专利名称：钻井用异形管的制造方法及其实施装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及金属的压力加工，也就是钻井用异形管的制造方法及其实施装置。
本发明用于制造钻井时封闭情况复杂区域所用异形管最为有效。
在钻深井时，常常发生这种情况，即开采到一些岩石层，它们强烈地吸收钻探泥浆，或者向钻井排出矿层的液体。用水泥粘结的普通方法来隔绝这样的一些岩石层，不能获得令人满意的结果。目前在这种情况下，人们就在该处安装预先卷成一卷的盒式金属补垫，中间的、全长的(从井口开始)或截短的管柱。
但是，补垫未获得广泛的采用，因为用它们来隔绝情况复杂区域时，不能保证密封;此外，它们不可能制得很长，用它们来隔绝长达数十和数百米的情况复杂区域，不可能是有效的。
为此目的采用中间的和截短的管柱，可以保证可靠地封闭情况复杂的区域。但是这项措施，要耗费较多的材料，因为必须将上述管柱用水泥粘结在井中，要消耗大量金属、水泥和费很多的时间。此外，每安装一根附加的管柱，钻井的直径便要缩小，这使井的使用条件变坏。
已知一种制造异形管的方法，它是将圆柱形的管子拉过一个成形元件(SU，A，549196)，使其中部成形。
实施这种方法的装置包括一拉管模，它具有一带异形阴模的承座，阴模制成分割开的元件，装在弹性的心杆上，心杆用环连接起来;还包括一个产生施加于异形阴模上的外部负荷的部件。弹性心杆之间在离开阴模端面一般距离处连接起来。这段距离不短于阴模元件长度的两倍。
已知的这种制造异形管的方法和其实施装置的主要缺点是这样获得的异形管放下到井中並安装在情况复杂区域，不可能和井壁紧密贴合，因为管子毛坯在成形之前，其外径必须等于情况复杂区域中钻井的直径。
但是按这种已知方法将管子成形时，管子直径只在其中部成形部分缩小，管子的圆柱形端头的直径和成形前一样，自然不能进入井中。如果将管子直径减小，它便不能装在情况复杂的区域之中，因为其管壁将不和井壁贴合。如果在封闭情况复杂区域时，将其直径扩大，大于井的直径，以免缩小井的通道，则这种缺点更变得严重。
已知的这种方法及其实施装置的另一缺点，是要制造有两个圆柱形端头的异形管，其加工过程要分为若干个工艺操作，这使得其制造过程复杂化並且昂贵，降低管子的生产率。
还已知有另一种制造异形管的方法，是将管子拉过一个成形工具〔A、K、舒鲁波夫，M、A、弗莱别尔格《经济断面管子的生产》，1963，苏联国家黑色和有色冶金科技出版社(斯维尔德洛夫斯克)，146页〕。这种方法制造的管子在其全长上断面都保持一致。
这种方法的缺点，是制成的管子系用焊接的方法将它们的端头连接起来，成为管柱。在井中不稳定的条件下，这项工作是非常复杂的。此外，需要有复杂的装置-夹持和定心头，将它们放下到井中，安装起来。
本发明的任务是创造一种钻井用异形管的制造方法和其实施装置，保证获得带有圆柱形部分的异形管，该圆柱形部分的直径实际上和异形部分的外切圆直径相等。
所提出的这一任务是这样解决的，即提供一种钻井用异形管的制造方法将圆柱形管子拉过一个成形机构;按照本发明，在这种方法中，每根管子的异形整形是在长度的一部分上进行的，並且在其整个长度上将管子直径缩小，使其圆柱形部分的直径实际上等于管子异形部分外切圆的直径。
上面所提出的方法，由于管子的圆柱形部分和异形部分的横断面有相同的限界尺寸，使得异形管柱可以自由地放下到井的情况复杂区域中，在异形管膨胀后，它们紧贴井壁，可靠地封闭这区域。
所提出任务还用下面的措施来解决提供一种实施异形管制造方法的装置，包括装在拉模座中的拉管模和拉模小车，拉管模设置在外壳中，按照本发明，在这装置中在拉管模之前，所加工管子移动轨迹的两边装有凸轮。凸轮的一端装有产生变形的滚子，而在另一端装有叉形杠杆，杠杆通过有槽的拉杆与拉模小车相互作用。在拉杆的槽中装有定位销，与叉形杠杆和带支承滚子的转动杠杆相互作用。转动杠杆固定在外壳上，与所加工管子的移动轨迹平行。这样，杠杆的一个臂通过支承滚子和所加工的管子相互作用，而另一个臂装有铰接的挡销，周期性地和凸轮相互作用。
