+86-133 5778 8080

ŞTIRI

Mașină de strung pentru îmbinarea și cuplarea țevilor de foraj de ulei: Ghid complet

Jun 18, 2026

An Mașină de strung pentru țevi de foraj de ulei, îmbinare și cuplare este coloana vertebrală a prelucrării tubulare de precizie a câmpurilor petroliere — concepută special pentru a tăia, fileta și finisa conexiunile care mențin intactă un întreg șir de foraj sub mii de picioare de rocă, presiune și sarcină de torsiune. Atunci când firele de cuplare eșuează la adâncime, costul nu este doar țeava pierdută - este rata zilnică a instalației, operațiunea de pescuit și, în cele mai rele cazuri, puțul în sine.

API 5CT / 7 Standarde de filet primar prelucrate
0,001 mm Toleranța pasului filetului pe configurațiile CNC
630 mm Capacitatea diametrului de balansare la modelele grele
40 de ani Durata de viață a cadrelor de strung întreținute corespunzător

Pentru ce este folosită o mașină de strung pentru îmbinarea și cuplarea țevilor de foraj de ulei

Funcția principală a unui strung de cuplare a țevilor de foraj este de a prelucra suprafețele de împerechere și conexiunile filetate pe mărfurile tubulare utilizate în forajul de petrol și gaz. Aceste conexiuni - capete de cutie, capete de știft, cuplaje și îmbinări pentru scule - trebuie să se conformeze exact API sau profilelor de filet brevetate pentru a asigura un cuplu de machiaj fără scurgeri și integritatea structurală la sarcini dinamice de foraj care pot depăși 500.000 lbs de tensiune combinată cu efortul ciclic de încovoiere.

01
Tăierea filetului

Prelucrarea formelor de filet API rotunde, contrafort sau premium brevetate pe diametrul exterior de cuplare și capete ale știftului de țeavă la toleranțe exacte de pas, conicitate și plumb.

02
Confruntare și umeri

Îndreptarea cu precizie a umărului de etanșare pe conexiuni premium pentru a obține o geometrie a etanșării metal-metal cu o toleranță de planeitate de 0,002 mm.

03
Strunjire OD și ID

Strunjirea brută și de finisare a cuplajului și a îmbinării sculei cu diametrele exterioare și interioare la valorile Ra specificate pentru grosimea peretelui, concentricitatea și finisarea suprafeței.

04
Refiletare și reparare

Restabilirea conexiunilor API uzate sau deteriorate pe țevile de foraj și cuplajele uzate pentru a returna bunurile tubulare în starea pregătită pentru service și în conformitate deplină cu API.

05
Taper Boring

Prelucrare conică internă pentru conexiuni la capătul cutiei și filete interne de cuplare, menținând concentricitatea cu axa țevii până la o curățare de 0,01 mm.

06
Teșire și debavurare

Tăierea finală a șanfrenului și îndepărtarea bavurilor la toate capetele filetate pentru a preveni deteriorarea firului în timpul machiajului și al transportului.

Cum un strung de cuplare pentru țevi de foraj asigură o filetare de precizie și acuratețe

Precizia filetului în prelucrarea tubulară a câmpurilor petroliere nu este o preferință de fabricație - este o cerință de siguranță și de reglementare. API Spec 5B și 5CT definesc toleranțe admisibile pentru diametrul pasului, conicitatea pe picior, plumbul și înălțimea filetului care trebuie verificate la fiecare conexiune prelucrată. Un strung de cuplare special construit realizează acest lucru printr-o combinație de rigiditate structurală, geometrie de precizie a arborelui și execuție controlată a traseului sculei.

Principiul Ingineriei

Precizia filetului începe cu deformarea axului sub 0,005 mm TIR și dreptatea patului cu 0,01 mm pe metru - orice îndoire sau vibrație în structura mașinii se traduce direct în eroare de pas și conicitate a filetului finit. Acesta este motivul pentru care strungurile de cuplare pentru zăcăminte petroliere folosesc paturi cu secțiuni întărite și șlefuite, mai degrabă decât cadrele din oțel fabricate utilizate în centrele de strunjire de uz general.

La mașinile configurate cu CNC, ciclul de filetare este controlat de un encoder sincronizat pe ax, care furnizează date precise de poziție către servo-axa Z - permițând sculei să reangajeze filetul la exact aceeași poziție unghiulară la fiecare trecere. Această sincronizare menține precizia plumbului în mai multe treceri de degroșare și trecerea finală de finisare, eliminând eroarea de pas cumulată pe care o introduce filetarea manuală la reangajarea unei tăieturi.

