高效節(jié)能連續(xù)油管關(guān)鍵制造技術(shù)研究.pdf

1、隨著我國側(cè)鉆井和小井眼鉆井需求的不斷增加，連續(xù)油管作業(yè)技術(shù)在我國水平井鉆井、修井及完井作業(yè)中將會發(fā)揮巨大作用。而國內(nèi)在連續(xù)油管和作業(yè)車制造技術(shù)方面均屬空白，一直依賴于進(jìn)口。連續(xù)油能管制造技術(shù)的研究及其產(chǎn)品研發(fā)成為當(dāng)務(wù)之急，是替代進(jìn)口產(chǎn)品，滿足我國石油市場開發(fā)迫切需要的重要舉措，具有重要的戰(zhàn)略與經(jīng)濟(jì)意義。
　　 本文總結(jié)了國外連續(xù)油管的制造工藝并提出了一種新的集數(shù)十種工藝過程于一體的高效節(jié)能連續(xù)油管制造工藝技術(shù)，而冷彎成形和張力減

2、徑是該生產(chǎn)技術(shù)中的關(guān)鍵技術(shù)。
　　 在此生產(chǎn)技術(shù)中，帶鋼逐漸成形為“U”形管，經(jīng)過焊接，減徑最終形成連續(xù)油管。成形工藝參數(shù)設(shè)計(jì)的好壞會直接影響到成品管的質(zhì)量，而該設(shè)計(jì)任務(wù)繁重，是一項(xiàng)經(jīng)驗(yàn)性很強(qiáng)的工作。成形工藝參數(shù)的設(shè)計(jì)與過程分析是密不可分的，通過成形過程的分析可以確定材料變形情況和應(yīng)力應(yīng)變分布規(guī)律，對指導(dǎo)成形機(jī)組軋輥和工藝參數(shù)的設(shè)計(jì)具有理論和工程意義。
　　 冷彎成形孔型設(shè)計(jì)及機(jī)架布置直接決定著帶鋼逐漸的彎曲變形過程中是

3、否均勻變形并不產(chǎn)牛缺陷。本文針對冷彎成形機(jī)組，采用雙半徑彎曲法設(shè)計(jì)了軋輥數(shù)量、外形尺寸以及機(jī)架間距等安裝位置尺寸，給定焊管成形所必須的初始條件、邊界條件和接觸條件等，采用彈塑性有限元方法對冷彎焊管成形過程進(jìn)行了分析。通過對帶鋼冷彎成形過程的模擬計(jì)算，可直觀看見材料順利通過了所有機(jī)架并從帶狀變成“U”形，而且邊緣沒有出現(xiàn)“鼓包”、“邊浪”等缺陷，并進(jìn)一步分析了成形過程中材料的變形規(guī)律及等效應(yīng)力應(yīng)變等參數(shù)的分布，為焊管成形工藝的設(shè)計(jì)提供理論

4、依據(jù)。
　　 張力減徑機(jī)組孔型參數(shù)和軋輥轉(zhuǎn)速是決定機(jī)架間鋼管變形量和張力的重要因素，決定著管坯的變形過程和最終質(zhì)量。本文針對張力減徑機(jī)組，設(shè)計(jì)了橢圓孔型及機(jī)架間距等參數(shù)，分配了各機(jī)架減徑率，得到其張力系數(shù)和軋輥轉(zhuǎn)速，給定軋輥和材料間摩擦系數(shù)和熱接觸條件，建立了張力減徑熱力耦合模型，對材料成形過程進(jìn)行了有限元模擬。通過對管坯變形過程的分析，得到了管坯的成形規(guī)律、溫度變化及應(yīng)力應(yīng)變分布。同時建立了九組不同壁厚的荒管來成形同一規(guī)格的成