【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及鋼鐵冶金、機械加工，尤其涉及一種高強度直連型石油套管接頭的加工方法。
技術介紹
1、在石油及天然氣的勘探和開采中，采用石油套管的接頭，大部分都采用接箍進行接頭螺紋連接方式。隨著鉆井工藝技術的發展，開窗側鉆鉆井技術是在定向井、水平井、小井眼鉆井技術基礎上發展起來的綜合鉆井技術，在一定程度上代表了鉆井工藝的發展水平。利用該技術能使套損井、停產井、報廢井、低產井等復活，改善油藏開采效率，有效地開發各類油藏，提高采收率和油井產量，降低綜合開發成本；并能充分利用老井井身結構對油藏開發再挖潛，充分利用原有的井場、地面采輸設備等，減少鉆井作業費、節約套管使用費、地面建設費，降低施工成本，縮短施工周期，提高綜合經濟效益。
2、某油田油藏埋深5500m以上，隨著穩產需要，依據原來的油井套管管柱，需進行側鉆二次開采。在φ177.8mm套管上開窗側鉆，受φ177.8mm套管通徑149.2mm限制，難以選擇現有api(美國石油學會)合適套管中(api標準中無鐓粗加厚套管)既滿足下入間隙要求、又滿足下開次鉆進通徑大于121mm的要求。
技術實現思路
1、本專利技術目的在于提供一種高強度直連型石油套管接頭的加工方法，該方法可根據其個性化需求，開發生產一種根據某油田超深井非常規井身結構專門設計的鐓粗加厚套管，采用高強度直連型(不采用接箍連接)套管接頭(材料屈服強度≥140ksi，接頭外徑為φ143.6±0.2mm，接頭內徑為φ122.6±0.1mm，連接后的接頭長度為145±2mm)，
2、為實現上述目的，本專利技術提供如下技術方案：
3、本專利技術提供了一種高強度直連型石油套管接頭的加工方法，所述方法包括如下步驟：
4、步驟s1、將經過冶煉、連鑄、軋管、鐓粗加厚和全長熱處理工序后的石油套管管坯進行外螺紋和金屬密封面加工；
5、步驟s2、將已進行外螺紋和金屬密封面加工的石油套管管坯進行內螺紋和金屬密封面加工；
6、步驟s3、將已進行內螺紋和金屬密封面加工的石油套管管坯的螺紋和金屬密封面進行表面處理，即完成高強度直連型石油套管接頭的加工。
7、進一步地，所述石油套管管坯化學成分以質量百分比計包括以下組分：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％，余量為fe和不可避免的雜質。
8、進一步地，所述步驟s1具體包括：
9、步驟s11、將套管管坯并列放在料臺上，通過步進梁送到專用車絲機工位上，通過與車絲機配套的自動傳送機將套管坯傳輸進去，并定尺或位，通過機床的前后液壓卡爪卡緊和定中心，調整前后各6個卡爪的合金墊塊高度，用10～12mpa液壓壓力調整管坯的中心線與車絲機機床中心線偏差不超過0.05mm；
10、步驟s12、在車絲機的數控程序上設置切削參數，將管端鐓粗加厚處外表面切削加工成φ143.6±0.1mm，長度≥110mm，粗糙度ra為12.5μm的外圓；同時，利用另一刀臺上的刀位，將管端鐓粗處內表面切削加工成φ122.6±0.05mm，長度≥95mm，粗糙度ra為6.4μm的內孔；
11、步驟s13、轉換刀臺刀位，在車絲機的數控程序上設置切削參數，按照設定錐度的要求進行切削加工，為下工位車絲和加工密封面做好準備；
12、步驟s14、將刀臺轉到車絲、密封面加工工位，在車絲機的數控程序上設置切削參數進行切削，保證螺紋表面質量達到粗糙度ra為3.2μm，螺紋直徑公差范圍控制在±0.05mm以內；然后在車絲機的數控程序上設置切削參數對密封面處進行切削加工，使外金屬密封面的直徑公差范圍控制在±0.05mm以內，表面質量控制在粗糙度ra為1.6μm；使用專用的測量工具，外螺紋直徑控制在±0.05mm范圍以內，密封面直徑控制在±0.05mm范圍以內。
13、進一步地，所述步驟s12中，切削參數包括：切削速度為100～120m/min，每次切削深度為0.5～0.8mm/次，進給量為0.45～0.6mm/轉，分2～3次走刀，采用刀尖圓弧半徑為1.6mm，角度為90°的yb435的硬質合金刀具；另一刀臺上的刀位采用圓弧半徑為1.6mm，角度為45°的yb435的硬質合金刀具。