Parametrul de precizie Toleranță API 5B Strung CNC realizabil Metoda de verificare
Diametrul pasului filetului /- 0,076 mm /- 0,010 mm Set de calibre de filet API
Conicitate pe picior /- 1/32 in/ft /- 1/128 in/ft Ecartament conic / CMM
Fir Plumb /- 0,076 mm / 25mm /- 0,008 mm / 25 mm Comparator de plumb
Runout ax (TIR) Nu este specificat < 0,005 mm Indicator cadran la mandrina
Finisarea suprafeței (Ra) 3,2 microni max 0,8–1,6 microni Profilometru

Tipuri de țevi de foraj și cuplaje prelucrate de mașini de strunguri pentru câmpuri petroliere

Produsele tubulare pentru zăcăminte petroliere acoperă o gamă largă de diametre, calități și tipuri de conexiune - un strung special pentru țevi de foraj trebuie să se adapteze la întregul spectru de dimensiuni obișnuite, fără a compromite acuratețea la fiecare capăt al intervalului.

  • Teava de foraj API (2-3/8 inch la 6-5/8 in OD): Țeavă de foraj standard în clasele E-75, X-95, G-105 și S-135. Îmbinările sculelor sunt sudate la ambele capete și prelucrate la forme de filet NC sau API IF. Cea mai comună piesă de prelucrat pe orice strung de cuplare pentru câmp petrolier.
  • Teava de foraj cu greutate mare (HWDP): Țeavă de tranziție cu pereți mai groși, utilizată între gulerele de foraj și țeava de foraj standard. Diametrul exterior al îmbinării sculei de până la 8 inchi necesită strunguri cu capacitate de balansare care să se potrivească - de obicei, 630–800 mm de balansare pentru cele mai mari dimensiuni HWDP.
  • Gulerele de foraj (4-3/4 inci la 11 in OD): Componente de ansamblu cu bară solidă și gaură de jos prelucrate cu API sau cutie proprietară și conexiuni pin. Masa și rigiditatea lor necesită mandrine rezistente și suporturi stabile pentru a preveni deformarea în timpul filetării.
  • Cuplaje de carcasă (4-1/2 in până la 20 in OD): Conectori cilindrici scurti prelucrați cu API LTC, STC, BTC sau forme de filet premium la ambele capete interne. Procesat pe strunguri configurate pentru filetare ID-uri traversante.
  • Tuburi și cuplaje pentru tuburi (1.050 in to 4-1/2 in OD): Tubulare de șir de producție prelucrate cu API EUE, NUE sau forme premium de filet etanșe la gaz. Diametru mai mic, dar adesea necesită cea mai strânsă toleranță datorită funcției de etanșare cu gaz.
  • Crossover Subs și componente BHA de specialitate: Subansambluri dintr-o singură piesă sau sudate care conectează forme diferite de filet - prelucrate la dimensiunile de imprimare ale clientului, cu cutie la un capăt și știft pe celălalt.

Cum să alegeți o mașină de strung pentru operațiunile de filetare a țevilor de foraj de ulei

Selectarea strungului corect începe cu cel mai mare diametru și lungime a piesei de prelucrat pe care mașina le va procesa în mod regulat - ambele determină oscilația minimă și distanța dintre centre necesare. Dincolo de geometrie, patru criterii tehnice separă mașinile adecvate de strungurile adecvate pentru câmpuri petroliere.

A
Leagăn peste pat

Trebuie să depășească cel mai mare diametru exterior al cuplajului sau al articulației sculei cu o marjă de lucru sigură. Pentru țeava de foraj de 6-5/8 inchi, este necesară o balansare minimă de 630 mm (24,8 inchi). Lucrările HWDP și gulerele de foraj necesită 800 mm.

B
Configurația alezajului arborelui și mandrinei

Orificiul traversant al arborelui trebuie să treacă prin corpul țevii - de obicei 130-180 mm pentru țeava de foraj standard. Cursarea fălcilor mandrinei trebuie să găzduiască atât corpul țevii înguste, cât și îmbinarea sculei mai lată, fără re-mandrinare.

C
Cutie de viteze de filetare și interval de alimentare

Trebuie să acopere întreaga gamă de pasuri de filet API — 3,5 TPI până la 13 TPI pentru conexiuni comune — fără schimbarea angrenajelor sau atașamentelor externe. Filetarea CNC elimină complet această constrângere.

D
Lungimea patului și capacitatea de odihnă constantă

Corpurile țevilor de foraj variază de la 28 la 45 de picioare. Pentru filetarea îmbinărilor individuale după tăiere, este practică o distanță de 3-5 metri între centre. Opozițiile stabile previn deformarea țevii și vibrațiile la lungimi extinse.

Procesul de prelucrare CNC pentru cuplajele țevilor de foraj de ulei

Un ciclu complet de prelucrare cu cuplare CNC pe un strung special construit urmează o secvență definită care menține controlul dimensional în fiecare etapă, de la forjare brută până la conexiunea calibrată finită.

