專利名稱：采用碾壓處理裝置加工成梯形縫篩管的加工方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種篩管加工方法，是一種采用碾壓處理裝置加工成梯形縫篩管的加
工方法。
背景技術(shù)：
篩管是安裝于油井、水井、地?zé)峋?、鹽水井等無(wú)縫或焊接鋼制井管最下端，用以將 所開采的液體與地層中的砂石分離的一種特殊管體。由于其涉入地層的基本結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，接 觸的砂石粒度不同，開采液體粘稠度的差異，所需篩管的孔縫規(guī)格及形狀也各有所異。傳統(tǒng) 的一套鉆井，下套管，爆破射孔的鉆采工藝已不能適應(yīng)復(fù)雜地形，高效、高回收率的現(xiàn)代鉆 采技術(shù)的需要。篩管已經(jīng)在地礦業(yè)的地下液體鉆采上得到了廣泛的推廣使用。隨著市場(chǎng)需 求的攀升，加上篩管孔/縫切割的高難度，要求孔/縫幾何尺寸、形狀的高精度，都給這看似 簡(jiǎn)單的篩管和篩管加工提出了技術(shù)難關(guān)，提高了 "經(jīng)濟(jì)"身價(jià)，從而也引起了為數(shù)眾多的相 關(guān)行業(yè)的關(guān)注。 隨著國(guó)際石油需求量的變化和開采者要增加采油率以減小占地、節(jié)省管體、減少 打井費(fèi)用進(jìn)而降低采油成本，以追求更大利潤(rùn)的要求。原水平井采用機(jī)械、激光等辦法加工 矩形篩管，因滲透率問(wèn)題和容易形成"沙墻"的原因，不能完全滿足使用要求。而機(jī)械和激光 加工出的梯形縫篩管雖能克服一部分困難，但受到刀片和設(shè)備的影響較大，不易推廣，這成 為制作篩管行業(yè)的難題。篩管廣泛應(yīng)用于石油勘探的老井再生，新打油井及探(試驗(yàn))井， 海上石油開采井和抽油管，用于水平井、側(cè)鉆井、徑向分枝井或裸眼、礫石充填篩管完井，進(jìn) 行有限防砂。在人們的日常生活中，地?zé)峋?、鹽水井、抗旱井和生活用水井也采用篩管進(jìn)行 有限防砂。而一般豎井采用圓形縫/孔篩管代替爆破射孔免除射孔彈帶來(lái)的許多煩惱，為 此，國(guó)內(nèi)外亦廣泛推廣使用。為確保砂粒不堵縫而采用管體內(nèi)表面寬于外表面縫寬的梯形 縫，來(lái)滿足其要求。

發(fā)明內(nèi)容
為解決上述技術(shù)中存在的問(wèn)題，本發(fā)明的目的是提供一種采用碾壓處理裝置加工 成梯形縫篩管的加工方法，以利于解決激光加工梯形縫篩管與機(jī)械加工梯形縫篩管所達(dá)不 到的費(fèi)用和達(dá)不到的縫寬0. lmm的要求。 為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是提供一種采用碾壓處理裝置加工成梯形縫 篩管的加工方法，該方法先是在銑床上加工好矩形縫篩管，采用限位器來(lái)控制割縫的長(zhǎng)度， 然后再經(jīng)過(guò)碾壓處理加工成梯形縫篩管，碾壓處理裝置是定徑輥沿篩管圓周及輥向呈一定 角度的排列，并可根據(jù)篩管管體直徑的不同調(diào)整其軸向角度的裝置，該方法包括有以下步 驟( — )、銑床加工 a、在被加工套管上，按照合同和加工圖紙的要求，加工出相應(yīng)的矩形割縫；
b、根據(jù)合同和圖紙要求，加工過(guò)程中在機(jī)床上加裝限位器來(lái)控制割縫長(zhǎng)度；
3
(二)、編制碾壓控制程序 a :測(cè)量銑床加工好的篩管縫寬H及公差； b :根據(jù)銑床加工好的篩管類型，確定減徑率，要求縫寬h與銑床加工后的縫寬H比
