JPS60118348A - ドリルパイプのアプセツト加工方法 - Google Patents
ドリルパイプのアプセツト加工方法Info
- Publication number
- JPS60118348A JPS60118348A JP22607683A JP22607683A JPS60118348A JP S60118348 A JPS60118348 A JP S60118348A JP 22607683 A JP22607683 A JP 22607683A JP 22607683 A JP22607683 A JP 22607683A JP S60118348 A JPS60118348 A JP S60118348A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- drill pipe
- pipe end
- pipe
- drill
- heating
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- Pending
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、ドリルパイプのアプセット加工方法に係り、
特に、石油試掘等に用いるドリルパイプをアプセット加
工するのに好適な、ドリルパイプのアプセット加工方法
に関する。
特に、石油試掘等に用いるドリルパイプをアプセット加
工するのに好適な、ドリルパイプのアプセット加工方法
に関する。
原油、天然ガス等の試掘、生産用の井戸には、大別して
掘削用のドリルパイプ、地盤の崩壊から坑井を守るケイ
シング、原油、天然ガス等を地表に導くチュービングの
３種類の油井管が使用される。このうちドリルパイプは
、通常のロータリードリリング法では、ツールジヨイン
トに摩擦圧接された後、該ツールジヨイントのねじ継手
により結合され、更にＩＩを付加させるためにドリルカ
ラーが接続されるようになっており、先端のビットに回
転を与えると共に、泥水を坑底に送る機能を果たずもの
である。
掘削用のドリルパイプ、地盤の崩壊から坑井を守るケイ
シング、原油、天然ガス等を地表に導くチュービングの
３種類の油井管が使用される。このうちドリルパイプは
、通常のロータリードリリング法では、ツールジヨイン
トに摩擦圧接された後、該ツールジヨイントのねじ継手
により結合され、更にＩＩを付加させるためにドリルカ
ラーが接続されるようになっており、先端のビットに回
転を与えると共に、泥水を坑底に送る機能を果たずもの
である。
そのためドリルパイプは、ケイシング、チュービングと
異なり、圧接されたり回転を与えられたりするので、そ
の製造にあたっては、強度、耐疲労特性、耐衝撃特性な
ど特に動荷重下での応力集中を考處した品質設計、製造
管理が必要である。
異なり、圧接されたり回転を与えられたりするので、そ
の製造にあたっては、強度、耐疲労特性、耐衝撃特性な
ど特に動荷重下での応力集中を考處した品質設計、製造
管理が必要である。
こうした事情から、ツールジヨイント部の強度を維持す
るために、該ツールジヨイント部のねじ形成部分の幅と
同等の管径を確保するべく、ドリルパイプにはその管端
部に、第１図に示１ようなアプセット加工を施す操作が
行われている。即ち、同図において、１０がその管端部
１０Ａを加熱されたドリルパイプ材、１２がアプセツタ
である。
るために、該ツールジヨイント部のねじ形成部分の幅と
同等の管径を確保するべく、ドリルパイプにはその管端
部に、第１図に示１ようなアプセット加工を施す操作が
行われている。即ち、同図において、１０がその管端部
１０Ａを加熱されたドリルパイプ材、１２がアプセツタ
である。
このアプセツタ１２は、ダイス１２Ａとポンチ１２Ｂと
が対になっており、ポンチ１２Ｂの軸方向のすえ込みに
よって、ドリルパイプ材１０を該ダイス１２Ａとポンチ
１２Ｂ内で押圧して所望のアプセット形状を鍛造形成す
るものである。
が対になっており、ポンチ１２Ｂの軸方向のすえ込みに
よって、ドリルパイプ材１０を該ダイス１２Ａとポンチ
１２Ｂ内で押圧して所望のアプセット形状を鍛造形成す
るものである。
しかしながら、このようなアプセット加工は、第１図か
らも明らかな如く、管端内面側の肉厚増加部分Ａは、ダ
イス１２Ａにおいてもポンチ１２Ｂにおいても形状規制
を施すことができないという問題がある。そのためアプ
セット部の形状によっては、この肉厚増加部分Ａにおい
て厳しい回転動荷重によって応力集中が生じ、亀裂１３
が発生・進行して早期に破綻に至ることがあるという問
題があった。
らも明らかな如く、管端内面側の肉厚増加部分Ａは、ダ
イス１２Ａにおいてもポンチ１２Ｂにおいても形状規制
を施すことができないという問題がある。そのためアプ
セット部の形状によっては、この肉厚増加部分Ａにおい
て厳しい回転動荷重によって応力集中が生じ、亀裂１３
が発生・進行して早期に破綻に至ることがあるという問
題があった。
本発明は、このような従来の問題点に鑑みてなされたも
のであって、該肉厚増加部分において応力集中が生ぜず
、耐衝撃、耐疲労特性の優れたドリルパイプを製造する
