专利名称：一种壁厚渐变的连续油管的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及石油天然气管材技术领域，具体涉及一种壁厚渐变的连续油管。
背景技术：
连续油管在石油天然气工业中已广泛应用于油田修井、钻井、完井、测井、增产等领域。由于在上述作业方面具有效率高、成本低、作业范围广、占地面积小等一系列优点，近年来连续油管技术发展迅速。在使用过程中，连续油管需要从卷筒上导出，并 通过导向拱(鹅颈)和注入头进入并悬挂在井筒中作业。对于深度较小的浅井而言，普通连续油管即可满足使用要求。但是，当连续油管在深井或超深井中使用时，随着下入深度的不断增大，连续油管的悬重和提升力将大幅增加，当下入深度超过一定数值时，易发生断裂。例如，对最小屈服强度为552MPa，最小抗拉强度为621MPa、规格为Φ 31. 8X2. 77mm，密度为7853kg/m3的连续油管而言，管体屈服载荷为13403kg，由于内压、拉伸以及其它载荷影响，并考虑安全余量，最大下入深度约为 4000m。为了增加连续油管下入深度，满足深井和超深井作业需求，一方面可提高管材强度，另一方面可降低管材自身重量，从而减少悬重和连续油管井口段承受的载荷。对强度一定的连续油管，采用具有相同外径、不同壁厚的连续油管(即使用变壁厚连续油管，在靠近井口的位置使用壁厚较大的管柱，在靠近井底使用壁厚较小的连续管)可大幅减小管体自重。由于靠近井口位置的厚壁管具有较大的屈服载荷，可使连续管承受更大的自重，在下端使用薄壁管可减小自重，从而增加作业深度。目前，通过不同规格的成品连续油管进行管-管对焊连接可实现连续油管的变壁厚要求，但由于壁厚不同的两种连续油管焊接时，由于热输入、焊速、填充金属量均与管材壁厚密切相关，无论采用手工焊还是自动焊均会形成的台阶状接合，焊缝与母材性能相差较大，在发生变形时容易因各部位变形不同而在环焊缝处过早失效。
实用新型内容本实用新型的目的是提供一种壁厚渐变的连续油管，采用整段壁厚均匀渐变的管段形成一个连续、平滑的过渡区段，并使对接接头部分壁厚相同，焊接接头平滑，使连续油管壁厚在长度方向上连续渐变，在同等长度下，减小了连续油管自重，使井口段连续油管承受的拉力减小，提高连续油管的作业深度和作业的安全性。本实用新型采取的技术方案是一种壁厚渐变的连续油管，所述连续油管至少由一段壁厚渐变管I和一段壁厚渐变管II首尾对接而成，所述壁厚渐变管I首端为等壁厚接头段1、中部为变壁厚段1、尾端为等壁厚接头段II ;所述壁厚渐变管II首端为等壁厚接头段II1、中部为变壁厚段I1、尾端为等壁厚接头段IV ;所述等壁厚接头段II与等壁厚接头段III对接，且等壁厚接头段II与等壁厚接头段III壁厚相同；所述变壁厚段1、变壁厚段II首端自尾端壁厚逐渐减小。[0009]所述连续油管壁厚沿长度方向逐渐减小，强度沿长度方向逐渐减小，且强度变化范围为 758MPa 483MPa。所述连续油管的外径为25. 4mm 88. 9mm,壁厚为1. 9mm 7. 6mm。本实用新型与现有技术相比具有的优点和效果1、本实用新型采用整段壁厚均匀渐变的管段形成一个连续、平滑的过渡区段，避免了管壁的突变，使该区域在弯曲过程中的变形趋于均匀，增加了管柱的安全性。2、本实用新型壁厚均匀渐变的管段两端均带有一段等壁厚管段，使对接部分壁厚相同，焊接接头平滑，焊接参数和热处理参数相同，有利于对接接头的强化和均匀变形，提高了环焊缝的强度和作业的安全性。3、本实用新型管体壁厚沿长度方向逐渐减小，进而使管体强度沿长度方向逐渐减小，强度变化范围758MPa 483MPa。使用时使靠近井口位置的厚壁管具有较大的屈服载荷，承受更大的自重，沿井深方向管壁逐渐变薄减小自重，从而增加作业深度和作业的安全性。
