專利名稱：鉆井用異形管的制造方法及其實施裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及金屬的壓力加工，也就是鉆井用異形管的制造方法及其實施裝置。
本發明用于制造鉆井時封閉情況復雜區域所用異形管最為有效。
在鉆深井時，常常發生這種情況，即開采到一些巖石層，它們強烈地吸收鉆探泥漿，或者向鉆井排出礦層的液體。用水泥粘結的普通方法來隔絕這樣的一些巖石層，不能獲得令人滿意的結果。目前在這種情況下，人們就在該處安裝預先卷成一卷的盒式金屬補墊，中間的、全長的(從井口開始)或截短的管柱。
但是，補墊未獲得廣泛的采用，因為用它們來隔絕情況復雜區域時，不能保證密封;此外，它們不可能制得很長，用它們來隔絕長達數十和數百米的情況復雜區域，不可能是有效的。
為此目的采用中間的和截短的管柱，可以保證可靠地封閉情況復雜的區域。但是這項措施，要耗費較多的材料，因為必須將上述管柱用水泥粘結在井中，要消耗大量金屬、水泥和費很多的時間。此外，每安裝一根附加的管柱，鉆井的直徑便要縮小，這使井的使用條件變壞。
已知一種制造異形管的方法，它是將圓柱形的管子拉過一個成形元件(SU，A，549196)，使其中部成形。
實施這種方法的裝置包括一拉管模，它具有一帶異形陰模的承座，陰模制成分割開的元件，裝在彈性的心桿上，心桿用環連接起來;還包括一個產生施加于異形陰模上的外部負荷的部件。彈性心桿之間在離開陰模端面一般距離處連接起來。這段距離不短于陰模元件長度的兩倍。
已知的這種制造異形管的方法和其實施裝置的主要缺點是這樣獲得的異形管放下到井中並安裝在情況復雜區域，不可能和井壁緊密貼合，因為管子毛坯在成形之前，其外徑必須等于情況復雜區域中鉆井的直徑。
但是按這種已知方法將管子成形時，管子直徑只在其中部成形部分縮小，管子的圓柱形端頭的直徑和成形前一樣，自然不能進入井中。如果將管子直徑減小，它便不能裝在情況復雜的區域之中，因為其管壁將不和井壁貼合。如果在封閉情況復雜區域時，將其直徑擴大，大于井的直徑，以免縮小井的通道，則這種缺點更變得嚴重。
已知的這種方法及其實施裝置的另一缺點，是要制造有兩個圓柱形端頭的異形管，其加工過程要分為若干個工藝操作，這使得其制造過程復雜化並且昂貴，降低管子的生產率。
還已知有另一種制造異形管的方法，是將管子拉過一個成形工具〔A、K、舒魯波夫，M、A、弗萊別爾格《經濟斷面管子的生產》，1963，蘇聯國家黑色和有色冶金科技出版社(斯維爾德洛夫斯克)，146頁〕。這種方法制造的管子在其全長上斷面都保持一致。
這種方法的缺點，是制成的管子系用焊接的方法將它們的端頭連接起來，成為管柱。在井中不穩定的條件下，這項工作是非常復雜的。此外，需要有復雜的裝置-夾持和定心頭，將它們放下到井中，安裝起來。
本發明的任務是創造一種鉆井用異形管的制造方法和其實施裝置，保證獲得帶有圓柱形部分的異形管，該圓柱形部分的直徑實際上和異形部分的外切圓直徑相等。
所提出的這一任務是這樣解決的，即提供一種鉆井用異形管的制造方法將圓柱形管子拉過一個成形機構;按照本發明，在這種方法中，每根管子的異形整形是在長度的一部分上進行的，並且在其整個長度上將管子直徑縮小，使其圓柱形部分的直徑實際上等于管子異形部分外切圓的直徑。
上面所提出的方法，由于管子的圓柱形部分和異形部分的橫斷面有相同的限界尺寸，使得異形管柱可以自由地放下到井的情況復雜區域中，在異形管膨脹后，它們緊貼井壁，可靠地封閉這區域。
所提出任務還用下面的措施來解決提供一種實施異形管制造方法的裝置，包括裝在拉模座中的拉管模和拉模小車，拉管模設置在外殼中，按照本發明，在這裝置中在拉管模之前，所加工管子移動軌跡的兩邊裝有凸輪。凸輪的一端裝有產生變形的滾子，而在另一端裝有叉形杠桿，杠桿通過有槽的拉桿與拉模小車相互作用。在拉桿的槽中裝有定位銷，與叉形杠桿和帶支承滾子的轉動杠桿相互作用。轉動杠桿固定在外殼上，與所加工管子的移動軌跡平行。這樣，杠桿的一個臂通過支承滾子和所加工的管子相互作用，而另一個臂裝有鉸接的擋銷，周期性地和凸輪相互作用。