Pasul 1 — Mandrină și față pentru materie primă

Forjarea cuplajului sau stocul de bară este mandrinată în mandrina cu 3 sau 4 fălci, indicată pentru concentricitate, și pătrată la ambele capete pentru a stabili suprafețele de referință pentru toate operațiunile ulterioare.

Pasul 2 — OD Rough Turn

Diametrul exterior al cuplajului este degroșat până la 1,5–2 mm din diametrul finit în una sau două treceri, îndepărtând depunerile și formând material rotund. Inserțiile din carbură clasificate pentru tăieturi întrerupte mâneresc scara de forjare fără așchiere.

Pasul 3 — Alezajul ID și conicitatea

Alezajul cuplajului este găurit brut, apoi alezat-terminat conform specificațiilor conice interne API. Interpolarea axei Z CNC menține liniaritatea conicității pe toată lungimea alezajului într-o singură trecere sincronizată.

Pasul 4 — Tăierea filetului intern

Ciclul filetului este executat cu o unealtă de filetare într-un singur punct, necesitând de obicei 8-14 treceri de la brut la finisaj. Controlerul CNC menține sincronizarea dintre ax și avans la o rezoluție de 0,001 grade, asigurând precizia cablului la fiecare trecere.

Pasul 5 — Flip și al doilea sfârșit

Cuplajul este inversat în mandrina. Un filet prelucrat anterior servește ca punct de referință pentru concentricitatea remandării. Cel de-al doilea capăt repetă pașii 3 și 4, programul CNC reflectând programul filetului de la primul capăt.

Pasul 6 — OD Finish Turn și teșit

Diametrul exterior este rotit la finisaj la diametrul specificat și la finisarea suprafeței, iar teșiturile introduse sunt tăiate la ambele capete. Dimensiunile finale ale pieselor sunt verificate cu micrometre și seturi de calibre API înainte ca cuplajul să fie eliberat pentru inspecție.

Asigurarea calității și durabilității filetului în prelucrarea cuplajului țevilor de foraj

Calitatea filetului în prelucrarea cuplajului pe câmp petrolier este produsul stării mașinii, selecției sculelor, parametrilor de tăiere și a unui protocol sistematic de măsurare aplicat fiecărei conexiuni finite - nu eșantioanelor aleatorii. Un singur cuplaj în afara toleranței care trece în câmp reprezintă un risc de defectare necontrolat în garnitura de foraj.

Controale de proces

  • Utilizați inserții de filetare cu profil API dedicate cu raza de vârf verificată - nu înlocuiți niciodată inserțiile de filetare de uz general cu formele de filet API
  • Monitorizați concentrația fluidului de tăiere și debitul — lichidul de răcire insuficient determină dilatarea termică a piesei de prelucrat, schimbând diametrul pasului cu 0,01–0,03 mm în timpul tăierii
  • Verificați preîncărcarea lagărului arborelui și suporturile de transport la începutul fiecărei execuții de producție - suporturile uzate introduc joc pe axa Z care apare direct ca eroare de plumb
  • Înregistrați parametrii de tăiere (viteză, avans, adâncime pe trecere) pe gradul de material — oțelul P-110 necesită o viteză la suprafață cu 15–20% mai mică decât J-55 pentru a evita formarea muchiei pe insertul filetat

Protocolul de măsurare

  • Aplicați seturi de calibre de filet API (calibre L1, L4 pentru cutie; calibre inelare pentru știft) la 100% din cuplajele finite - practica petrolieră nu acceptă niciodată eșantionarea AQL pentru filete critice pentru siguranță
  • Verificați distanțarea ecartamentului de filet atât în pozițiile de strângere manuală, cât și în pozițiile de etanșare la putere - eroarea diametrului pasului se arată clar ca abatere a distanței calibrate de la valorile tabelului API
  • Utilizați un profilometru pentru a verifica finisarea suprafeței Ra pe flancurile filetului - flancurile aspre provoacă uzură în timpul machiajului și reduc durata de viață a conexiunii la oboseală cu până la 30%
  • Efectuați o inspecție vizuală cu o mărire de 10 ori pentru semne de zgomot, fire rupte și introduceți dovezi de rupere înainte de inspecția manometrului
Specificați mașina potrivită pentru funcționarea dvs. tubulară

De la filetarea într-un singur punct a conexiunilor API până la ciclurile complete de producție de cuplare CNC, specificația corectă a strungului determină calitatea filetului, timpul ciclului și costul sculelor pe termen lung pe toată durata de viață a mașinii. Explorați Mașină de strung pentru țevi de foraj de ulei, îmbinare și cuplare variază și potrivește capacitatea de balansare, orificiul axului și sistemul de filetare la programul tău tubular specific.