本装置采用这种结构，由于缩减了管子在其中部成形后，为把管子与成形元件分开而移动管子的工艺操作，而使具有圆柱形端头的异形管的制造过程简化、加速和便宜，並且使得这个过程不间断，工艺操作得以自动化，人员的工作得以减轻，从而提高劳动生产率。
在推荐的本发明实施方案中，这装置装有盘和双连杆摇臂，盘与凸轮装在同一轴上，双连杆摇臂的一连杆与外壳铰接，而另一连杆与盘铰接，同时盘在操作上和凸轮相连，而双连杆摇臂与挡销相连。
这使得施加在挡销上的力载荷减轻，从而延长了它们的工作寿命。
本发明的其他目的和优点将可以从下列有关实施例的详细描述和附图中了解到。在下列图中
图1示出按照本发明的装置总图;
图2-按照本发明的装置俯视图;
图3-凸轮(俯视图);
图4-凸轮(侧视图);
图5-盘(俯视图);
图6-盘(侧视图);
图7-双连杆机构的运动简图，其中盘和凸轮处在管子成形前的起始位置;
图8-同上，在工作位置;
图9-同上，在管子成形结束时;
图10-双连杆铰接机构的臂的相互布置简图。
异形管的制造方法如下将圆柱形管子毛坯拉过成形机构，並进行管子中间部分的异形整形过程，同时将管子直径在全长上缩小。这时管子的圆柱形末端缩小到其直径实际上和异形部分的外切圆直径相等。然后在其上加工螺纹，以便异形管相互连接。
如果有若干对异形管子用焊接方法相互连接，则在成形时，这些管子中每一根留一个圆柱形端头。管子毛坯圆柱形端头的缩小，可以在成形之前，也可以在成形之后进行。
实施本方法的装置包括外壳1(图1)，其中装有拉管模2和轴4，后者垂直装在外壳1中，用弹簧3压住，其两端有花键(图中未示出)。在轴4下端、圆柱形管子毛坯移动轨迹的两侧，装有凸轮6，它带有使产生变形的滚子7;而在轴4的上端装有叉形杠杆8，后者安装得可以和定位销9相互作用。定位销则铰接悬挂在拉杆11的槽10中。拉杆11装在拉模小车(图中未示出)的轴12上。产生变形的滚子7借助于轴13(图2)装在凸轮6的槽14中(图4)，並由盘16凸出部分的止挡表面15(图5)固定在工作位置。盘16安装得可以在凸轮6(图4)的圆柱形凸台17上转动，在工作位置时是靠其和支承表面18相接触，而在非工作位置时是靠盘16(图6)的止挡表面19和凸轮6(图3)的支承表面20相接触而定位。盘16的转动角度是由双连杆摇臂21来限制的，它具有两个连杆22和23(图1、2和8)，它们分别靠轴25和外壳1铰接，轴24和盘16铰接。连杆22和23的运动可被挡销26阻止。挡销26制成杆形，下端具有锥形表面27(图1)，垂直装在外壳1中，可以作往复移动。挡销26的上端通过吊耳28和转动杠杆29的一端铰接，而转动杠杆29则通过轴30和外壳1铰接，其另一端装有支承滚子31。转动杠杆29可在轴30上相对于外壳转动並设置在和装置纵轴线平行的位置上。从支承滚子31一边开始的转动杠杆29的长度可确定与支承滚子31相作用的管子5的圆柱形端头的长度。该装置预先用挡环33和螺钉34(图1)固定在拉模座(图中未示出)的支架32上。带挡销26的转动杠杆29的一端，在其起始状态时处于抬起的位置，而产生变形的滚子7在弹簧3的作用下移到边上。
装置的工作情况如下将要成形的圆柱管毛坯5插入拉管模2中，毛坯上有预制(滚轧)的末端5′，以供拉模小车将其抓住。这时支承滚子31和管子5相互发生作用而被略微抬起(图1)，而转动杠杆29带挡销26的另一端下降，以使挡销抵住连杆23的锥形表面27。产生变形的滚子7在弹簧3(图1)的作用下移到边上(图2和7)。
