一种制备超长加厚端铝合金钻杆管体的方法

专利名称：：一种制备超长加厚端铝合金钻杆管体的方法
技术领域：
：本发明涉及无缝铝管加工
技术领域：
，尤其是一种制备超长加厚端铝合金钻杆管体的方法。
背景技术：
：随着国内外油田的开发逐渐转向高开发成熟度油气田的剩余资源开采，以及低渗、超深、海洋、高腐蚀性等油气藏的开发，钻井技术已由常规钻井转向深井、超深井、大位移井、水平井、高腐蚀性井等复杂钻井，这对钻具的机械性能、重量及抗腐蚀性等提出了更高要求。与常规钢钻杆相比，铝合金钻杆由于具有密度低(约为钢的三分之一)、抗弯曲载荷性能强(弹性模量约相当于钢材的33%)、抗腐蚀性强等优点，从而可以解决深井及超深井中全部用钢钻杆出现的钻机负荷不足、水平钻井、大位移井时钢钻杆容易早期疲劳失效以及高腐蚀性井时钢钻杆因硫化氢及二氧化碳腐蚀失效等等问题。因此，铝合金钻杆具有良好的应用市场。图1是带外加厚铝合金钻杆管体，图2是带内加厚铝合金钻杆管体，其中，Ll表示外螺紋端的加厚长度，L2表示内螺紋端的加厚长度。关于铝合金钻杆的材料、结构、尺寸等目前已经列为标准IS015546,从中可以看到，当内加厚钻杆外径》103mm(外加厚的外径》129mm),外螺紋加厚端L,基本都是350mm，但是内螺紋加厚端L2长达1300mm，加厚端非常长。但是在该标准中，对于如何制备这种具有超长加厚端的变截面的无缝铝合金管，并未涉及。如果采用钢钻杆常用的镦粗方法来实现加厚，外螺紋加厚端的变形量不大，变形质量容易控制，但是内螺紋加厚端长度长达13()0mm，变形量非常大，变形质量难以控制。
发明内容本发明的目的在于提供一种制备超长加厚端铝合金钻杆管体的方法，本发明的制备方法相对于一次挤压成型法的费用低得多，大大降低了铝合金钻杆的生产成本。为解决上述技术问题，本发明的技术方案是一种制备超长加厚端铝合金钻杆管体的方法，其特征在于它包括如下步骤A先对等径无缝铝合金管体两端进行镦粗加厚处理，两端加厚的长度为外螺紋加厚端长度L！和内螺紋加厚端长度L3;B再采用摩擦焊的方法将管体的内螺紋加厚端与另一等径无缝铝合金管相接，该无缝铝合金管的内、外径等于内螺紋加厚端的内、外径，其长度为Lt，因此，内螺紋加厚部长度L产L3+L4。所述的制备超长加厚端铝合金钻杆管体的方法，其特征在于L3的长度为50-350mm。所述的制备超长加厚端铝合金钻杆管体的方法，其特征在于L,的长度按照标准IS015546中规定的尺寸执行。所述的制备超长加厚端铝合金钻杆管体的方法，其特征在于所述步骤A进一步包括Al等径无缝铝合金管材；A2切定尺；A3管端镦粗；A4管体热处理;'A5在线矫直；A6无损探伤。所述的制备超长加厚端铝合金钻杆管体的方法，其特征在于所述步骤B进一步包括Bl摩擦对焊；B2焊区热处理；B3焊缝弯曲试验；B4同心度才企验；B5焊缝硬度检验；B6焊缝无损探伤；B7切定尺；B8铝合金钻杆管体两端螺紋加工。与现有技术相比，本发明的有益效果是本发明在使用液压式加厚机和摩擦焊机条件下，对等截面铝合金管体进行了加厚变径，加厚端长度长，管体过渡的内圆锥段长度修磨方便，保证了内加厚端与管体平滑过渡。本发明的制备方法相对于一次挤压成型法的费用低得多，大大降低了铝合金钻杆的生产成本。图1是外加厚铝合金钻杆管体的结构示意图。图2是内加厚铝合金钻杆管体的结构示意图。具体实施例方式本发明提供了一种制备超长加厚端铝合金钻杆管体的方法，它包括如下步骤A先对等径无缝铝合金管体两端进行镦粗加厚处理，两端加厚的长度为外螺紋加厚端长度L,和内螺紋加厚端长度L3;B再采用摩擦焊的方法将管体的内螺紋加厚端与另一等径无缝铝合金管相接，该无缝铝合金管的内、外径等于内螺紋加厚端的内、外径，其长度为U，因此，内螺紋加厚部长度L^L3+L4。L3的长度为50-350mm，L,的长度按照标准IS015546中规定的尺寸执行。所述步骤A进一步包括Al等径无缝铝合金管材；A2切定尺；A3管端镦粗；A4管体热处理；A5在线矫直；A6无损探伤。.