[发明专利]一种梯形缝筛管加工方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种梯形缝筛管加工方法，属筛管激光加工技术领域。

背景技术

激光加工是筛管制造过程中常用的加工技术。激光属于高能量密度的相干光，激光加工效率高。激光加工属于不接触加工，没有刀具损耗问题，加工成本低。

普通二维运动激光加工机床只能加工断面矩形缝的筛管。加工的方法是：先将切割头的光轴与被加工的套管径向对中，然后让切割头的光轴与套管产生相对轴向位移，即可切出矩形缝。

断面矩形缝即管子的内外壁缝隙一样宽，结构简单、加工操作方便，加工后的管壁强度高。但石油夹杂着细砂从缝隙流入管内时容易发生堵塞，采油效率低，甚至会造成塌井等严重事故。

断面梯形缝的筛管，有“过滤自洁”作用，即管子的外壁缝窄，内壁缝宽，呈开放状。比矩形缝的过流面积大，过流效果好。进入到缝隙中的细砂粒很容易被油流冲走，不易形成砂堵，可显著地减少流压的损失。

但是在普通二维运动激光加工机床上，采用传统的激光加工方法无法加工出断面梯形缝筛管。

发明内容

为了克服上述现有加工方法的不足，本发明的目的是提供一种复合变位加工方法。

解决上述问题的技术方案是：

一种复合变位加工方法，具体步骤如下：

在加工过程中切割头光轴始终处于竖直状态，依靠切割头光轴移动和套管转动的复合运动来完成断面梯形缝的加工。切割头定位在待加工割缝的端点，切割头光轴与套管的轴线垂直相交。

先将切割头光轴向左平移δ，使割缝的一个梯形面处于竖直位置，利用脉冲输出光在套管2上打孔，然后换用连续波输出光沿套管2轴向切缝，当切割到设计缝长时就切割出半个梯形缝；

再将套管顺时针旋转角2α，切割头光轴向右平移2δ，然后沿回程切割出另半个梯形缝。

这样就加工出一条完整的梯形缝。

本发明的有益效果是，可以高效率、高质量地加工出断面梯形缝筛管。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

附图1、2是本发明的复合变位加工方法。

具体实施方式

a)在加工过程中激光切割头始终处于竖直状态，依靠切割头光轴1移动和套管2转动的复合变位来完成梯形缝的加工。切割头定位在待加工割缝的端点，切割头光轴1与套管2的轴线垂直相交。

b)先将切割头光轴1向左平移δ＝(D/2)sinα+Δ。D为套管2的外径，Δ是一个工艺调整值，与套管2的壁厚等因素有关，需要在实验的基础上调整。

利用脉冲输出光在套管2上打孔，然后换用连续波输出光沿套管2轴向切缝，当切割到设计缝长时就切割出梯形缝的半个梯形面。如图1所示；

c)再将套管2顺时针旋转角2α(2α等于梯形缝锥度)，切割头光轴1向右平移2δ，然后沿回程切割出另半个梯形缝。这样就加工出一条完整的梯形缝。如图2所示。

与传统的加工方法相比较，本发明有如下优点：

1、在普通二维运动激光加工机床上，用传统的加工方法只能加工出断面矩形缝筛管，而无法加工出断面梯形缝筛管。性能优越的断面梯形缝筛管可大大提高采油产量，同时减少修井工程，延长油井寿命，降低生产和维护低本，经济效益十分显著。

2、复合变位加工方法方便易行，可靠性高，在普通二维运动激光加工机床上，通过调整偏转斜角α的大小，可以加工出不同锥度的梯形缝。