然后，将拉模小车移向装置，以抓住管子5的预制末端5′，这时拉杆11带定位销9的一部分通过杠杆8伸出一定的长度，从而确定被成形管子5的前面圆柱形端头的长度。在拉模小车的工作行程中，管子5朝图1中箭头A所示的方向移动。管子5通过拉管模2时被缩小到所需的尺寸。在管子前端缩小到设计尺寸后，拉杆11的定位销9靠在叉形杠杆8上，在力的作用下后者朝拉管行程方向转动，它们通过轴4转动凸轮6及所带的产生变形的滚子7。滚子7压入管子5中，直至凸轮6以其支承表面18(图3)靠在盘16的表面15(图5)上为止，这样保证将产生变形的滚子7固定在工作位置(图8)，因为这时连杆23阻止了盘16的转动，而连杆23被挡销26挡住不能向边上(相对于毛坯)转动。挡销26的锥形表面27(图1)所承受的力大大小于由成形所产生的力。当杠杆8在轴4上转过一个保证滚子7在工作位置的角度时，拉杆11的定位销9脱开和杠杆8的啮合。当管子毛坯5进一步移动时，拉管模2同时使管子5的中间部分成形和缩小。这样便使管子5异形部分的直径实际上等于管子5被缩小的圆柱形端头5′的直径。
当支承滚子31达到管子5的端头时，它在自己的重力作用下突然下降，並使挡销26脱开和连杆23的啮合，连杆23在轴25上往离开管子5的一侧转动(图9)，而通过盘16和连杆22相连的凸轮6朝拉管的行程方向转动，这时产生变形的滚子7不再和管子5接触。留下的管子5未成形的第二端，通过拉管模2被缩小到直径实际上等于已缩小的圆柱形端头5′(图1)。弹簧3将带着滚子7的凸轮6转至原始位置(图7)。
在这过程中，管子5的成形过程和缩小过程一起完成。
权利要求
1.一种钻井用异形管的制造方法，包括将圆柱形的管子拉过一个成形机构的步骤，其特征在于每根管子的异形制型在其长度的一部分上进行，同时在全部长度上将其缩小，使管子圆柱部分的直径实际上等于异形部分外切圆的直径。
2.一种实施权利要求1所述方法的装置，包括装在拉模座中的拉管(2)和拉模小车，拉管模(2)系设置在外壳1中，其特征在于在该装置的拉管模(2)之前、被加工管子(5)移动轨迹的两边，装有凸轮(6)，凸轮(6)的一端装有使产生变形的滚子(7)，而另一端装有叉形杠杆(8)，杠杆(8)通过有槽(10)的拉杆(11)和拉模小车相互作用，在拉杆的槽(10)中装有定位销(9)，与叉形杠杆(8)及带支承滚子(31)的转动杠杆(29)相互作用，转动杠杆(29)装在外壳(1)上，与被加工管子(5)的移动轨迹平行，这样，杠杆(29)的一个臂通过支承滚子(31)和被加工管子(5)相互作用，而其另一臂装有铰接的挡销(26)，周期性地和凸轮相互作用。
3.根据权利要求2的装置，其特征在于它装有盘(16)和双连杆摇臂(21);盘(16)和凸轮(6)装在同一轴上;双连杆摇臂的一个连杆(23)和外壳(1)铰接，其另一连杆(22)和盘(16)铰接，並且盘(16)在操作中和凸轮(6)相接合，而双连杆摇臂(21)和挡销(26)在操作中相接合。
全文摘要
一种钻井用异形管制造方法包括，将圆柱形管子拉过成型机构，把其一部分制成异形，并将管子在全长上缩小，使管子圆柱形部分的直径等于其异形部分的外切圆直径。其实施装置包括，拉管模和拉模小车，在拉管模之前，被加工管子移动轨迹的两边装有凸轮6。凸轮的一端装有产生变形的滚子7，而另一端装有叉形杠杆8，通过拉杆11和拉模小车相互作用。杠杆29的一个臂通过支承滚子31和被成型的管子相互作用，另一臂装有铰接的挡销26，它周期性地和凸轮6相互作用。
文档编号B21C1/22GK1049986SQ8910705
公开日1991年3月20日 申请日期1989年9月9日 优先权日1989年9月9日
发明者盖巴德施特·萨里坦奥夫契·阿巴德马诺夫, 阿拉伯特·盖巴杜利夫契·兹挪里恩, 瑞沙德·特姆盖利依夫契·布里格考夫, 阿那托赖·维斯利依夫契·波奥夫, 亚诺斯莱夫·维斯利依夫契·瓦库莱, 阿莱仙德·安德依夫契·弗托夫, 维南阿曼·尼考莱依夫契·杜埃夫, 杰纳德·彼特诺夫契·毛塞夫, 依万·安德依夫契·莱斯汉考, 沙米乐·卡施弗里诺夫契·沙依克迈托夫, 鲁斯他姆·克哈米托夫契·依白突林, 威拉德米尔·阿尔凯迪依夫契·阿拉伸, 阿拉仙德·亚考夫莱夫契·夫诺劳夫, 埃乐马斯·发利克霍夫契·米盖兹奥夫, 埃乐杜斯·扎凯依夫契·瓦芬 申请人:鞑靼国立石油工业科学研究所设计院