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)成為當務之急，是替代進口產(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)設計的好壞會直接影響到成品管的質(zhì)量，而該設計任務繁重，是一項經(jīng)驗性很強的工作。成形工藝參數(shù)的設計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力應變分布規(guī)律，對指導成形機組軋輥和工藝參數(shù)的設計具有理論和工程意義。
　　 冷彎成形孔型設計及機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組，采用雙半徑彎曲法設計了軋輥數(shù)量、外形尺寸以及機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行了分析。通過對帶鋼冷彎成形過程的模擬計算，可直觀看見材料順利通過了所有機架并從帶狀變成“U”形，而且邊緣沒有出現(xiàn)“鼓包”、“邊浪”等缺陷，并進一步分析了成形過程中材料的變形規(guī)律及等效應力應變等參數(shù)的分布，為焊管成形工藝的設計提供理論

4、依據(jù)。
　　 張力減徑機組孔型參數(shù)和軋輥轉(zhuǎn)速是決定機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組，設計了橢圓孔型及機架間距等參數(shù)，分配了各機架減徑率，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、溫度變化及應力應變分布。同時建立了九組不同壁厚的荒管來成形同一規(guī)格的成