ことのできるドリルパイプのアプセット加工方法を提供
でることをその目的としている。
のであって、該肉厚増加部分において応力集中が生ぜず
、耐衝撃、耐疲労特性の優れたドリルパイプを製造する
ことのできるドリルパイプのアプセット加工方法を提供
でることをその目的としている。
本発明は、ドリルパイプ材の管端を設定温度までｈＯ熱
する工程と、該設定湿度まで加熱した管端の温度を該設
定湿度のまま所定時間保持する工程と、該所定時間の経
過後に管端をすえ込み鍛造加工してアプセットを形成づ
る工程と、を備えることにより上記目的を達成したもの
である。
する工程と、該設定湿度まで加熱した管端の温度を該設
定湿度のまま所定時間保持する工程と、該所定時間の経
過後に管端をすえ込み鍛造加工してアプセットを形成づ
る工程と、を備えることにより上記目的を達成したもの
である。
本発明は、第２図に示すように、加熱温度と変形応力と
の間に、加熱温度が高いと変形応力が小さく、逆に加熱
温度が低いと変形応力が高いという関係、即ち同じアブ
セット力を加えた場合に加熱温度の高い部分はど変形し
ヤ１いという関係があることに着目し、管端部に合理的
な加熱制御を施すことにより、上記管端内面の肉厚増加
部分での熱特性及び形状変化特性が憩激に変化すること
を防止して、応力集中の発生を抑えるようにしたもので
ある。
の間に、加熱温度が高いと変形応力が小さく、逆に加熱
温度が低いと変形応力が高いという関係、即ち同じアブ
セット力を加えた場合に加熱温度の高い部分はど変形し
ヤ１いという関係があることに着目し、管端部に合理的
な加熱制御を施すことにより、上記管端内面の肉厚増加
部分での熱特性及び形状変化特性が憩激に変化すること
を防止して、応力集中の発生を抑えるようにしたもので
ある。
、 なお、本発明に係る加工法に関連して、管端部での
加熱領域自体を拡張する手法も考えられたが、アプセッ
トの最大肉鰺部分の長さが長くなって規格以上となって
しまうという不具合があり、好まｄ − しい結果が得られなかった。
加熱領域自体を拡張する手法も考えられたが、アプセッ
トの最大肉鰺部分の長さが長くなって規格以上となって
しまうという不具合があり、好まｄ − しい結果が得られなかった。
以下図面に基づいて本発明の実施例を詳細に説明する。
この実施例は、第３図（Ａ）に示すように、ドリルパイ
プ材１０の管端部１０Ａを、１２００℃までインダクシ
ョンヒータ１４で急速加熱する工程と、同図（Ｂ）に示
すように、該ドリルパイプ材１０をこの加熱温度と同等
の炉温を有するガス炉１６内にＳ留させ、前記インダク
ションヒータ１４で加熱しＩζ管端の温度をそのまま３
分程度保持する工程と、該３分間の経過の後に、前述第
１図に示したと同様に、管端１０Ａをずえ込み鍛造加工
してアプセットを形成する工程とから構成されている。
プ材１０の管端部１０Ａを、１２００℃までインダクシ
ョンヒータ１４で急速加熱する工程と、同図（Ｂ）に示
すように、該ドリルパイプ材１０をこの加熱温度と同等
の炉温を有するガス炉１６内にＳ留させ、前記インダク
ションヒータ１４で加熱しＩζ管端の温度をそのまま３
分程度保持する工程と、該３分間の経過の後に、前述第
１図に示したと同様に、管端１０Ａをずえ込み鍛造加工
してアプセットを形成する工程とから構成されている。
このようにすることにより、１え込み鍛造加工をする際
の、ドリルパイプ材１０の加熱部と非加熱部との境界で
の、軸方向Ｘにおける温度Ｔの特性は第４図の曲線しで
示すようになり、温度勾配ａＴ／ａｘの値を従来に比し
極めて小さくすることができる。
の、ドリルパイプ材１０の加熱部と非加熱部との境界で
の、軸方向Ｘにおける温度Ｔの特性は第４図の曲線しで
示すようになり、温度勾配ａＴ／ａｘの値を従来に比し
極めて小さくすることができる。
４−
この結果、従来第５図（Ａ＞に示すような形状となった
管端内面の肉厚増加部分Ａは、従来と全く同様なすえ込
み＠造加工を施しながら、同図（Ｂ）に示すような形状
となり、その勾配は極めてゆるやかで、且つ断面のメタ
ルフロー特性も極めて滑らかとなるものである。
管端内面の肉厚増加部分Ａは、従来と全く同様なすえ込
み＠造加工を施しながら、同図（Ｂ）に示すような形状
となり、その勾配は極めてゆるやかで、且つ断面のメタ
ルフロー特性も極めて滑らかとなるものである。
ここで、この肉厚増加部分Ａでの勾配が滑らかになつ１
＝ことによる効果を確認するために、実管による回転曲
げ疲労試験を行ったところ、従来方法によるドリルパル
プでは９９，０００回で破綻に至ったものが、本発明方
法によったドリルバルブでは、４７０．０００回、ある
いは８７０．０００回に延びることが確認できた。
＝ことによる効果を確認するために、実管による回転曲
げ疲労試験を行ったところ、従来方法によるドリルパル
プでは９９，０００回で破綻に至ったものが、本発明方
法によったドリルバルブでは、４７０．０００回、ある
いは８７０．０００回に延びることが確認できた。
なお、上記実施例においては、保熱時間を３分としたが
、この保熱時間については、第４図に示す如く、これを
長くずればするほど温度勾配ａＴ／ａＸがゆるやかにな
