[發明專利]把13Cr石油套管加工梯形縫篩管的方法

有效

• 申請號: 200810053267.1
• 申請日: 2008-05-27
• 公開（公告）號: CN101279382A
• 公開（公告）日: 2008-10-08
• 發明（設計）人: 李東;寧福宏;劉偉;陸曉玲
• 申請（專利權）人: 天津鋼管集團股份有限公司
• 主分類號: B23C3/02
• 分類號: B23C3/02;E21B43/08
• 代理公司: 天津才智專利商標代理有限公司
• 代理人: 呂志英

技術領域

本發明涉及一種鋼管加工方法，特別是一種把13Cr石油套管加工梯形縫篩管的方法。

背景技術

目前采油、氣有限防砂問題一直是石油工業上困擾石油專家的主要問題，為清砂和解決套管篩管出砂問題，有關開采、修井尤其導致的減產損失十分嚴重。特別是近年來，開采油、氣新技術迅速發展，大都采用水平井、側井等工藝來完成完井方式。這樣就對有限防砂技術提出了更高要求，為此國內外在尋求技術上先進，經濟上合理的對防砂石油篩管的加工途徑來滿足采油行業對新技術的要求。

當前國內外采油、氣除了常規開采方法外，近年來又創立了新的利用有限防砂篩管開采法。對有限防砂篩管主要設計要求參數是縫寬和滲透率，在保證有限防砂篩管有一定的強度前提下，即過濾掉一定粒度的砂子，又保證了篩管的滲透功能，所以在石油篩管壁上加工出有一定規則的縫位布置和縫隙寬度。一般設計0.2~0.5毫米不同等級組別。目前國內采油所用篩管的縫隙截面為矩形縫形，也就是將石油套管管壁切透，內外表面尺寸寬度相等，這種截面為矩形縫形。這種篩管由于內外表面相同，在地下采油過程中會在壓力的作用下使沙粒在割縫外表面堆積，而梯形縫則因為內表面寬于外表面，使石油的壓力在通過割縫時由于滲透面積的增大而減小，這樣也就降低了沙粒在割縫外表面的堆積，減少了堵縫現象，提高了采油率。

對于梯形縫篩管產品，亦有用陶瓷刀片切割的，海上油田亦有采用繞絲加工梯形縫的篩管，而采用普通切刀加工梯形縫形的研究加工及質量控制在目前尚在研發之中。何為繞絲加工篩管？它是一種采用加工好圓孔或槽的管體，用繞成形不銹鋼絲直接與管體固定，再用備好的“▽”形不銹鋼絲，即304L不銹鋼絲，直接繞在形不銹鋼絲上，并“▽”與相互固定而成篩管，有人叫直繞式篩管，這樣兩個“▽”“▽”形不銹鋼絲形成管體外縫窄，而管體內表面寬而形成篩管。而另一種則是篩網篩管，它是根據用戶要求采購篩網待用，再在管體上切割圓形孔或長方形槽，將篩網套在切完孔或槽的管體上，最后將篩網兩端封閉而成篩網篩管。其篩網是特制的“▽”304L不銹鋼絲線制成的。這種方法成本高，而且在井下過程中繞絲會發生部分變形，效果不理想。而TP110-13Cr套管由于它具有較高的抗腐蝕性，近來被廣泛的使用。但TP110-13Cr套管因為含有抗腐蝕的Cr成分較高，它的物理性能為塑性、韌性強，加工起來非常困難。

發明內容

為解決上述技術中存在的問題，本發明的目的是提供一種把13Cr石油套管加工梯形縫篩管的方法，以利于有限防砂，減少油/水透過切割縫的阻力，避免了沙礫將切縫堵住，進一步提高了油/水井的出油/水率。

為實現上述目的，本發明的技術解決方案是提供一種把13Cr石油套管加工成梯形縫篩管的方法，該方法包括以下步驟：

(1)、刀片的參數確定

根據不同套管的管體直徑，確定不同規格的刀片尺寸：

刀片外徑尺寸：φ70-φ82mm；

刀片內孔直徑：φ25.4mm

刀片材質：含有鈷、鎳、鉻成分的高速合金鋼；

刀片厚度：0.5mm-10mm；

刀片齒數：24-48齒；

(2)、套管支撐座的調整

對于加工不同規格的梯形縫必需以空間圓點為圓心基點，調校設備墊鐵的位置，該位置是以套管支撐座的旋轉空間為圓點，也是刀片與鋼管接觸點為圓心的基點，再計算出墊鐵的底墊量，來實現梯形縫切縫，由于設備是以直徑為177.8mm的石油套管為基準管，底墊量計算公式如下：

底墊量(DS)的計算為：

OE＝OA-AE；

HE＝OE*sin45°；

BH＝BE-HE且＝OS；

其中：DO為基準管半徑，DO＝AO，BE＝AE為被加工套管半徑

DS＝DO-BH

(3)、機床參數的調整

冷卻水壓：不低于0.2Mpa；

壓縮空氣：120-140psi；

主軸轉速：185-230rpm；

進刀速度：6-20mm/min；

套管支撐座的擺動角度：3°-6°；

套管支撐座通過設備的連桿使被加工套管以套管的頂點，即刀片與套管接觸點為圓心，左右擺動角度為3°-6°，在割縫橫截面的中心線兩側各加工一刀，即加工兩刀，從而完成梯形縫的加工；

(4)、切割加工