[发明专利]页岩气开采用气层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气层套管 接头的加工方法。

背景技术

目前，在页岩气钻探和开采领域，水平井钻完井和水力压裂技术是其关键 技术，而水平井钻完井和水力压裂技术对页岩气套管要求很苛刻，在具体使用 时，要求气层套管能承受各种弯曲、拉伸、压缩和内压复合载荷，而且还要其 质量能够维持一定的开采年限。

在使用气层套管时需要通过接头螺纹将一支支管子连接起来，形成数千米 的管柱，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， 达到页岩气开采用气层套管接头的设计要求。

页岩气开采用气层套管接头的加工工艺包括对接箍管坯采用切断、外拔、 内镗、车丝、密封面加工等工序，以及对管体外表面进行扒荒、车丝、内镗、 密封面加工等工序，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，由于页岩气开采用气层套管接头的材料特性与普通钢管有很大不同， 同时气层套管接头对接头的螺纹尺寸公差要求较严格，因此加工时容易出现刀 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气层套管接头的加工方法，以解决 由于页岩气开采用气层套管接头的材料特性与普通钢管有很大不同，同时气层 套管接头对接头的螺纹尺寸公差要求较严格，因此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气层套管接头的加工方法，包括以下步骤：

加工接箍内螺纹：采用两齿成型梳刀以100～120m/min的切削速度进行6～8 次粗车，每次粗车的吃刀深度为0.15～0.18mm；然后采用两齿成型梳刀以 100～120m/min的切削速度进行两次精车，两次精车的吃刀深度分别为0.12mm 和0.18mm，进给量为5.08mm/转；

加工内密封面：包括粗加工和精加工各一次，采用菱形刀具，切削速度为 90～100m/min，粗加工的车削余量为0.32～0.54mm、进给量为0.36～0.46mm/转， 精加工的车削余量为0.22～0.26mm、进给量为0.06～0.07mm/转；

加工管体外螺纹：采用两齿成型梳刀以100～110m/min的切削速度进行一次 粗车，粗车的吃刀深度为0.65～0.85mm；然后采用两齿成型梳刀以100～110m/min 的切削速度进行两次精车，两次精车的吃刀深度分别为0.25mm和0.35mm，进 给量为5.08mm/转；

加工外密封面：包括粗加工和精加工各一次，采用成型刀，切削速度为 90～100m/min，粗加工的车削余量为0.32～0.48mm、进给量为0.56～0.66mm/转， 精加工的车削余量为0.22～0.28mm、进给量为0.075～0.085mm/转；

所述加工接箍内螺纹、加工内密封面、加工管体外螺纹、加工外密封面的 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 108～115m/min，每次粗车的吃刀深度为0.16～0.17mm。

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 103～107m/min，每次粗车的吃刀深度为0.7～0.8mm。

作为另一种优选的实施方式，所述加工内密封面步骤中，切削速度为 94～98m/min，粗加工的车削余量为0.4～0.5mm、进给量为0.4～0.43mm/转，精加 工的车削余量为0.23～0.25mm、进给量为0.065～0.068mm/转。

作为另一种优选的实施方式，所述加工外密封面步骤中，切削速度为 93～95mm/min，粗加工的车削余量为0.38～0.44mm、进给量为0.58～0.64mm/转， 精加工的车削余量为0.24～0.26mm、进给量为0.078～0.083mm/转。

作为另一种优选的实施方式，所述页岩气开采用气层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】