[01257173]大长径比非等直径油井钻杆直度全自动检测与矫直技术研究及其应用

高性能石油管材是石油能源工业的基础物资，据统计，我国目前每年消耗这类专用管材约400～500万吨，这一消耗量还在以每年23%以上的增幅递增，但绝大多数以进口产品为主。

对于高性能石油管材这种具有高科技含量和高附加值的产品，我国仅有宝钢、成钢、天津无缝钢管厂等少数较先进的钢铁生产企业才能生产，与进口无缝钢管相比，品质还存在一定的差距。

以石油钻井专用钻杆为例，它的直度直接影响石油钻井深度，在国外石油钻井深度已达12262米，而国产的钻井深度大约8000米左右。随着石油开采的不断深入发展，油井的开采难度进一步加大，这对油井管特别是钻杆提出了更高的要求，主要表现在对弯曲度的要求。

弯曲度较大的钻杆，将使误差随油井钻探深度不断累计，直至巨大的离心力致其折断，将导致价值数千万元的钻井报废。

针对不同的加工工件和生产环境，在大批量的冶金棒材和管材加工中，常采用斜辊矫直方法实施矫直加工。斜辊矫直法是一种全方位的矫直法。斜辊矫直法的特点是矫直精度较高、矫直效率高，缺点是只适合等直径截面棒材和管材的矫直加工，对非等直径截面的棒材和管材就很难实现完整的矫直。

大长径比非等直径截面石油钻杆的特点是两端镦粗后直径比管体增大20～30mm，两端镦粗长度约150mm，正是由于两端镦粗加厚后，使得斜辊矫直机只好避开这一段进行矫直，这就造成在钻杆两端存在一段约500mm长的矫直盲区，从而影响了整根钻杆的质量。

油井钻杆长8～12m，管径Φ63～139mm，分不同钢级，共24个品种。宝钢股份有限公司上世纪八十年代从德国DEMAG公司引进了专用矫直机，用于非等直径截面无缝钢管直度的矫直加工。二十多年来，却一直依靠人工来对这种特殊的钢管进行直度的检测和矫直，劳动强度大，矫直质量却因人而异，严重影响了生产。

针对油井钻杆的特点，项目研究开发了在大批量生产环境下实现钻杆两端盲区、晃头、弦高等多个参数的快速检测和钻杆两端弯曲度快速自动矫直等多项关键技术。该项目研究开发的钻杆直度自动检测与矫直技术不但可以用于油井钻杆的检测与矫直，而且也可以用于油井其它管材，如套管、油管等直度的检测与矫直，目前在宝钢内部正在推广应用该项技术。

随着我国石油工业的快速发展，目前全国油井管的需求量约400～500万吨，产能已超过700万吨，宝钢钢管产量已超过100万吨，2012年宝钢钢管产量将达到500万吨因此，该项目具有很好推广应用前景。