第一節(jié) 產(chǎn)品技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀
新型鉆桿耐磨帶自動(dòng)去除設(shè)備專(zhuān)用于解決石油鉆井去除鉆桿耐磨帶難題，可解決鉆桿接頭表面耐磨帶及有缺陷耐磨帶清除時(shí)遇到的問(wèn)題，操作簡(jiǎn)單安全、自動(dòng)化程度高，切割鉆桿表面接頭效率高、切割后光潔度好，適用管體直徑范圍廣，噪音小，不污染環(huán)境，安裝調(diào)試方便。
以往鉆井過(guò)程中鉆桿接頭過(guò)早磨損致使鉆桿報(bào)廢所占比例較高，為延長(zhǎng)鉆桿使用壽命，通常在鉆桿接頭表面敷焊數(shù)條碳化鎢耐磨帶，碳化鎢耐磨帶達(dá)到了對(duì)鉆桿接頭的較好保護(hù)。但是敷焊了尖利和顆粒狀的碳化鎢耐磨帶材料的鉆桿接頭，在鉆柱旋轉(zhuǎn)和上提下放過(guò)程中卻對(duì)套管壁的磨損十分嚴(yán)重，目前很多油公司出于對(duì)套管的保護(hù)，不允許該耐磨帶的使用，很多鉆井公司采取一些措施，把鉆桿上的碳化鎢耐磨帶去除；另外，在耐磨帶敷焊過(guò)程中，由于一些原因，導(dǎo)致耐磨帶敷焊的質(zhì)量不合格，需要去除重新敷焊，原來(lái)采取的辦法是用手提式砂輪機(jī)進(jìn)行打磨，費(fèi)時(shí)、費(fèi)力，效率低下。
正是基于這種情況，安東石油技術(shù)（集團(tuán)）有限公司派技術(shù)專(zhuān)家對(duì)以上問(wèn)題進(jìn)行了 分析 和技術(shù)攻關(guān)，最終成功研制了新型的鉆桿耐磨帶自動(dòng)去除設(shè)備。
該新型設(shè)備在清除鉆桿表面碳化鎢時(shí)采用專(zhuān)用的支架，以支撐被切鉆桿，切割寬度達(dá)到2.5mm以上，切割厚度小于5mm，無(wú)級(jí)可調(diào)；同時(shí)使用三爪自動(dòng)定心動(dòng)力卡盤(pán)，用于夾緊工件?？ūP(pán)采用無(wú)級(jí)調(diào)速調(diào)節(jié)工件的旋轉(zhuǎn)速度滿(mǎn)足切割鉆桿表面碳化鎢的需要，同時(shí)切割片也采用無(wú)級(jí)調(diào)速，以保證將鉆桿表面碳化鎢清除。鉆桿表面碳化鎢清除后，不僅不改變鉆桿原有材料的特性，鉆桿表面光潔度還達(dá)到了再次敷焊耐磨帶要求。
該設(shè)備系統(tǒng)控制采用西門(mén)子公司PLC可編程序控制器作為主控單元，配套各動(dòng)作程序和保護(hù)元件等組成本專(zhuān)用切割設(shè)備電氣控制系統(tǒng)。切割速度數(shù)字顯示，切割量預(yù)置，切割的各種動(dòng)作由程序控制，操作控制柜面板儀表顯示切割電壓、電流值，能夠可靠調(diào)整切割電流、切割電壓值，工件旋轉(zhuǎn)速度、切刀旋轉(zhuǎn)速度等，操作面板上有自動(dòng)/手動(dòng)/復(fù)位三種選擇功能，手動(dòng)狀態(tài)能滿(mǎn)足工件、切刀速度的調(diào)整，自動(dòng)狀態(tài)能在程序的控制下完成各種切割動(dòng)作。
操作過(guò)程中只需合上電源總開(kāi)關(guān)，點(diǎn)動(dòng)將鉆桿翻入鉆桿傳輸線(xiàn)內(nèi)，傳輸線(xiàn)在可編程序控制下自動(dòng)啟動(dòng)正轉(zhuǎn)，鉆桿到位后傳輸線(xiàn)停止，氣缸將傳輸線(xiàn)自動(dòng)上升到位。按控制按鈕用電動(dòng)卡盤(pán)夾緊工件，按控制按鈕啟動(dòng)卡盤(pán)驅(qū)動(dòng)電機(jī)。在可編程序控制下，按順序開(kāi)始啟動(dòng)開(kāi)關(guān)壓縮空氣供給、冷卻水供給、水平軸向移動(dòng)、徑向移動(dòng)、啟弧開(kāi)始切割耐磨帶，切割完成后，在可編程序控制下，壓縮空氣供給、冷卻水供給水平軸向移動(dòng)、徑向移動(dòng)停止并自動(dòng)復(fù)位，點(diǎn)動(dòng)使傳輸線(xiàn)反轉(zhuǎn)將鉆桿傳出，到位后氣缸下降自動(dòng)翻出鉆桿，即完成整個(gè)過(guò)程自動(dòng)控制。
