[发明专利]页岩气开采用大口径套管接头的加工方法

说明书

技术领域

本发明属于套管接头加工技术领域，特别涉及一种页岩气开采用大口径套 管接头的加工方法。

背景技术

在页岩气钻探和开采过程中，表层套管是油气井套管程序里最外层的套管。 在油气田开发过程中，钻井开孔后钻到表土层以下的基岩或钻达一定深度后， 下入表层套管，具体地，表层套管具有以下作用：

(1)隔离上部含水层，不使地面水和表层地下水渗入井筒；

(2)保护井口，加固表土层井段的井壁；

(3)对于钻井时遇到高压油气层的情形，在表层套管上安装防喷器可以预 防井喷。

在使用表层套管使需要通过接头螺纹将一支支管子连接起来，因此需要加 工套管接头，即将管坯进行接箍内螺纹和管体螺纹加工，达到页岩气开采用大 口径套管接头的设计要求。

目前，页岩气开采用大口径套管接头的加工，主要分为接箍加工和管体螺 纹加工，包括对接箍管坯采用切断、外拔、内镗、车丝加工等工序，以及对管 体外表面进行扒荒、车丝、倒角等工序，当采用传统的加工工艺(包括切削用 量、冷切方式和装夹方式)时，由于页岩气开采用大口径套管口径大，加工时 容易出现刀具损耗大、变形大、接头合格率低的问题。

发明内容

【要解决的技术问题】

本发明的目的是提供一种页岩气开采用大口径套管接头的加工方法，以解 决由于页岩气开采用大口径套管口径大，加工时容易出现刀具损耗大、变形大、 接头合格率低的问题。

【技术方案】

本发明是通过以下技术方案实现的。

本发明涉及一种页岩气开采用大口径套管接头的加工方法，该加工方法包 括以下步骤：

对页岩气开采用大口径套管接头管坯的表面进行外拔或拔荒，其中吃刀深 度为0.4～0.7mm，切削速度为80～100mm/min，进给量为0.6～0.9mm/转；

加工接箍内螺纹：采用五齿成型梳刀以100～130m/min的切削速度进行1～2 次粗车，每次粗车的吃刀深度为0.3～0.5mm；然后采用五齿成型梳刀以 100～130m/min的切削速度进行两次精车，两次精车的吃刀深度分别为0.3mm和 0.2mm，进给量为5.08mm/转；

加工管体外螺纹：采用三齿成型梳刀以90～110m/min的切削速度进行2次 粗车，每次粗车的吃刀深度为0.35～0.45mm；然后采用三齿成型梳刀以 90～110m/min的切削速度进行两次精车，两次精车的吃刀深度分别为0.35mm和 0.25mm，进给量为5.08mm/转；

所述外拔或拔荒、加工接箍内螺纹、加工管体外螺纹的过程中对切削刀具 进行冷却。

作为一种优选的实施方式，所述加工接箍内螺纹步骤中，切削速度为 115～125m/min，每次粗车的吃刀深度为0.35～0.45mm。

作为另一种优选的实施方式，所述加工管体外螺纹步骤中，切削速度为 95～105m/min，每次粗车的吃刀深度为0.38～0.42mm。

作为另一种优选的实施方式，所述外拔或拔荒步骤中，切削速度为 85～95mm/min，进给量为0.7～0.8mm/转。

作为另一种优选的实施方式，所述页岩气开采用大口径套管接头管坯通过 卡盘夹持，所述卡盘夹持压力为5～8MPa，其中粗加工的夹持压力与精加工的夹 持压力不同。

作为另一种优选的实施方式，所述冷却方法通过将冷却液直接喷在切削刀 具的刀尖上和切削区域来实现冷却。

【有益效果】

本发明提出的技术方案具有以下有益效果：

本发明提出的加工方法适用于页岩气开采用大口径(18-5/8"、20")套管接 头(接箍内螺纹和管体外螺纹)的加工，在切削用量(切削速度、吃刀深度及 次数、进给量)、冷却方式和装夹方式上进行改进，有效地克服了页岩气开采用 大口径套管接头加工时的刀具损耗大、变形大、接头合格率低等缺点，满足了 页岩气开采用大口径套管接头的生产要求，降低了生产成本，提高了加工效率。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明的具体实 施方式进行清楚、完整的描述。

对于页岩气开采用大口径套管，其套管材料和接头结构具有以下特点：