yb435的硬质合金刀具；另一刀台上的刀位采用圆弧半径为1.6mm，角度为45°的yb435的硬质合金刀具。
14、进一步地，所述步骤s13中，切削参数包括：切削速度为80～100m/min，每次切削深度为0.35～0.45mm/次，进给量为0.25～0.35mm/转，分1～2次走刀，采用刀尖圆弧半径为1.6mm，角度为45°的yb435的硬质合金刀具，按照直径和长度为1：16锥度。
15、进一步地，所述步骤s14中，切削参数包括：切削速度为78～85m/min，每次切削深度为0.20～0.25mm/次，进给量为4mm/转，恒定螺距切削，分8～10次走刀，采用专制的螺纹仿形刀具；其中，所述专制的螺纹仿形刀具参数包括：单齿，齿高为1.206±0.05mm，螺距为4±0.05mm，承载角为15°，承载面处齿顶、齿底圆弧半径为0.15±0.05mm，导向角为45°，导向面处齿顶、齿底圆弧半径分别为0.38±0.05mm，0.56±0.05mm；
16、密封面处切削参数包括：切削速度为70～78m/min，每次切削深度为0.18～0.20mm/次，进给量为0.08mm/转，走刀2～3次。
17、进一步地，所述步骤s2具体包括：
18、步骤s21、将已加工好直连型螺纹接头外螺纹和密封面的套管坯通过步进梁送到另一端专用车丝机工位上，通过与车丝机配套的自动传送机将套管坯传输进去，并定尺或位，通过机床的前后液压卡爪卡紧和定中心，调整前后各6个卡爪的合金垫块高度，用10～12mpa液压压力调整管坯的中心线与车丝机机床中心线偏差不超过0.05mm；
19、步骤s22、在车丝机的数控程序上设置切削参数，将管端镦粗加厚处外表面切削加工成φ143.35±0.1mm，长度≥120mm，粗糙度ra为12.5μm的外圆；同时，利用另一刀台上的刀位，也采用圆弧半径为1.6mm，角度为45°的yb435的硬质合金刀具，将管端镦粗处内表面切削加工成φ122.6±0.05mm，长度≥95mm，粗糙度ra为6.4μm的内孔；
20、步骤s23、转换刀台刀位，用专用的内镗锥形刀杆，在车丝机的数控程序上设置切削参数，按照设定锥度的要求进行切削加工，为下工位车内丝和加工内密封面做好准备；
21、步骤s24、将刀台转到车丝、密封面刀位加工工位，在车丝机的数控程序上设置切削参数进行切削，保证螺纹表面质量达到粗糙度ra为3.2μm；螺纹直径公差范围控制在±0.05mm以内；然后在车丝机的数控程序上设置切削参数对密封面处进行切削加工，使外金属密封面的直径公差范围控制在±0.05mm以内，表面质量控制在粗糙度ra为1.6μm；使用专用的测量本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种高强度直连型石油套管接头的加工方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种高强度直连型石油套管接头的加工方法，其特征在于，
3.根据权利要求1或2所述的一种高强度直连型石油套管接头的加工方法，其特征在于，所述步骤S1具体包括：
4.根据权利要求3所述的一种高强度直连型石油套管接头的加工方法，其特征在于，所述步骤S12中，切削参数包括：切削速度为100～120m/min，每次切削深度为0.5～0.8mm/次，进给量为0.45～0.6mm/转，分2～3次走刀，采用刀尖圆弧半径为1.6mm，角度为90°的YB435的硬质合金刀具；另一刀台上的刀位采用圆弧半径为1.6mm，角度为45°的YB435的硬质合金刀具。
5.根据权利要求3所述的一种高强度直连型石油套管接头的加工方法，其特征在于，所述步骤S13中，切削参数包括：切削速度为80～100m/min，每次切削深度为0.35～0.45mm/次，进给量为0.25～0.35mm/转，分1～2次走刀，采用刀尖圆弧半径为1.6mm，角度为45°的YB435的硬质合
