论连续油管管-管对接焊焊前准备工作论文_ 沈军, 刘江

论连续油管管-管对接焊焊前准备工作论文_ 沈军, 刘江

摘要:针对当前石油能源开发和利用过程中所涉及到的连续油管设备进行探讨,重点在分析连续油管对接焊技术的基础上,结合自身的连续油管焊接工作实践经验,分别从校直分析、整圆分析、对坡口的大小和形状分析、坡口清理以及组对的分析等方面论述了连续油管构建下管管对接焊的准备工作,希望对于今后全面提升连续油管管-管对接焊质量有所帮助。

关键词:连续油管,对接焊,焊接质量,准备工作

随着人们对于石油能源的开发和利用越来越重视,各种先进的石油装备层出不穷,连续油管相比于传统的常规有关,有着很多的优势,能更好适应于井下作业环境,大大提升石油开发中井下作业效率,其则是缠绕于大直径的卷筒,然后利用大量的钢带斜接完成,通过必要的轧制成形,在此基础上进行焊接处理而成为并没有接头的连续油管。其可以称为挠性油管、蛇形管、盘管等,英文简称为CT,其长度范围则是在几百米到几千米的范围。在进行研制开发连续油管的过程中,其中所涉及到的管管对接技术则是非常关键,也是其研制过程中不可或缺中的重要内容。这里需要结合实际情况,重点探讨了连续油管构建下的管管对接中所涉及到的焊接前的准备工作,其为后续的连续油管研制奠定相应基础。

1 连续油管对接焊技术概述

结合连续油管在井下作业中的优势,其主要特点则是油管长度较长、其管径以及弯曲的曲率较小,能够较好地适用于较为苛刻的工况环境要求,同时,考虑到连续油管的特点也造成了其自身性能方面有着比较高的要求。在这样的背景下,油气作业环境中,则应该充分考虑到连续油管本身的性能,以及充分重视如何满足必要的使用条件,也应从工况环境要求下实现连续油管的焊接接头性能要求,符合相应的工况环境。在进行管管对接焊接的环节中,一定要从实际情况出发,充分重视下面所涉及到的具体要求。

高度重视焊接接头的质量。考虑到井下作业的较为复杂的工况条件影响,连续油管往往多受到多次的拉伸和弯曲的变形的影响,在这样的复杂受力影响下,进行连续油管在管管对接焊环节中,则应全方位重视保障焊接接头质量,避免其存在着气孔、咬边以及裂纹等焊接缺陷问题,避免由于设备的问题而造成井下作业的失败。

在进行连续油管的对中操作,则离不开较为精密仪器的帮助。考虑到在连续油管中,存在着比较薄的管壁条件,相应的内直径较小,在生产实践环节中容易出现管体的变形问题,这样就有可能造成管端的椭圆度问题,在这样的情况下,往往就存在着较为麻烦的焊接问题,为了结合这个问题,则需要利用较为精密的仪器来进行相应对中操作,这样方能有效保障焊接质量,以及全方位实现焊接工作效率的提升。

在具体的焊接连续油管的环节中,所涉及到的操作工艺方法较为简单,但在这样的工况要求下,容易由于人为原因方面的误差问题。特别是考虑到具体的连续油管的施工环境影响,以及相应的焊接质量方面的限制,在具体的连续油管对接焊环节,一定要重视工艺方法的选择,尽量降低焊工技能的要求,旨在有效降低由于人为因素影响焊接质量的影响,满足这种特殊的油田作业设备中所涉及到的焊接质量的稳定性、可靠性的要求[1]。

最后,还应重视控制焊接热的输入严格控制问题。结合具体的实际焊接来说,则应全方位保障利用小线的能量来开展多层焊接工作,以保障设备的焊接质量。

2 连续油管构建下管管对接焊的准备工作

结合油田开发生产的实际需求,连续油管现场的管对管焊接的准备过程中,主要涉及到以下几个方面的内容,这里结合自身的工作经验,重点进行如下几个方面的分析,希望对于今后提高管管对接焊水平有所帮助,以供广大同仁参考,希望能起到一定抛砖引玉的作用。

2.1 校直的分析

结合油田生产的实际工况需求,连续油管在进行盘卷运输以及应用的环节中,肯定会存在着挤压等问题,如果不加以重视,难免会造成连续油管的变形问题,以及在管端的弧弯情况。考虑到连续油管的特点,其往往是盘卷在作业车或者是滚轮的情况下,这样就容易造成其两端存在着不同曲率半径的圆弧情况,难以满足实际工况要求中的两端对中要求。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆如果强制对中的情况,往往造成连续油管两端存在一定的应力情况,直接影响到其焊接质量[2,3]。因此,在进行对被焊接的连续油管的全面检查的基础上,应结合实际来有效校直连续油管的管端,明确其对接并无应力的影响,这样才能实现预期的组对效果。针对连续油管进行现场修补来说,主要就是截掉连续油管受到损坏的部分,然后开展管管的对接焊操作,在具体的截断环节会存在一定的应力,而造成管端较大弧度情况,所以,在具体的校直连续油管环节,往往都是通过先粗校后精校的方式进行。

