摘要：介绍了连续油管现场焊接焊前准备的重要性，并就连续油管管-管对接焊焊前准备工作做了探讨，包括校直、整圆、开坡口、管端清理、组对等工序。提出了一些有益的建议。

　　关键词：连续油管;对接焊;全位置焊

　　Abstract: The pre-welding preparation and its importance in butt welding for coiled Tubing were discussed. The pre-welding preparation include straightening, expanding, bevel cutting, clearing and assembling. Some advice for pre-welding preparation is given.

　　Keywords：Coiled Tubing;Butt Welding;All Position Welding

　　1前言

　　连续油管技术作为20世纪90年代国外大力研究和发展起来的热门钻井技术之一[1]，是石油天然气勘探开发中一项具有广泛应用价值的先进技术。在连续油管技术的生产应用中，管体失效、损伤等情况出现时，都需要采用焊接方法解决。而从世界连续油管技术的应用发展历史上看，在20世纪70年代就是由于连续油管焊接区域的性能低于管体的综合性能而导致连续油管技术的发展和应用在此期间处于低谷和中断状态[2]。即使在连续油管应用已被誉为“万能作业”设备的今天，在已应用的连续油管材料中，管体焊缝以及管-管对接焊缝仍然是连续油管性能的最薄弱的区域，其性能的优劣直接影响到连续油管技术效能的发挥，严重制约了连续油管技术的发展和应用。而在焊接过程中，焊前准备工作是一个非常重要的工序，直接影响到后续的焊接过程。因此连续油管的管—管对接焊焊前准备是一个非常重要的研究问题。

　　2连续油管对接焊技术

　　2.1管-管对接焊的重要性

　　目前我国使用的连续油管还都主要依靠国外进口，连续油管在运输过程中可能会导致损伤，或者在使用中要受到重复弯曲、夹持、受拉等变形，有可能使得连续油管部分出现裂纹或损伤，当某一小部分出现质量问题时，需要把存在缺陷的钢段截取下来，之后将完好的连续油管两端对接焊接重复利用;或是在生产过程中不能保证下井作业所需的长度时，就会在现场把连续油管焊接成有效长度。连续油管是盘管，尺寸有一定的椭圆度，会引起坡口加工、装卡对中、焊接弧长变化、规范切换不规律等一系列严重影响焊接质量的问题。这样要保证焊接接头性能质量，除了要有好的焊接工艺之外，焊前准备工作也是非常重要的。

　　连续油管作为油气井下作业的生产管柱，具有长度大、管径小及绕盘弯曲曲率半径小，自然条件变化大、施工作业条件差的特点。其管-管对接焊具有以下特殊性：

　　(1)全位置焊接，对坡口加工、现场管端校直、管口整圆以及对中等焊前工作要求高。

　　(2)连续油管的管-管焊接无论从尺寸精度、焊接性能上都要求很高，属于工程构件中的精密焊接，对环境条件要求很高，必须制定和实施有效的保护措施，避免焊接区域受到风、温度、湿度等自然环境因素的影响。

　　(3)焊接工艺复杂、对焊接操作技术要求高。

　　(4)现场工作条件较差，对工装的要求较高。焊前准备工作直接受焊接工装和工具的影响，所以相应的焊接工装设备以及组对夹具应具有良好的适应性。

　　2.2连续油管焊接方法

　　在焊接作业中选择何种焊接方法是十分重要的，各种焊接方法因其各自独特的特点应用于不同的场合，焊接方法选用正确与否将直接决定焊接作业效率和焊缝质量。由于连续油管在施工作业中作为工作载体，承受着拉、压、扭、弯、挤和冲刷等恶劣的工况条件，对其管体母材以及焊接接头的性能提出了极高的要求，因此在焊接工艺上不仅要单面焊双面成形，内表面要求成形良好，凸起适中，不内凹，而且焊缝内不能有气孔、裂纹等缺陷存在[3]，因此国内外在连续油管生产制造中一般都采用钨极氩弧焊来进行管-管对接焊。手工钨极氩弧焊方法对焊接操作人员的技能水平要求较高，并且受诸多外界因素的影响。因此，为了进一步提高焊接接头的质量稳定性和安全可靠性，降低由操作人员的技能水平和人为因素引起的质量波动，采用全位置自动钨极氩弧焊接技术是一个研究的方向。全位置TIG焊对焊前管端焊前准备提出了很高的要求，因此本文重点介绍一下全位置管管对接焊的焊前准备工作。

　　3焊前准备

　　在现场连续油管管—管对接焊中主要焊前准备工作主要包括校直、整圆、开坡口、组对、坡口清理等工作，实际操作时也应按上述顺序进行。

　　3.1校直

　　在油田现场环境中，连续油管经过盘卷运输或在使用过程中挤压等情况使得连续油管会挤压变形或是管端有弧弯等情况，如图1所示。由于盘卷在连续油管作业车上或者是滚轮上的连续油管两端有不同曲率半径的弧弯，导致两端不能很好的对中，如图2所示。如果强制对中，那焊接接头将会存在应力，影响焊接接头质量。因此，除了对被焊管体进行检查，去除有裂纹、机械压痕坑和台、腐蚀斑坑、机械划沟之外，要对管端进行校直，使之能在无应力的状态下对接，以保证良好组对效果。

　　图1 未校直时的连续油管管端

　　图2 两端未矫直时的连续油管

　　现场修补连续油管，是要将受损部分截掉后再进行管-管对接焊，而在截断连续油管时会有应力释放，导致两管端有较大弧弯，所以在校直时，应采取先粗校，再精校的方法，即在离切断处较远的区域先通过校直把大弯基本校直，使两段基本在无应力的情况下完成对接，避免在焊接时由于有应力存在而引起接头开裂。经粗校后在管断仍有一定的空间弯曲，需要精校，通过精校须确保管端50cm内基本平直，对接时基本无应力，处于自由状态，或对接时允许两管有一定的挤压力施焊。

　　3.2整圆

　　由于连续油管在作业过程中反复缠绕、发生断裂时断口两端的受力不同、受到挤压等原因会造成管体截面变形为类似椭圆状。切割受损处后，组对时会出现管端椭圆度不一致导致后续加工坡口及焊接困难。一方面影响坡口加工，使钝边不均匀，由于氩弧焊的小规范特点，往往造成局部未焊透，另一方面其对点固造成影响，会造成局部错边，影响焊缝成型。即使强制扭转管体对中，管口可能出现错边或焊后应力集中过大等问题，增加安全隐患，影响连续油管的工作可靠性。表1为现场施工时不同位置处连续油管截面尺寸。表明在管体同一位置不同方向其直径差异是非常明显的，所以对管端进行整圆是非常必要的。

　　表1 连续油管工作后管体截面尺寸 压扁处编号 测量位置 尺寸/mm 1# 12点-6点 39.35 3点-9点 37.82 2# 12点-6点 38.88 3点-9点 35.24 3# 12点-6点 41.01 3点-9点 33.32 在现场环境中，连续油管是不允许转动的，所以可采取涨管器转动进行涨管。涨管过程中，应严格控制涨管量，使其直径与原始直径的偏差在有关标准的允许范围内，且不能使壁厚减薄，否则会使接头承载能力降低。

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