本裝置采用這種結構，由于縮減了管子在其中部成形后，為把管子與成形元件分開而移動管子的工藝操作，而使具有圓柱形端頭的異形管的制造過程簡化、加速和便宜，並且使得這個過程不間斷，工藝操作得以自動化，人員的工作得以減輕，從而提高勞動生產率。
在推薦的本發明實施方案中，這裝置裝有盤和雙連桿搖臂，盤與凸輪裝在同一軸上，雙連桿搖臂的一連桿與外殼鉸接，而另一連桿與盤鉸接，同時盤在操作上和凸輪相連，而雙連桿搖臂與擋銷相連。
這使得施加在擋銷上的力載荷減輕，從而延長了它們的工作壽命。
本發明的其他目的和優點將可以從下列有關實施例的詳細描述和附圖中了解到。在下列圖中

圖1示出按照本發明的裝置總圖;
圖2-按照本發明的裝置俯視圖;
圖3-凸輪(俯視圖);
圖4-凸輪(側視圖);
圖5-盤(俯視圖);
圖6-盤(側視圖);
圖7-雙連桿機構的運動簡圖，其中盤和凸輪處在管子成形前的起始位置;
圖8-同上，在工作位置;
圖9-同上，在管子成形結束時;
圖10-雙連桿鉸接機構的臂的相互布置簡圖。
異形管的制造方法如下將圓柱形管子毛坯拉過成形機構，並進行管子中間部分的異形整形過程，同時將管子直徑在全長上縮小。這時管子的圓柱形末端縮小到其直徑實際上和異形部分的外切圓直徑相等。然后在其上加工螺紋，以便異形管相互連接。
如果有若干對異形管子用焊接方法相互連接，則在成形時，這些管子中每一根留一個圓柱形端頭。管子毛坯圓柱形端頭的縮小，可以在成形之前，也可以在成形之后進行。
實施本方法的裝置包括外殼1(圖1)，其中裝有拉管模2和軸4，后者垂直裝在外殼1中，用彈簧3壓住，其兩端有花鍵(圖中未示出)。在軸4下端、圓柱形管子毛坯移動軌跡的兩側，裝有凸輪6，它帶有使產生變形的滾子7;而在軸4的上端裝有叉形杠桿8，后者安裝得可以和定位銷9相互作用。定位銷則鉸接懸掛在拉桿11的槽10中。拉桿11裝在拉模小車(圖中未示出)的軸12上。產生變形的滾子7借助于軸13(圖2)裝在凸輪6的槽14中(圖4)，並由盤16凸出部分的止擋表面15(圖5)固定在工作位置。盤16安裝得可以在凸輪6(圖4)的圓柱形凸臺17上轉動，在工作位置時是靠其和支承表面18相接觸，而在非工作位置時是靠盤16(圖6)的止擋表面19和凸輪6(圖3)的支承表面20相接觸而定位。盤16的轉動角度是由雙連桿搖臂21來限制的，它具有兩個連桿22和23(圖1、2和8)，它們分別靠軸25和外殼1鉸接，軸24和盤16鉸接。連桿22和23的運動可被擋銷26阻止。擋銷26制成桿形，下端具有錐形表面27(圖1)，垂直裝在外殼1中，可以作往復移動。擋銷26的上端通過吊耳28和轉動杠桿29的一端鉸接，而轉動杠桿29則通過軸30和外殼1鉸接，其另一端裝有支承滾子31。轉動杠桿29可在軸30上相對于外殼轉動並設置在和裝置縱軸線平行的位置上。從支承滾子31一邊開始的轉動杠桿29的長度可確定與支承滾子31相作用的管子5的圓柱形端頭的長度。該裝置預先用擋環33和螺釘34(圖1)固定在拉模座(圖中未示出)的支架32上。帶擋銷26的轉動杠桿29的一端，在其起始狀態時處于抬起的位置，而產生變形的滾子7在彈簧3的作用下移到邊上。
裝置的工作情況如下將要成形的圓柱管毛坯5插入拉管模2中，毛坯上有預制(滾軋)的末端5′，以供拉模小車將其抓住。這時支承滾子31和管子5相互發生作用而被略微抬起(圖1)，而轉動杠桿29帶擋銷26的另一端下降，以使擋銷抵住連桿23的錐形表面27。產生變形的滾子7在彈簧3(圖1)的作用下移到邊上(圖2和7)。