2.2 整圆的分析

在连续油管的作业过程中,由于工况要求,特别是在反复的缠绕或者断裂的情况下,容易造成断裂两端的应力存在一定的差异化,或者在进行工作中的挤压影响下,造成连续油管的截面变为椭圆的情况。在进行切割连续油管的受损位置时,这样就可以在组对情况而造成管端的椭圆度的差异问题,在进行后续的坡口处理以及焊接环节,往往存在一定的困难性,则应开展管端的整圆处理。

2.3 对坡口的大小和形状分析

针对管管对接焊处理来说,控制好坡口形状以及大小则是重要的基础,在应用自动焊接的情况下,则应更加重视坡口的形状以及大小问题,其将直接影响到后续的对接焊的质量以及效率,如果不加以重视则可能会隐藏着重大的安全质量隐患。结合我国的国家标准以及行业标准的具体情况,其中,针对管对管的坡口形状、大小都有着较为明确化的规定,一定应该按照标准方案开展。一般情况下,在进行焊接试验、焊接工艺的评定环节中,则应明确化规定相关的坡口形状以及大小,并结合项目要求来进行相应的工艺、试验进行综合性的评定。经过相应的实践工作,我们可以知道,具体的管管对接焊环节,对于V形的坡口形状来说,较为适合于现实中的加工要求,应能较好开展焊接处理,实现较高的质量要求,能满足现场施工的要求;另外,V性坡口往往能具备较为广泛的应用空间,相应各种厚度管材开展对接接头焊接中都可选择通过V形坡口方式[4,5]。

2.4 对坡口进行清理

针对连续油管进行管管对接焊来说,在应用钨极氩弧焊的情况下,则应全面清理好相应的焊接坡口,主要是考虑到钨极氩弧焊工艺技术对于坡口所存在着的油质、锈、水、油漆等物质较为敏感。如果不重视相应的坡口清理工作,在进行接口焊接中容易出现不必要的气孔问题,造成焊接质量大大降低[6]。针对连续油管的管管对接焊工艺来说,更好全方位开展清理工作,以免造成各种不必要的缺陷问题。

2.5 组对的分析

结合管管对接的焊缝组对的情况,应保障内部具有较强的平整性特点,同时,严控内壁的错边量,保证其不应超过管壁厚度的十分之一,要求在数量方面不能超过0.4mm。在具体的工艺处理过程中,为有效进行应力的降低处理,应采取有效措施尽可能保障满足管子呈现出自由状态的情况。在这样的过程中,当管子存在应力或者拉力的影响下,则难以对其进行必要的对中处理要求。具体来说,结合工况的实际要求,可以在专门的工装中夹住工件进行处理,在此基础上,可以将机头安装在连续油管的一侧,具体的实际对中处理中,不能出现错边以及缝隙等问题。

3 结束语

综上所述,结合当前油田开发利用中所用到的连续油管设备,为了有效处理其在应用实践中存在的管体的损伤和失效的问题,在进行修复连续油管的过程中,应该重视发挥管对管的焊接工艺技术。同时,只有严格控制好焊接质量,才能保证连续油管的使用寿命以及安全性方面的要求,才能有效满足较为苛刻的井下环境要求。在全面系统地研究连续油管的过程中,结合实践经验分析,连续油管的现场焊接处理具有一定的特殊性和针对性,通过管管对接焊对连续油管的操作实践中,对于其焊接接头往往有着较高的技术要求,以及相应的标准规范。所以,在这样的背景下,我们应该充分重视好焊接前的准备工作,这样才能为后续的连续油管焊接工作奠定良好的基础,全面保障焊接质量,保证有效提升连续油管设备的使用寿命以及使用安全性,满足新时期我国的石油开发利用的需求,全面提升我国石油资源的利用率,以满足当前经济社会的快速稳定发展要求。

参考文献:

[1] 黄鹏儒,王雷, 冯雪楠,等. 焊接热循环对连续油管焊接HAZ组织的影响[J]. 焊管, 2019年2期.

[2] 侯树成, 周勇, 刘云, 等. 连续油管管材及焊接热影响区显微组织分析[J]. 焊管, 2019年3期.

[3] 陈美宝, 张辉. CT80连续油管焊接接头的电化学腐蚀行为研究[J]. 热加工工艺, 2018年15期.

[4] 李博锋, 刘云, 汪强, 等. GT90连续油管对接焊接头的组织和性能分析[J]. 钢管, 2018年3期.

[5] 李报, 陈思杰, 闫瑞峰. 连续油管瞬时液相扩散焊接接头的组织与力学性能[J]. 兵器材料科学与工程, 2017年1期.

[6] 许庆, 张英, 许蓉娜. 冷却速度对连续油管焊接接头热影响区组织及性能的影响[J]. 热处理技术与装备, 2016年1期.

论文作者: 沈军, 刘江

论文发表刊物:《科学与技术》2020年1期

论文发表时间:2020/4/29

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