14、進一步地，所述步驟s13中，切削參數包括：切削速度為80～100m/min，每次切削深度為0.35～0.45mm/次，進給量為0.25～0.35mm/轉，分1～2次走刀，采用刀尖圓弧半徑為1.6mm，角度為45°的yb435的硬質合金刀具，按照直徑和長度為1：16錐度。
15、進一步地，所述步驟s14中，切削參數包括：切削速度為78～85m/min，每次切削深度為0.20～0.25mm/次，進給量為4mm/轉，恒定螺距切削，分8～10次走刀，采用專制的螺紋仿形刀具；其中，所述專制的螺紋仿形刀具參數包括：單齒，齒高為1.206±0.05mm，螺距為4±0.05mm，承載角為15°，承載面處齒頂、齒底圓弧半徑為0.15±0.05mm，導向角為45°，導向面處齒頂、齒底圓弧半徑分別為0.38±0.05mm，0.56±0.05mm；
16、密封面處切削參數包括：切削速度為70～78m/min，每次切削深度為0.18～0.20mm/次，進給量為0.08mm/轉，走刀2～3次。
17、進一步地，所述步驟s2具體包括：
18、步驟s21、將已加工好直連型螺紋接頭外螺紋和密封面的套管坯通過步進梁送到另一端專用車絲機工位上，通過與車絲機配套的自動傳送機將套管坯傳輸進去，并定尺或位，通過機床的前后液壓卡爪卡緊和定中心，調整前后各6個卡爪的合金墊塊高度，用10～12mpa液壓壓力調整管坯的中心線與車絲機機床中心線偏差不超過0.05mm；
19、步驟s22、在車絲機的數控程序上設置切削參數，將管端鐓粗加厚處外表面切削加工成φ143.35±0.1mm，長度≥120mm，粗糙度ra為12.5μm的外圓；同時，利用另一刀臺上的刀位，也采用圓弧半徑為1.6mm，角度為45°的yb435的硬質合金刀具，將管端鐓粗處內表面切削加工成φ122.6±0.05mm，長度≥95mm，粗糙度ra為6.4μm的內孔；
20、步驟s23、轉換刀臺刀位，用專用的內鏜錐形刀桿，在車絲機的數控程序上設置切削參數，按照設定錐度的要求進行切削加工，為下工位車內絲和加工內密封面做好準備；
21、步驟s24、將刀臺轉到車絲、密封面刀位加工工位，在車絲機的數控程序上設置切削參數進行切削，保證螺紋表面質量達到粗糙度ra為3.2μm；螺紋直徑公差范圍控制在±0.05mm以內；然后在車絲機的數控程序上設置切削參數對密封面處進行切削加工，使外金屬密封面的直徑公差范圍控制在±0.05mm以內，表面質量控制在粗糙度ra為1.6μm；使用專用的測量本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.一種高強度直連型石油套管接頭的加工方法，其特征在于，所述方法包括如下步驟：
2.根據權利要求1所述的一種高強度直連型石油套管接頭的加工方法，其特征在于，
3.根據權利要求1或2所述的一種高強度直連型石油套管接頭的加工方法，其特征在于，所述步驟S1具體包括：
4.根據權利要求3所述的一種高強度直連型石油套管接頭的加工方法，其特征在于，所述步驟S12中，切削參數包括：切削速度為100～120m/min，每次切削深度為0.5～0.8mm/次，進給量為0.45～0.6mm/轉，分2～3次走刀，采用刀尖圓弧半徑為1.6mm，角度為90°的YB435的硬質合金刀具；另一刀臺上的刀位采用圓弧半徑為1.6mm，角度為45°的YB435的硬質合金刀具。
5.根據權利要求3所述的一種高強度直連型石油套管接頭的加工方法，其特征在于，所述步驟S13中，切削參數包括：切削速度為80～100m/min，每次切削深度為0.35～0.45mm/次，進給量為0.25～0.35mm/轉，分1～2次走刀，采用刀尖圓弧半徑為1.6mm，角度為45°的YB435的硬質合
