专利名称：一种超长内加厚钻杆的制造方法
技术领域：
本发明本涉及一种石油钻探用钻杆的制造方法，尤其涉及一种超长内加厚钻杆的 制造方法。
背景技术：
用于石油钻探的钻杆是按API标准生产制造的。其结构是在钻杆管体两端各对焊 一个外螺纹钻杆接头和一个内螺纹钻杆接头。由于管体较薄，为了增加与接头连接处的强 度，管体两端对焊部分是加厚的。加厚形式有内加厚、外加厚及内外加厚三种，其中内外加 厚是钻杆普遍采用的加厚形式。如
图1所示，对于内外加厚钻杆，D是管体外径，d是管体内径，Dou是加厚端外径， dou是加厚端内径。Leu是外加厚段长度，Meu是外加厚段与管体过渡的外圆锥段长度。Liu 是内加厚段长度，Miu是内加厚段与管体过渡的内圆锥段长度。R是内圆锥段长度Miu与管 体之间过渡的圆角。随着石油工业的发展，钻杆的服役条件日趋恶劣，API标准钻杆已不能满足日益苛 刻的钻井作业要求。经过理论研究，发现Liu ^ 280mm可以明显提高钻杆的疲劳性能，减 少钻杆刺穿事故的发生，满足油田用户的迫切需求。API标准规定钻杆加厚端Liu = 95 145mm,因此Liu彡280mm的钻杆加厚端长度约为API标准产品的1倍以上，变形量非常大， 尚无有效的控制方法。美国专利，专利公开号分别为第4845972号专利、第5184495号专利、第5517843 号专利，分别提供了针对API标准钻杆管端内外加厚的制造方法。其设计思想均为首先外 加厚，然后采用不同的方法通过模具将外加厚部分挤压成内加厚。对于加厚端Liu ^ 280mm 的钻杆，如果采用先外加厚，再内加厚的方法，由于第一道次加厚时压力很大，冲头大小和 钢管内径几乎一致，且变形的长度很长，钢管的加厚端易抱紧冲头，当冲头退回时，易在加 厚变形起始点位置发生管子拉断现象。中国专利，专利公开号CN1887473，专利名称“一种钻杆管端内外加厚的制造方 法”，提供了一种每道次都同时进行内外加厚的钻杆加厚端的制造方法。这种方法通过每道 次都内外加厚，能制造出内加厚过渡区较长的加厚端，其过渡区是通过多道次的衔接而成。 但当内外同时加厚变形时，金属同时要向内部和外部流动，在很大的压力下，第一道次加厚 后仍很难得到很长的内加厚长度或者外加厚长度，导致最终成品的加厚端长度较短。中国专利，专利公开号CN101096044，专利名称“一种超长加厚端钻杆的制造方 法”，提供了一种可以生产Leu ^ 180mm的钻杆加厚端的制造方法。该方法包括先内加厚， 再外加厚，最后内加厚三个步骤。其加热长度为550 700mm。第一次内加厚顶锻力控制为 150 180bar。该专利明确指出，采用该方法生产的钻杆Liu < Leu，其加厚端Liu = 90 140mmο因此，迫切需要一种钻杆管端内外加厚的制造方法，能够生产出Liu彡^Omm的高 性能钻杆。
发明内容
本发明的目的是提供一种超长内加厚钻杆的制造方法，应用该方法可以生产 Liu ^ 280mm的非API标准加厚钻杆，从而提高了钻杆的疲劳寿命，减少钻杆刺穿事故的发生。本发明的目的是这样实现的一种超长内加厚钻杆的制造方法，包括三个步骤，在 进行第一个步骤前，对长度为Ll的管端进行加热。加热温度为1150 1250°C。Ll的长度 至少为700mm。由于钻杆管端加厚后，钻杆长度必然缩短，因此钻杆管端参与变形总长度LA为内 加厚段长度Liu、内圆锥段长度Miu与钻杆缩短量Lv之和。钻杆缩短量Lv的计算公式见下
权利要求
1.一种超长内加厚钻杆的制造方法，其特征在于包括以下3个加厚步骤 步骤1 内加厚；内加厚的顶锻压力为180 220bar ；步骤2 外加厚；外加厚的顶锻压力为130 170bar ； 步骤3 内外加厚；内外加热的顶锻压力为120 160bar ； 每一步骤至少进行一道次变形； 每一道次中加厚端加热温度为1150 1250°C。
2.如权利要求1所述的超长内加厚钻杆的制造方法，其特征在于所述的每个加厚步 骤都通过相应的加厚模和加厚冲头来实施。
3.如权利要求1或2所述的超长内加厚钻杆的制造方法，其特征在于所述步骤1的 加热长度至少为700mm。
全文摘要
本发明提供一种超长内加厚钻杆的制造方法，该发明包含三个加厚步骤，步骤1内加厚；内加厚的顶锻压力为180～220bar；步骤2外加厚；外加厚的顶锻压力为130～170bar；步骤3内外加厚；内外加热的顶锻压力为120～160bar；每一步骤至少进行一道次变形；每一道次中加厚端加热温度为1150～1250℃，步骤1的加热长度至少为700mm。通过本发明可以生产Liu≥280mm的非API标准加厚钻杆，从而提高了钻杆的疲劳寿命，避免钻杆刺穿事故的发生，且生产的钻杆特别适用于深井、超深井、定向井、水平井、大斜度井等高难度井的钻探施工。因而具备良好的推广及应用前景。
文档编号B21J5/08GK102039363SQ20091019749
公开日2011年5月4日 申请日期2009年10月21日 优先权日2009年10月21日
发明者王伟, 赵鹏 申请人:宝山钢铁股份有限公司