6.根据权利要求3所述的一种高强度直连型石油套管接头的加工方法，其特征在于，所述步骤S14中，切削参数包括：切削速度为78～85m/min，每次切削深度为0.20～0.25mm/次，进给量为4mm/转，恒定螺距切削，分8～10次走刀，采用专制的螺纹仿形刀具；其中，所述专制的螺纹仿形刀具参数包括：单齿，齿高为1.206±0.05mm，螺距为4±0.05mm，承载角为15°，承载面处齿顶、齿底圆弧半径为0.15±0.05mm，导向角为45°，导向面处齿顶、齿底圆弧半径分别为0.38±0.05mm，0.56±0.05mm；
7.根据权利要求1所述的一种高强度直连型石油套管接头的加工方法，其特征在于，所述步骤S2具体包括：
8.根据权利要求7所述的一种高强度直连型石油套管接头的加工方法，其特征在于，所述步骤S22中，切削参数包括：切削速度为100～120m/min，每次切削深度为0.5～0.8mm/次，进给量为0.45～0.6mm/转，分2～3次走刀，采用刀尖圆弧半径为1.6mm，角度为90°的YB435的硬质合金刀具。
9.根据权利要求7所述的一种高强度直连型石油套管接头的加工方法，其特征在于，所述步骤S23中，切削参数包括：切削速度为70～90m/min，每次切削深度为0.30～0.40mm/次，进给量为0.25～0.35mm/转，分1～2次走刀，采用刀尖圆弧半径为1.6mm，角度为45°的YB435的硬质合金刀具，按照直径和长度为1：16锥度。
10.根据权利要求7所述的一种高强度直连型石油套管接头的加工方法，其特征在于，所述步骤S24中，切削参数包括：切削速度为72～80m/min，每次切削深度为0.18～0.22mm/次，进给量为4mm/转，恒定螺距切削，分10～12次走刀，采用专制的仿形螺纹刀具；其中，所述专制的仿形螺纹刀具参数包括：单齿，齿高为1.306±0.05mm，螺距为4±0.05mm，承载角为15°，承载面处齿顶、齿底圆弧半径为0.15±0.05m；导向角为45°，导向面处齿顶、齿底圆弧半径分别为0.38±0.05mm，0.56±0.05mm；
11.根据权利要求1所述的一种高强度直连型石油套管接头的加工方法，其特征在于，所述步骤S3具体包括：
...【技术特征摘要】
1.一种高强度直连型石油套管接头的加工方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种高强度直连型石油套管接头的加工方法，其特征在于，
3.根据权利要求1或2所述的一种高强度直连型石油套管接头的加工方法，其特征在于，所述步骤s1具体包括：
4.根据权利要求3所述的一种高强度直连型石油套管接头的加工方法，其特征在于，所述步骤s12中，切削参数包括：切削速度为100～120m/min，每次切削深度为0.5～0.8mm/次，进给量为0.45～0.6mm/转，分2～3次走刀，采用刀尖圆弧半径为1.6mm，角度为90°的yb435的硬质合金刀具；另一刀台上的刀位采用圆弧半径为1.6mm，角度为45°的yb435的硬质合金刀具。
5.根据权利要求3所述的一种高强度直连型石油套管接头的加工方法，其特征在于，所述步骤s13中，切削参数包括：切削速度为80～100m/min，每次切削深度为0.35～0.45mm/次，进给量为0.25～0.35mm/转，分1～2次走刀，采用刀尖圆弧半径为1.6mm，角度为45°的yb435的硬质合金刀具，按照直径和长度为1：16锥度。
6.根据权利要求3所述的一种高强度直连型石油套管接头的加工方法，其特征在于，所述步骤s14中，切削参数包括：切削速度为78～85m/min，每次切削深度为0.20～0.25mm/次，进给量为4mm/转，恒定螺距切削，分8～10次走刀，采用专制的螺纹仿形刀具；其中，所述专制的螺纹仿形刀具参数包括：单齿，齿高为1.206±0.05mm，螺距为4±0.05mm，承载角为15°，承载面处齿顶、齿底圆弧半径为0.15±0.05mm，导向角为45°，导向面处齿...
【专利技术属性】
技术研发人员：赵中清，尹凤先，张兴勇，涂露寒，
申请(专利权)人：成都先进金属材料产业技术研究院股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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