然后，將拉模小車移向裝置，以抓住管子5的預制末端5′，這時拉桿11帶定位銷9的一部分通過杠桿8伸出一定的長度，從而確定被成形管子5的前面圓柱形端頭的長度。在拉模小車的工作行程中，管子5朝圖1中箭頭A所示的方向移動。管子5通過拉管模2時被縮小到所需的尺寸。在管子前端縮小到設計尺寸后，拉桿11的定位銷9靠在叉形杠桿8上，在力的作用下后者朝拉管行程方向轉動，它們通過軸4轉動凸輪6及所帶的產生變形的滾子7。滾子7壓入管子5中，直至凸輪6以其支承表面18(圖3)靠在盤16的表面15(圖5)上為止，這樣保證將產生變形的滾子7固定在工作位置(圖8)，因為這時連桿23阻止了盤16的轉動，而連桿23被擋銷26擋住不能向邊上(相對于毛坯)轉動。擋銷26的錐形表面27(圖1)所承受的力大大小于由成形所產生的力。當杠桿8在軸4上轉過一個保證滾子7在工作位置的角度時，拉桿11的定位銷9脫開和杠桿8的嚙合。當管子毛坯5進一步移動時，拉管模2同時使管子5的中間部分成形和縮小。這樣便使管子5異形部分的直徑實際上等于管子5被縮小的圓柱形端頭5′的直徑。
當支承滾子31達到管子5的端頭時，它在自己的重力作用下突然下降，並使擋銷26脫開和連桿23的嚙合，連桿23在軸25上往離開管子5的一側轉動(圖9)，而通過盤16和連桿22相連的凸輪6朝拉管的行程方向轉動，這時產生變形的滾子7不再和管子5接觸。留下的管子5未成形的第二端，通過拉管模2被縮小到直徑實際上等于已縮小的圓柱形端頭5′(圖1)。彈簧3將帶著滾子7的凸輪6轉至原始位置(圖7)。
在這過程中，管子5的成形過程和縮小過程一起完成。
權利要求
1.一種鉆井用異形管的制造方法，包括將圓柱形的管子拉過一個成形機構的步驟，其特征在于每根管子的異形制型在其長度的一部分上進行，同時在全部長度上將其縮小，使管子圓柱部分的直徑實際上等于異形部分外切圓的直徑。
2.一種實施權利要求1所述方法的裝置，包括裝在拉模座中的拉管(2)和拉模小車，拉管模(2)系設置在外殼1中，其特征在于在該裝置的拉管模(2)之前、被加工管子(5)移動軌跡的兩邊，裝有凸輪(6)，凸輪(6)的一端裝有使產生變形的滾子(7)，而另一端裝有叉形杠桿(8)，杠桿(8)通過有槽(10)的拉桿(11)和拉模小車相互作用，在拉桿的槽(10)中裝有定位銷(9)，與叉形杠桿(8)及帶支承滾子(31)的轉動杠桿(29)相互作用，轉動杠桿(29)裝在外殼(1)上，與被加工管子(5)的移動軌跡平行，這樣，杠桿(29)的一個臂通過支承滾子(31)和被加工管子(5)相互作用，而其另一臂裝有鉸接的擋銷(26)，周期性地和凸輪相互作用。
3.根據權利要求2的裝置，其特征在于它裝有盤(16)和雙連桿搖臂(21);盤(16)和凸輪(6)裝在同一軸上;雙連桿搖臂的一個連桿(23)和外殼(1)鉸接，其另一連桿(22)和盤(16)鉸接，並且盤(16)在操作中和凸輪(6)相接合，而雙連桿搖臂(21)和擋銷(26)在操作中相接合。
全文摘要
一種鉆井用異形管制造方法包括，將圓柱形管子拉過成型機構，把其一部分制成異形，并將管子在全長上縮小，使管子圓柱形部分的直徑等于其異形部分的外切圓直徑。其實施裝置包括，拉管模和拉模小車，在拉管模之前，被加工管子移動軌跡的兩邊裝有凸輪6。凸輪的一端裝有產生變形的滾子7，而另一端裝有叉形杠桿8，通過拉桿11和拉模小車相互作用。杠桿29的一個臂通過支承滾子31和被成型的管子相互作用，另一臂裝有鉸接的擋銷26，它周期性地和凸輪6相互作用。
文檔編號B21C1/22GK1049986SQ8910705
公開日1991年3月20日 申請日期1989年9月9日 優先權日1989年9月9日
發明者蓋巴德施特·薩里坦奧夫契·阿巴德馬諾夫, 阿拉伯特·蓋巴杜利夫契·茲挪里恩, 瑞沙德·特姆蓋利依夫契·布里格考夫, 阿那托賴·維斯利依夫契·波奧夫, 亞諾斯萊夫·維斯利依夫契·瓦庫萊, 阿萊仙德·安德依夫契·弗托夫, 維南阿曼·尼考萊依夫契·杜埃夫, 杰納德·彼特諾夫契·毛塞夫, 依萬·安德依夫契·萊斯漢考, 沙米樂·卡施弗里諾夫契·沙依克邁托夫, 魯斯他姆·克哈米托夫契·依白突林, 威拉德米爾·阿爾凱迪依夫契·阿拉伸, 阿拉仙德·亞考夫萊夫契·夫諾勞夫, 埃樂馬斯·發利克霍夫契·米蓋茲奧夫, 埃樂杜斯·扎凱依夫契·瓦芬 申請人:韃靼國立石油工業科學研究所設計院