6.根據權利要求3所述的一種高強度直連型石油套管接頭的加工方法，其特征在于，所述步驟S14中，切削參數包括：切削速度為78～85m/min，每次切削深度為0.20～0.25mm/次，進給量為4mm/轉，恒定螺距切削，分8～10次走刀，采用專制的螺紋仿形刀具；其中，所述專制的螺紋仿形刀具參數包括：單齒，齒高為1.206±0.05mm，螺距為4±0.05mm，承載角為15°，承載面處齒頂、齒底圓弧半徑為0.15±0.05mm，導向角為45°，導向面處齒頂、齒底圓弧半徑分別為0.38±0.05mm，0.56±0.05mm；
7.根據權利要求1所述的一種高強度直連型石油套管接頭的加工方法，其特征在于，所述步驟S2具體包括：
8.根據權利要求7所述的一種高強度直連型石油套管接頭的加工方法，其特征在于，所述步驟S22中，切削參數包括：切削速度為100～120m/min，每次切削深度為0.5～0.8mm/次，進給量為0.45～0.6mm/轉，分2～3次走刀，采用刀尖圓弧半徑為1.6mm，角度為90°的YB435的硬質合金刀具。
9.根據權利要求7所述的一種高強度直連型石油套管接頭的加工方法，其特征在于，所述步驟S23中，切削參數包括：切削速度為70～90m/min，每次切削深度為0.30～0.40mm/次，進給量為0.25～0.35mm/轉，分1～2次走刀，采用刀尖圓弧半徑為1.6mm，角度為45°的YB435的硬質合金刀具，按照直徑和長度為1：16錐度。
10.根據權利要求7所述的一種高強度直連型石油套管接頭的加工方法，其特征在于，所述步驟S24中，切削參數包括：切削速度為72～80m/min，每次切削深度為0.18～0.22mm/次，進給量為4mm/轉，恒定螺距切削，分10～12次走刀，采用專制的仿形螺紋刀具；其中，所述專制的仿形螺紋刀具參數包括：單齒，齒高為1.306±0.05mm，螺距為4±0.05mm，承載角為15°，承載面處齒頂、齒底圓弧半徑為0.15±0.05m；導向角為45°，導向面處齒頂、齒底圓弧半徑分別為0.38±0.05mm，0.56±0.05mm；
11.根據權利要求1所述的一種高強度直連型石油套管接頭的加工方法，其特征在于，所述步驟S3具體包括：
...【技術特征摘要】
1.一種高強度直連型石油套管接頭的加工方法，其特征在于，所述方法包括如下步驟：
2.根據權利要求1所述的一種高強度直連型石油套管接頭的加工方法，其特征在于，
3.根據權利要求1或2所述的一種高強度直連型石油套管接頭的加工方法，其特征在于，所述步驟s1具體包括：
4.根據權利要求3所述的一種高強度直連型石油套管接頭的加工方法，其特征在于，所述步驟s12中，切削參數包括：切削速度為100～120m/min，每次切削深度為0.5～0.8mm/次，進給量為0.45～0.6mm/轉，分2～3次走刀，采用刀尖圓弧半徑為1.6mm，角度為90°的yb435的硬質合金刀具；另一刀臺上的刀位采用圓弧半徑為1.6mm，角度為45°的yb435的硬質合金刀具。
5.根據權利要求3所述的一種高強度直連型石油套管接頭的加工方法，其特征在于，所述步驟s13中，切削參數包括：切削速度為80～100m/min，每次切削深度為0.35～0.45mm/次，進給量為0.25～0.35mm/轉，分1～2次走刀，采用刀尖圓弧半徑為1.6mm，角度為45°的yb435的硬質合金刀具，按照直徑和長度為1：16錐度。
6.根據權利要求3所述的一種高強度直連型石油套管接頭的加工方法，其特征在于，所述步驟s14中，切削參數包括：切削速度為78～85m/min，每次切削深度為0.20～0.25mm/次，進給量為4mm/轉，恒定螺距切削，分8～10次走刀，采用專制的螺紋仿形刀具；其中，所述專制的螺紋仿形刀具參數包括：單齒，齒高為1.206±0.05mm，螺距為4±0.05mm，承載角為15°，承載面處齒頂、齒底圓弧半徑為0.15±0.05mm，導向角為45°，導向面處齒...
【專利技術屬性】
技術研發人員：趙中清，尹鳳先，張興勇，涂露寒，
申請(專利權)人：成都先進金屬材料產業技術研究院股份有限公司，
類型：發明
國別省市：
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