所述步骤B进一步包括Bl摩擦对焊；B2焊区热处理；B3焊缝弯曲试验；B4同心度检验；B5焊缝硬度检验；B6焊缝无损探伤；B7切定尺；B8铝合金钻杆管体两端螺紋加工。下面分别以小129x13mm外加厚钻杆、小147x13mm内加厚钻杆为实施例，说明本发明专利的实施过程。其尺寸列于表l中。表1Cmm)<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>实施例l选定(pl29x9mm无缝铝合金管，切定尺后采用加厚液压机对铝合金管体两端进行外加厚处理，内外修磨、平端面，最终壁厚为18mm,外螺紋加厚端长度(图1中L,)为350mm，内螺紋加厚端长度(图1中L3)为150mm。之后进行管体热处理、在线矫直、无损探伤及端面处理等一系列工序使其达到焊接要求。接下来，将无缝铝合金管在内螺紋加厚端通过摩擦焊的方法与另一无缝铝合金管相连接，该管外径为147mm，长度为1150mm。焊接后对焊区依次进行飞边车削、修磨、焊区热处理、焊缝弯曲试验、同心度检验、焊缝硬度检验、焊缝无损探伤、切定尺、铝合金钻杆管体两端螺紋加工等工序，最终制造出外加厚铝合金钻杆管体。实施例2选定cpl47xl3mm无缝铝合金管，切定尺后采用加厚液压机对铝合金管体两端进行内加厚处理，内外修磨、平端面，最终壁厚为20mm，外螺紋加厚端长度(图2中L,)为350mm,内螺紋加厚端长度(图2中L3)为100mm。之后进行管体热处理、在线矫直、无损探伤及端面处理等一系列工序达到焊接要求。接下来，将镦粗后的无缝铝合金管在内螺紋加厚端通过摩擦焊的方法与另一无缝铝合金管相连接，该管外径为147mm,长度为1200。焊接后对焊区依次进行飞边车削、修磨、焊区热处理、焊缝弯曲试验、同心度检验、焊缝硬度检验、焊缝无损探伤、切定尺、铝合金钻杆管体两端螺紋加工等工序，最终制造出内加厚铝合金钻杆管体。综上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并非用来限定本发明的实施范围。即凡依本发明申请专利范围的内容所作的等效变化与修饰，都应为本发明的技术范畴。权利要求1、一种制备超长加厚端铝合金钻杆管体的方法，其特征在于它包括如下步骤A先对等径无缝铝合金管体两端进行镦粗加厚处理，两端加厚的长度为外螺纹加厚端长度L1和内螺纹加厚端长度L3；B再采用摩擦焊的方法将管体的内螺纹加厚端与另一等径无缝铝合金管相接，该无缝铝合金管的内、外径等于内螺纹加厚端的内、外径，其长度为L4，因此，内螺纹加厚部长度L2＝L3+L4。2、根据权利要求1所述的制备超长加厚端铝合金钻杆管体的方法，其特征在于L3的长度为50-350mm。3、根据权利要求1所述的制备超长加厚端铝合金钻杆管体的方法，其特征在于的长度按照标准IS015546中规定的尺寸执行。4、根据权利要求1或2或3所述的制备超长加厚端铝合金钻杆管体的方法，其特征在于所述步骤A进一步包括Al等径无缝铝合金管材；A2切定尺；A3管端镦粗；A4管体热处理；A5在线矫直；A6无损探伤。5、根据权利要求1或2或3所述的制备超长加厚端铝合金钻杆管体的方法，其特征在于所述步骤B进一步包括Bl摩擦对焊；B2焊区热处理；B3焊缝弯曲试验；B4同心度枱r验；B5焊缝硬度检验；B6焊缝无损探伤；B7切定尺；B8铝合金钻杆管体两端螺紋加工。全文摘要本发明涉及无缝铝管加工
技术领域：
，尤其是一种制备超长加厚端铝合金钻杆管体的方法。它包括如下步骤A先镦粗工艺对等径无缝铝合金管体两端进行加厚处理，两端加厚的长度为外螺纹加厚端长度L₁和内螺纹加厚端长度L₃；B再采用摩擦焊工艺将管体的内螺纹加厚端与另一等径无缝铝合金管相接，该无缝铝合金管的内、外径等于内螺纹加厚端的内、外径，其长度为L₄，因此，内螺纹加厚部长度L₂＝L₃+L₄。本发明的制备方法相对于一次挤压成型法的费用低得多，大大降低了铝合金钻杆的生产成本。文档编号B21J5/08GK101543946SQ200810035319公开日2009年9月30日申请日期2008年3月28日优先权日2008年3月28日发明者余荣华,欧阳志英,袁鹏斌申请人:上海海隆石油管材研究所