膨脹波紋管焊接工藝及焊縫膨脹性能分析

王建軍， 陶興華， 鄒 勇， 薛 龍

（1.蘭州理工大學石油化工學院, 甘肅 蘭州 730050；2.頁巖油氣富集機理與有效開發國家重點實驗室, 北京 102206；3.中國石化石油工程技術研究院，北京 102206；4.北京石油化工學院機械工程學院，北京 102617）

膨脹波紋管是一種在制造時采用機械方式將圓管縮徑成為月牙形、8字形、4波峰或6波峰等不同截面形狀的異形管。在現場應用時，根據需要將多根膨脹波紋管在地面連接成長管，下至井下設計位置后，利用液壓和機械膨脹工具恢復為圓管，主要用于封隔復雜地層[1-3]。膨脹波紋管的管體之間主要采用焊接方式實現連接[4-8]，膨脹波紋管膨脹過程中焊縫和膨脹波紋管本體同時產生較大形變，焊縫質量直接決定膨脹波紋管整體的承壓能力，如果膨脹波紋管的整體承壓能力達不到要求，會嚴重影響后續作業，甚至使井眼報廢。

截至目前，國內已開展了膨脹波紋管焊接及膨脹性能的系列研究工作，取得了一些研究成果，并進行了應用。陶興華等人[4-6]研究了膨脹波紋管的自動焊接裝備和方法，分析了自動焊接執行機構的運動，并進行了運動仿真，研制出可提高焊接質量的波紋管端頭整形裝置。劉鵬等人[7-8]引入X射線數字化成像技術，建立了檢測波紋管焊縫缺陷的方法，分析了影響波紋管膨脹性能的因素。膨脹性能方面的研究主要有膨脹波紋管膨脹過程力學特性研究、熱處理和振動時效工藝對消除膨脹波紋管管殘余應力的效果分析、膨脹波紋管抗外齊強度的影響因素分析和提高膨脹波紋管擠毀強度的方法等[9-11]?！?br>