值n為 n = [(H-h)/H] C :根據(jù)銑床加工好的篩管的壁厚來(lái)確定減徑量Q : Q = [( v-小) n/ S A] 上述式中銑床加工縫寬Hmm 碾壓后縫寬hmm 銑床加工篩管壁厚S mm 銑床加工篩管直徑Vmm 碾壓裝置調(diào)整參數(shù)n 碾壓后篩管直徑小mm 減徑率n 減徑補(bǔ)償系數(shù)A ;(三)、碾壓處理將已加工好的篩管通過(guò)輥道送進(jìn)由九架定徑機(jī)架組成的碾壓裝
置，碾壓裝置的3個(gè)定徑輥沿篩管圓周方向成120度角擺放形成與被碾壓的篩管直徑相同
的軋制孔型，軋輥沿篩管的軸向方向呈3。 6°的角度排列，所述篩管被送進(jìn)旋轉(zhuǎn)軋輥的
機(jī)架中，由于上述角度的存在，篩管管體受到軋輥擠壓，使被碾壓的篩管螺旋前進(jìn)，把所述
步驟a加工好的矩形割縫的外表面向內(nèi)擠壓，從而得到外窄內(nèi)寬的梯形縫篩管；在上述編
程過(guò)程中已經(jīng)計(jì)算得到了減徑率和減徑量基礎(chǔ)上，在碾壓操作中還需要對(duì)軋輥軸向角度進(jìn)
行1° 2°的微調(diào)；調(diào)整定徑軋輥機(jī)架的軸向間距，調(diào)整范圍在O. 2mm 2mm之間，將軋輥
的轉(zhuǎn)速控制在900 1200rpm之間，利于保證篩管外表面光潔度和外形尺寸；(四)、碾壓篩管檢驗(yàn)每支碾壓的篩管在出廠之前，要經(jīng)過(guò)操作者自檢、專業(yè)人員
檢驗(yàn)和復(fù)檢、出廠抽檢的過(guò)程，最后開具碾壓篩管合格證，以保證篩管的質(zhì)量；(五)、碾壓篩管精整 a、將銑床加工好的篩管用篩管內(nèi)表面處理裝置把篩管的內(nèi)表面毛剌清除干凈；
b、采用高壓水將加工好的篩管管壁內(nèi)的殘留毛剌沖干凈，再用壓縮空氣將所述篩 管管體內(nèi)壁的水沖掉，保證管體內(nèi)壁的干凈和干燥防止生銹； c、將碾壓后的篩管內(nèi)表面再用壓縮空氣清理一遍，保證管體內(nèi)表面不留殘?jiān)?
d、管體內(nèi)外涂防銹油； e 、套塑料筒布，用包裝帶包裝后入成品料架。 本發(fā)明的效果是利用碾壓處理裝置把已加工成內(nèi)外表面縫寬相同的割縫篩管加 工成梯形縫篩管，也就是說(shuō)該縫的內(nèi)外面積是內(nèi)大外小，從而減弱了石油通過(guò)割縫的壓力， 進(jìn)而減少了油中沙粒在割縫外表面形成"沙墻"的可能，提高了采油量?？梢跃_調(diào)整外徑 尺寸，使之獲得高的外徑精度、表面光潔度，使割縫滿足超窄縫的工藝要求，最小可以達(dá)到 0. lmm。彌補(bǔ)了以往篩管割縫在0.3mm以上的缺點(diǎn)，使割縫產(chǎn)品更加豐富。同時(shí)這種方法還 可以降低材料應(yīng)力，又因軋輥具有一定范圍的公用性，能夠減小與鋼管表面接觸時(shí)的速差 的影響，降低工具的損耗。所以這種方法雖然也是加工篩管，但與其他篩管的制作方法有很大的不同。


圖1為本發(fā)明的加工工藝流程圖。
具體實(shí)施例方式
結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的采用碾壓處理裝置加工成梯形縫篩管的加工方法 實(shí)現(xiàn)過(guò)程加以說(shuō)明。 本發(fā)明的采用碾壓處理裝置加工成梯形縫篩管的加工方法，該方法先是在銑床上 加工好矩形縫篩管，采用限位器來(lái)控制割縫的長(zhǎng)度，然后再經(jīng)過(guò)碾壓處理加工成梯形縫篩 管，碾壓處理裝置是定徑輥沿篩管圓周及輥向呈一定角度的排列，并可根據(jù)篩管管體直徑 的不同調(diào)整其軸向角度的裝置，該方法包括有以下步驟