图1为本实用新型的结构示意图。
具体实施方式
结合附图1描述本实用新型的一种实施例。一种壁厚渐变的连续油管至少由一段壁厚渐变管I I和一段壁厚渐变管II 2首尾对接而成，所述壁厚渐变管I I首端为等壁厚接头段I 3、中部为变壁厚段I 4、尾端为等壁厚接头段II 5 ;所述壁厚渐变管II 2首端为等壁厚接头段III6、中部为变壁厚段II 7、尾端为等壁厚接头段IV 8 ;所述等壁厚接头段II 5与等壁厚接头段III6对接焊接，且等壁厚接头段II 5与等壁厚接头段III 6壁厚相同；所述变壁厚段I 4、变壁厚段II 7首端自尾端壁厚逐渐减小。按照上述对接方式在壁厚渐变管I I首端对接焊接上一段结构相同的壁厚渐变管，在壁厚渐变管II 2的尾端对接焊接下一段结构相同的壁厚渐变管，依此类推，将管体接长至连续油管的设计长度，并使管体在长度方向上壁厚连续渐变。所述连续油管壁厚沿长度方向逐渐减小，强度沿长度方向逐渐减小，且强度变化范围为758MPa 483MPa。所述连续油管的外径为25. 4mm 88. 9mm,壁厚为1. 9mm 7. 6mm。使用时厚壁管区段靠近井口位置具有较大的屈服载荷，承受更大的自重，沿井深方向管壁逐渐变薄减小自重，经测试下井深度可提高30 %。
权利要求1.一种壁厚渐变的连续油管，其特征是所述连续油管至少由一段壁厚渐变管I (I)和一段壁厚渐变管II (2)首尾对接而成，所述壁厚渐变管I (I)首端具有等壁厚接头段I(3)、中部为变壁厚段I (4)、尾端具有等壁厚接头段II (5);所述壁厚渐变管II (2)首端具有等壁厚接头段111(6)、中部为变壁厚段II (7)、尾端具有等壁厚接头段IV (8);所述等壁厚接头段II (5)与等壁厚接头段III (6)对接，且等壁厚接头段II (5)与等壁厚接头段III (6)壁厚相同；所述变壁厚段I (4)、变壁厚段II (7)首端自尾端壁厚逐渐减小。
2.根据权利要求1所述的一种壁厚渐变的连续油管，其特征是所述连续油管壁厚沿长度方向逐渐减小，强度沿长度方向逐渐减小，且强度变化范围为758MPa 483MPa。
3.根据权利要求1或2所述的一种壁厚渐变的连续油管，其特征是所述连续油管的外径为25. 4mm 88. 9mm，壁厚为1. 9mm 7. 6mm。
专利摘要一种壁厚渐变的连续油管，所述连续油管至少由一段壁厚渐变管I和一段壁厚渐变管Ⅱ首尾对接而成，所述壁厚渐变管I首端为等壁厚接头段I、中部为变壁厚段I、尾端为等壁厚接头段Ⅱ；所述壁厚渐变管Ⅱ首端为等壁厚接头段Ⅲ、中部为变壁厚段Ⅱ、尾端为等壁厚接头段Ⅳ；所述等壁厚接头段Ⅱ与等壁厚接头段Ⅲ对接，且等壁厚接头段Ⅱ与等壁厚接头段Ⅲ壁厚相同；所述变壁厚段I、变壁厚段Ⅱ首端自尾端壁厚逐渐减小。本实用新型管体壁厚沿长度方向逐渐减小，进而使管体强度沿长度方向逐渐减小。使用时使靠近井口位置的厚壁管具有较大的屈服载荷，承受更大的自重，沿井深方向管壁逐渐变薄减小自重，从而增加作业深度和作业的安全性。
文档编号E21B17/20GK202832277SQ20122034048
公开日2013年3月27日 申请日期2012年7月13日 优先权日2012年7月13日
发明者杨忠文, 毕宗岳, 鲜林云, 张锦刚, 余晗, 李博锋, 张晓峰, 汪海涛 申请人:宝鸡石油钢管有限责任公司