るところから、意図でるアプセット形状に応じて適宜設
定すればよく、製品によっては１分で充分な場合もある
。なお、第４図の線図は、加熱長が２８０龍、加熱湿度
１１５０℃（１２００℃目標）の加熱条件の下で、肉厚
８゜６ｍ、４・１／２Ｂ径のＥ、Ｒ，Ｗ管を加熱したと
きのものである。
、この保熱時間については、第４図に示す如く、これを
長くずればするほど温度勾配ａＴ／ａＸがゆるやかにな
るところから、意図でるアプセット形状に応じて適宜設
定すればよく、製品によっては１分で充分な場合もある
。なお、第４図の線図は、加熱長が２８０龍、加熱湿度
１１５０℃（１２００℃目標）の加熱条件の下で、肉厚
８゜６ｍ、４・１／２Ｂ径のＥ、Ｒ，Ｗ管を加熱したと
きのものである。
又、上記実施例では、加熱手段として急速／１０熱の可
能なインダクションヒータを用い、保熱手段として保熱
の維持費用の安価なガス炉を用いるようにしていたが、
本発明では加熱、保熱の手段は特に限定されるものでは
なく、例えばいずれか一方のみで加熱、保熱の両方を行
うようにしてもよい。
能なインダクションヒータを用い、保熱手段として保熱
の維持費用の安価なガス炉を用いるようにしていたが、
本発明では加熱、保熱の手段は特に限定されるものでは
なく、例えばいずれか一方のみで加熱、保熱の両方を行
うようにしてもよい。
以上説明してき７Ｃ如く、本発明によれば、ドリルパイ
プのアプセット加工に際し、管端内面の肉厚増加部分の
勾配をゆるやかにすることができ、その結果、応力集中
が生ぜず、耐衝撃、耐疲労特性の優れたドリルパイプを
製造することかできるという効果が得られる。
プのアプセット加工に際し、管端内面の肉厚増加部分の
勾配をゆるやかにすることができ、その結果、応力集中
が生ぜず、耐衝撃、耐疲労特性の優れたドリルパイプを
製造することかできるという効果が得られる。
第１図（Ａ）（Ｂ）は、従来のドリルパイプアプセット
のすえ込み鍛造方法を示す断面図、第２図は、加熱濃度
と変形応力との関係を示す線図、 第３図（Ａ）（Ｂ）は、本発明に係るドリルパイプのア
プセット加工法の実施例を示す略伝正面図、 第４図は、上記実施例における、すえ込み鍛造をする直
前での、ドリルパイプ材の管端からの距離と濃度との関
係を、従来と比較して示す線図、第５図（Ａ）（Ｂ）は
、同じく、アプセット加工後のドリルパイプのアプセッ
ト形状及び内部のメタル７０−特性を、従来と比較して
示す断面図である。 １０・・・ドリルパイプ材、 ＩＯＡ・・・管端部、１
２・・・アプセツタ、 １２Ａ・・・ダイス、１２Ｂ・
・・ポンチ、 １４・・・インダクションヒータ、 １６・・・ガス炉
、Ａ・・・管端内面の肉厚増加部分。 代理人 高 矢 論 （ほか１名） ７− 第１図 ２Ａ ８− 第２図 プσ熱：／ｉＬ洟 第３図 （Ａ） 璽 柵 （Ｂ） 第４図
のすえ込み鍛造方法を示す断面図、第２図は、加熱濃度
と変形応力との関係を示す線図、 第３図（Ａ）（Ｂ）は、本発明に係るドリルパイプのア
プセット加工法の実施例を示す略伝正面図、 第４図は、上記実施例における、すえ込み鍛造をする直
前での、ドリルパイプ材の管端からの距離と濃度との関
係を、従来と比較して示す線図、第５図（Ａ）（Ｂ）は
、同じく、アプセット加工後のドリルパイプのアプセッ
ト形状及び内部のメタル７０−特性を、従来と比較して
示す断面図である。 １０・・・ドリルパイプ材、 ＩＯＡ・・・管端部、１
２・・・アプセツタ、 １２Ａ・・・ダイス、１２Ｂ・
・・ポンチ、 １４・・・インダクションヒータ、 １６・・・ガス炉
、Ａ・・・管端内面の肉厚増加部分。 代理人 高 矢 論 （ほか１名） ７− 第１図 ２Ａ ８− 第２図 プσ熱：／ｉＬ洟 第３図 （Ａ） 璽 柵 （Ｂ） 第４図
Claims (1)
- （１）ドリルパイプ拐の管端を設定温度まで加熱する工
程と、 該設定温度まで加熱した管端の温度を該設定温度のまま
所定時間保持する工程と、 該所定時間の経過後に管端をすえ込み鍛造加工してアプ
セットを形成する工程と、 を備えたことを特徴とするドリルパイプのアプセット加
工方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22607683A JPS60118348A (ja) | 1983-11-30 | 1983-11-30 | ドリルパイプのアプセツト加工方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22607683A JPS60118348A (ja) | 1983-11-30 | 1983-11-30 | ドリルパイプのアプセツト加工方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60118348A true JPS60118348A (ja) | 1985-06-25 |
Family
ID=16839436