( — )、銑床加工 a、在被加工套管上，按照合同和加工圖紙的要求，加工出相應(yīng)的矩形割縫；
b、根據(jù)合同和圖紙要求，加工過(guò)程中在機(jī)床上加裝限位器來(lái)控制割縫長(zhǎng)度；
(二)、編制碾壓控制程序
a :測(cè)量銑床加工好的篩管縫寬H及公差； b :根據(jù)銑床加工好的篩管類型，確定減徑率，要求縫寬h與銑床加工后的縫寬H比
值n為 n = [(H-h)/H] c :根據(jù)銑床加工好的篩管的壁厚來(lái)確定減徑量Q :
Q = [(iir-小) n/ S A]
上述式中銑床加工縫寬Hmm 碾壓后縫寬hmm 銑床加工篩管壁厚S mm 銑床加工篩管直徑Vmm 碾壓裝置調(diào)整參數(shù)n 碾壓后篩管直徑小mm 減徑率n 減徑補(bǔ)償系數(shù)A;(三)、碾壓處理將已加工好的篩管通過(guò)輥道送進(jìn)由九架定徑機(jī)架組成的碾壓裝 置，碾壓裝置的3個(gè)定徑輥沿篩管圓周方向成120度角擺放形成與被碾壓的篩管直徑相同 的軋制孔型，軋輥沿篩管的軸向方向呈3。 6°的角度排列，所述篩管被送進(jìn)旋轉(zhuǎn)軋輥的 機(jī)架中，由于上述角度的存在，篩管管體受到軋輥擠壓，使被碾壓的篩管螺旋前進(jìn)，把所述 步驟a加工好的矩形割縫的外表面向內(nèi)擠壓，從而得到外窄內(nèi)寬的梯形縫篩管；在上述編 程過(guò)程中已經(jīng)計(jì)算得到了減徑率和減徑量基礎(chǔ)上，在碾壓操作中還需要對(duì)軋輥軸向角度進(jìn) 行1° 2°的微調(diào)；調(diào)整定徑軋輥機(jī)架的軸向間距，調(diào)整范圍在0.2mm 2mm之間，將軋輥 的轉(zhuǎn)速控制在900 1200rpm之間，利于保證篩管外表面光潔度和外形尺寸；
(四)、碾壓篩管檢驗(yàn)每支碾壓的篩管在出廠之前，要經(jīng)過(guò)操作者自檢、專業(yè)人員
5檢驗(yàn)和復(fù)檢、出廠抽檢的過(guò)程，最后開具碾壓篩管合格證，以保證篩管的質(zhì)量；
(五)、碾壓篩管精整 a、將銑床加工好的篩管用篩管內(nèi)表面處理裝置把篩管的內(nèi)表面毛剌清除干凈； b、采用高壓水將加工好的篩管管壁內(nèi)的殘留毛剌沖干凈，再用壓縮空氣將所述篩 管管體內(nèi)壁的水沖掉，保證管體內(nèi)壁的干凈和干燥防止生銹； c、將碾壓后的篩管內(nèi)表面再用壓縮空氣清理一遍，保證管體內(nèi)表面不留殘?jiān)?d、管體內(nèi)外涂防銹油； e、套塑料筒布，用包裝帶包裝后入成品料架。 本發(fā)明的采用碾壓處理裝置加工成梯形縫篩管的加工方法是這樣實(shí)現(xiàn)的，下面以 小177. 8*8. 05mm的管體，加工縫寬0. 7mm，碾壓后縫寬0. 5mm為例解釋一下各參數(shù)之間的關(guān) 系 1、碾壓后縫寬h與銑床加工后的縫寬H的縫寬比值n為 n = [(H-h)/H] n = (0. 7-0. 5)/0. 7 = 0. 28 得到的n越大說(shuō)明碾壓后的縫寬越窄。 2、減徑量Q: Q = [(iir-小) n/ S A] Q = (177. 8-177. 1) *4. 02/8. 05*1 Q = 0. 35mm 得到的Q值越大說(shuō)明減徑量越大，也就是碾壓后的縫寬越窄。 上述式中銑床加工縫寬Hmm 碾壓后縫寬hmm 銑床加工篩管壁厚S mm 銑床加工篩管直徑Vmm 碾壓裝置調(diào)整參數(shù)n 碾壓后篩管直徑小mm 減徑率n 減徑補(bǔ)償系數(shù)A ; 1、加工前的準(zhǔn)備 A :根據(jù)合同編寫作業(yè)指導(dǎo)書，制定工藝計(jì)劃。 