該設(shè)備的使用將大大提高鉆桿耐磨帶去除效率，提高去除質(zhì)量，減輕工人的勞動(dòng)強(qiáng)度。
第二節(jié) 產(chǎn)品工藝特點(diǎn)或流程
石油鉆桿接頭熱處理工藝，包括淬火、回火熱處理，其特征是按如下步驟和工藝參數(shù)進(jìn)行操作：
1、裝框：將石油鉆桿的半成品接頭裝入料框，焊頸端朝下，相鄰接頭間距不小于25.4mm；
2、淬火：
1）將井式淬火爐升溫至850℃～900℃，接頭裝爐，加熱，保溫45～95分鐘；
2）出爐前5～10分鐘攪拌淬火液，淬火液為AQ364水溶液，溫度調(diào)整為34℃～38℃；
3）接頭吊出爐膛，10秒鐘內(nèi)快速進(jìn)入淬火液，并作周向轉(zhuǎn)動(dòng)8～10轉(zhuǎn)，冷卻時(shí)間至少為5分鐘；
4）每爐抽出一只接頭進(jìn)行洛氏硬度檢驗(yàn)；
3、回火：將井式回火爐升溫至560℃～670℃，接頭裝爐，啟動(dòng)風(fēng)機(jī)，加熱，保溫120～180分鐘；再將接頭吊出爐膛，冷卻至常溫；
4、檢驗(yàn)：回火后的接頭每件進(jìn)行布氏硬度檢驗(yàn)，合格者入庫(kù)；
5、硬度不合格接頭重新熱處理：硬度偏高的接頭重新回火，硬度偏低的接頭重新返淬，返淬次數(shù)最多三次。
第三節(jié) 國(guó)內(nèi)外技術(shù)未來(lái)發(fā)展趨勢(shì) 分析
鉆桿是孔底鉆具關(guān)鍵部件，可提供作用在鉆頭上的推拉力、旋轉(zhuǎn)扭矩、輸送鉆液等。就鉆桿兩端內(nèi)外螺紋部位與桿體的結(jié)構(gòu)而言，有整體鍛造式和焊接式兩種。鉆桿的發(fā)展趨勢(shì)是重量輕、強(qiáng)度高、柔韌性好。
鉆桿兩端的螺紋結(jié)構(gòu)非常重要，將直接影響鉆桿間的連接強(qiáng)度、密封性和可拆卸性能。國(guó)外鉆桿螺紋形式多樣化，主要有API標(biāo)準(zhǔn)扣型、90度牙形角扣型錐扣、不對(duì)稱(chēng)尖齒鋸齒扣型錐扣、不對(duì)稱(chēng)錐扣等。發(fā)展趨勢(shì)：采用螺紋雙端面同時(shí)接觸的雙頂形式，這樣可以有效增強(qiáng)螺紋的連接強(qiáng)度。
高品質(zhì)的絲扣油對(duì)鉆桿螺紋的使用壽命影響非常大，不正確的使用絲扣油將導(dǎo)致鉆桿螺紋過(guò)早損壞。
鉆具包括導(dǎo)向鉆進(jìn)鉆頭、回?cái)U(kuò)鉆頭和旋轉(zhuǎn)接頭、拉管頭等。
導(dǎo)向鉆進(jìn)鉆頭分軟地層鉆頭和硬巖層鉆頭，有刮板式和牙輪式鉆頭等。其技術(shù) 研究 的主要內(nèi)容為不同地層條件下的鉆進(jìn)能力、鉆進(jìn)效率以及變向與控制方式。
回?cái)U(kuò)鉆頭一般采用流線(xiàn)形結(jié)構(gòu)。這種鉆頭以切削和擠壓雙重作用成孔，具有回轉(zhuǎn)阻力小，形成的孔壁穩(wěn)定和有助于排屑的特點(diǎn)。
旋轉(zhuǎn)接頭和拉管頭的作用也十分重要，在施工前特別要檢查旋轉(zhuǎn)接頭和拉管頭的性能和質(zhì)量，并確保正確可靠的安裝。
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