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22607683A Pending JPS60118348A (ja) | 1983-11-30 | 1983-11-30 | ドリルパイプのアプセツト加工方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60118348A (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5203194A (en) * | 1991-12-05 | 1993-04-20 | Great Lakes Tool And Machine | Method of forming a trailer hitch receiver tube |
| WO1995025241A1 (en) * | 1994-03-16 | 1995-09-21 | Shaw Industries, Ltd. | Method for making upset ends on metal pipe and resulting product |
| CN100372627C (zh) * | 2005-06-30 | 2008-03-05 | 宝山钢铁股份有限公司 | 一种钻杆管端内外加厚的制造方法 |
| CN105436374A (zh) * | 2015-12-01 | 2016-03-30 | 中国重型机械研究院股份公司 | 一种加重钻杆管端整体加厚设备 |
| CN108311602A (zh) * | 2017-05-22 | 2018-07-24 | 青岛勤德索具有限公司 | 一种数控棘轮筒缩孔机 |
| KR20200036376A (ko) * | 2018-09-28 | 2020-04-07 | 일진제강(주) | 업세팅 공법을 이용한 중공 드라이브 샤프트 및 이의 제조 방법 |
| WO2020144549A1 (en) * | 2019-01-07 | 2020-07-16 | Tata Steel Limited | An apparatus and method for thickening a tube at its brim |
| CN116213622A (zh) * | 2023-05-10 | 2023-06-06 | 山西风雷钻具有限公司 | 一种加重钻杆加厚成型装置及工艺 |
-
1983
- 1983-11-30 JP JP22607683A patent/JPS60118348A/ja active Pending
Cited By (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5203194A (en) * | 1991-12-05 | 1993-04-20 | Great Lakes Tool And Machine | Method of forming a trailer hitch receiver tube |
| WO1995025241A1 (en) * | 1994-03-16 | 1995-09-21 | Shaw Industries, Ltd. | Method for making upset ends on metal pipe and resulting product |
| US5517843A (en) * | 1994-03-16 | 1996-05-21 | Shaw Industries, Ltd. | Method for making upset ends on metal pipe and resulting product |
| US5743301A (en) * | 1994-03-16 | 1998-04-28 | Shaw Industries Ltd. | Metal pipe having upset ends |
| CN100372627C (zh) * | 2005-06-30 | 2008-03-05 | 宝山钢铁股份有限公司 | 一种钻杆管端内外加厚的制造方法 |
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| US11383291B2 (en) | 2018-09-28 | 2022-07-12 | Iljin Steel Corporation | Hollow drive shaft using upsetting method and manufacturing method therefor |
| WO2020144549A1 (en) * | 2019-01-07 | 2020-07-16 | Tata Steel Limited | An apparatus and method for thickening a tube at its brim |
| CN116213622A (zh) * | 2023-05-10 | 2023-06-06 | 山西风雷钻具有限公司 | 一种加重钻杆加厚成型装置及工艺 |
| CN116213622B (zh) * | 2023-05-10 | 2023-07-07 | 山西风雷钻具有限公司 | 一种加重钻杆加厚成型装置及工艺 |
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