B :采購(gòu)原料和輔助材料，包括鋼管管體、包裝物、防銹油等。 C、設(shè)備檢查，做必要保養(yǎng)維護(hù)，為生產(chǎn)做準(zhǔn)備。 2、銑床加工 a:在鋼管管體上，按照合同和加工圖紙的要求，加工出相應(yīng)的矩形割縫。 b :根據(jù)合同和圖紙要求，在加工過(guò)程中將割縫長(zhǎng)控制在士3mm之間，將縫寬控制
在±0. lmm之間。 3、編制碾壓控制程序 a :測(cè)量銑床加工好的篩管縫寬H及公差。 b :根據(jù)銑床加工好的篩管類型，確定減徑率，要求縫寬h與銑床加工后的縫寬H比值n為 n = [(H-h)/H] C :根據(jù)銑床加工好的篩管的壁厚來(lái)確定減徑量Q :
Q = [(iir-小) n/ S A]
上述式中銑床加工縫寬Hmm 碾壓后縫寬hmm 銑床加工篩管壁厚S mm 銑床加工篩管直徑Vmm 碾壓裝置調(diào)整參數(shù)n 碾壓后篩管直徑小mm 減徑率n 減徑補(bǔ)償系數(shù)A ; 4、碾壓處理裝置 將已加工好的篩管通過(guò)輥道送進(jìn)由九架定徑機(jī)架組成的碾壓裝置，碾壓裝置的3 個(gè)定徑輥沿篩管圓周方向成120度角擺放形成與被碾壓的篩管直徑相同的軋制孔型，軋輥 沿篩管的軸向方向呈3。 6°的角度排列，所述篩管被送進(jìn)旋轉(zhuǎn)軋輥的機(jī)架中，由于上述 角度的存在，篩管管體受到軋輥擠壓，使被碾壓的篩管螺旋前進(jìn)，把所述步驟a加工好的矩 形割縫的外表面向內(nèi)擠壓，從而得到外窄內(nèi)寬的梯形縫篩管；在上述編程過(guò)程中已經(jīng)計(jì)算
得到了減徑率和減徑量基礎(chǔ)上，在碾壓操作中還需要對(duì)軋輥軸向角度進(jìn)行r 2°的微
調(diào)；調(diào)整定徑軋輥機(jī)架的軸向間距，調(diào)整范圍在0. 2mm 2mm之間，將軋輥的轉(zhuǎn)速控制在 900 1200rpm之間，利于保證篩管外表面光潔度和外形尺寸因而不僅可以精確調(diào)整外徑 尺寸，使之獲得高的外徑精度、表面光潔度，降低材料應(yīng)力，使碾壓后縫寬為0. 5mm。
碾壓處理裝置的主要技術(shù)優(yōu)點(diǎn)在于
(1)、提高篩管的外縫尺寸精度、橢圓度及表面質(zhì)量。 (2)、在同一直徑尺寸下，只需調(diào)整輥軸的角度就可以精確制造出相近直徑的梯形 縫篩管。
(3)、碾壓裝置與篩管表面的速度差非常小，使篩管表面質(zhì)量得到改善。 (4)、很好的解決了激光加工梯形縫篩管的投入大，加工成本費(fèi)用高的問(wèn)題，同時(shí)
也解決了機(jī)械加工梯形縫篩管的縫寬達(dá)不到0. lmm的難題。 (5)、碾壓加工與其他梯形縫篩管加工的最大區(qū)別是進(jìn)行一次加工，而傳統(tǒng)的梯形 縫加工要進(jìn)行兩次，即兩刀加工才能完成梯形縫加工。
權(quán)利要求
一種采用碾壓處理裝置加工成梯形縫篩管的加工方法，該方法先是在銑床上加工好矩形縫篩管，采用限位器來(lái)控制割縫的長(zhǎng)度，然后再經(jīng)過(guò)碾壓處理加工成梯形縫篩管，碾壓處理裝置是定徑輥沿篩管圓周及輥向呈一定角度的排列，并可根據(jù)篩管管體直徑的不同調(diào)整其軸向角度的裝置，該方法包括有以下步驟(一)、銑床加工a、在被加工套管上，按照合同和加工圖紙的要求，加工出相應(yīng)的矩形割縫；b、根據(jù)合同和圖紙要求，加工過(guò)程中在機(jī)床上加裝限位器來(lái)控制割縫長(zhǎng)度；(二)、編制碾壓控制程序a測(cè)量銑床加工好的篩管縫寬H及公差；b根據(jù)銑床加工好的篩管類型，確定減徑率，要求縫寬h與銑床加工后的縫寬H比值η為η＝[(H-h)/H]c根據(jù)銑床加工好的篩管的壁厚來(lái)確定減徑量QQ＝[(ψ-φ)·n/δ·A]上述式中銑床加工縫寬Hmm碾壓后縫寬hmm銑床加工篩管壁厚δmm銑床加工篩管直徑ψmm碾壓裝置調(diào)整參數(shù)n碾壓后篩管直徑φmm減徑率η減徑補(bǔ)償系數(shù)A；(三)、碾壓處理將已加工好的篩管通過(guò)輥道送進(jìn)由九架定徑機(jī)架組成的碾壓裝置，碾壓裝置的3個(gè)定徑輥沿篩管圓周方向成120度角擺放形成與被碾壓的篩管直徑相同的軋制孔型，軋輥沿篩管的軸向方向呈3°～6°的角度排列，所述篩管被送進(jìn)旋轉(zhuǎn)軋輥的機(jī)架中，由于上述角度的存在，篩管管體受到軋輥擠壓，使被碾壓的篩管螺旋前進(jìn)，把所述步驟a加工好的矩形割縫的外表面向內(nèi)擠壓，從而得到外窄內(nèi)寬的梯形縫篩管；在上述編程過(guò)程中已經(jīng)計(jì)算得到了減徑率和減徑量基礎(chǔ)上，在碾壓操作中還需要對(duì)軋輥軸向角度進(jìn)行1°～2°的微調(diào)；調(diào)整定徑軋輥機(jī)架的軸向間距，調(diào)整范圍在0.2mm～2mm之間，將軋輥的轉(zhuǎn)速控制在900～1200rpm之間，利于保證篩管外表面光潔度和外形尺寸；(四)、碾壓篩管檢驗(yàn)每支碾壓的篩管在出廠之前，要經(jīng)過(guò)操作者自檢、專業(yè)人員檢驗(yàn)和復(fù)檢、出廠抽檢的過(guò)程，最后開具碾壓篩管合格證，以保證篩管的質(zhì)量；(五)、碾壓篩管精整a、將銑床加工好的篩管用篩管內(nèi)表面處理裝置把篩管的內(nèi)表面毛刺清除干凈；b、采用高壓水將加工好的篩管管壁內(nèi)的殘留毛刺沖干凈，再用壓縮空氣將所述篩管管體內(nèi)壁的水沖掉，保證管體內(nèi)壁的干凈和干燥防止生銹；c、將碾壓后的篩管內(nèi)表面再用壓縮空氣清理一遍，保證管體內(nèi)表面不留殘?jiān)籨、管體內(nèi)外涂防銹油；e、套塑料筒布，用包裝帶包裝后入成品料架。
全文摘要
本發(fā)明提供一種把寬縫篩管經(jīng)過(guò)碾壓工藝處理加工成窄梯形縫篩管的方法，該方法包括以下步驟選用合理的碾壓控制程序是加工高質(zhì)量梯形縫篩管的根本保障；機(jī)床的檢修、參數(shù)的調(diào)整、切割加工，最后經(jīng)過(guò)碾壓處理完成了把套管加工成梯形縫篩管。本發(fā)明的效果是把銑床加工的矩形縫篩管，經(jīng)過(guò)碾壓處理成外窄內(nèi)寬縫隙的梯形縫篩管(最小可以達(dá)到0.1mm)，減少了油/水透過(guò)割縫的阻力，避免了沙礫將切縫堵住，進(jìn)一步提高了油/水井的出油/水率。在碾壓處理過(guò)程中，設(shè)備應(yīng)具有較好的穩(wěn)定性、剛度和較高的自動(dòng)化程度是加工的必備條件，從而確保梯形縫篩管的外徑尺寸精度、橢圓度及表面質(zhì)量都符合產(chǎn)品質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的要求。
文檔編號(hào)B21D15/04GK101704121SQ20091022881
公開日2010年5月12日 申請(qǐng)日期2009年11月27日 優(yōu)先權(quán)日2009年11月27日
發(fā)明者劉偉, 寧福宏, 李群 申請(qǐng)人:天津鋼管集團(tuán)股份有限公司