一种纤维增强复合材料连续抽油杆耐高温组合接头及方法
【专利摘要】本发明涉及一种纤维增强复合材料连续抽油杆耐高温组合接头及方法。其技术方案是：组合连接接头包括上连接头、粘接接头、中间接头、压接接头四个部分，上连接头外螺纹通过金属接箍连接上端光杆或通过活动接头连接下端加重杆；上连接头与粘接接头之间通过螺纹连接，粘接接头与压接接头之间通过中间接头连接，压接接头由内锥和外锥套组成，通过旋转中间接头，下推压接接头内锥，使内部空间缩小，抱紧维增强复合材料连续抽油杆；粘接接头内部采用倒锥结构，使用耐高温树脂粘接碳纤维抽油杆与金属接头。本发明的有益效果是：组合结构可有效提高连接强度，同时可以解决单一结构在使用过程中可能失效的问题。
【专利说明】
一种纤维増强复合材料连续抽油杆耐高温组合接头及方法
技术领域
[0001]本发明涉及一种石油工业采油设备，特别涉及一种纤维增强复合材料连续抽油杆耐高温组合接头及方法。
【背景技术】
[0002]由于开发的油藏类型越来越复杂，同时井深的不断增加和井矿环境的不断恶化，腐蚀和偏磨问题成为油田采油工艺亟待解决的问题。因为具备轻质高强耐腐蚀的特点，所以复合材料抽油杆已开始逐步取代传统的金属抽油杆。目前采用的复合材料抽油杆主要包括玻璃钢抽油杆和碳纤维增强复合材料连续抽油杆两大类。玻璃钢抽油杆采用玻璃纤维增强热固性树脂的拉挤工艺一次成型制备，已广泛应用，但随着现代采油的可靠性要求不断提高，玻璃钢抽油杆已不能满足要求，主要存在以下问题，1、抽油杆耐偏磨性不好;2、疲劳强度不够;3、玻璃钢抽油杆均定长，两端各有一个金属接头，根与根之间采用金属抽油杆应用的金属接箍进行连接，由于结构复杂，加工难度大，价格昂贵。每一根玻璃钢抽油杆用两个金属接头，这两个金属接头的成本远高于一根玻璃钢杆体的成本;另外与传统金属抽油杆相比较，除了杆体部分更换了材质，整个抽油杆柱的其他部分并无改变，传统金属抽油杆柱接头多，断脱几率高，活塞效应明显，接箍与油管偏磨严重的问题并未得到解决。中国专利CN103075112B的纤维增强复合材料防偏磨连续抽油杆基本可以解决上述问题，但是由于产品特性只需上下两个接头，之后下部钢接头需要与金属加重杆或活塞等进行连接，现用的接头为粘接接头，现场粘接时间较长，为I?2个小时，同时粘接接头现场操作时会受到气候的影响；中国专利CN2554334和CN201190541提及的连续抽油杆接头均适用于截面为长方形的复合材料连续抽油杆，不适用于圆形杆体。
【发明内容】
[0003]本发明的目的就是针对现有技术存在的上述缺陷，提供一种纤维增强复合材料连续抽油杆耐高温组合接头及方法，以解决纤维增强复合材料防偏磨连续抽油杆现场接头连接及与金属加重杆或光杆之间的连接问题。
[0004]本发明提到的一种纤维增强复合材料连续抽油杆耐高温组合接头，包括连接接头
(I)、粘接接头(2 )、中间接头(3 )、压接接头(4)，所述连接接头(I)与粘接接头(2 )的一端活动连接，粘接接头(2)的另一端活动连接中间接头(3)的一端，中间接头(3)的另一端与压接接头活动连接;纤维增强复合材料连续抽油杆(5 )由下而上依次穿过压接接头、中间接头(3 )、粘接接头(2 )，端部与连接接头(I )接触；所述的压接接头(4 )包括压接接头外锥套(4.1)和压接接头内锥(4.2)，所述压接接头内锥(4.2)与纤维增强复合材料连续抽油杆(5)接触，通过旋转中间接头(3)，推动压接接头内锥(4.2)移动，抱紧固定住纤维增强复合材料连续抽油杆(5)。
[0005]上述的连接接头(I)的中间设有直径为3?5_的排气孔。
[0006]上述粘接接头(2)的两端为母扣结构，一端与连接接头(I)的公扣连接，另一端与中间接头(3 )的公扣连接;所述粘接接头(2 )的内部有倒锥结构(2.1)，且倒锥结构设有3?8牙，深度为I.5-5.5mm，在粘接接头(2)与纤维增强复合材料连续抽油杆(5)之间的缝隙设有耐尚温树脂。
[0007]上述中间接头(3)的两端分别通过螺纹与粘接接头(2)和压接接头外锥套(4.1)连接，内部为中空结构，内孔尺寸为12?28_。
[0008]上述压接接头外锥套(4.1)和压接接头内锥(4.2)的锥度相同，锥度范围为1:10-1:40；压接接头内锥(4.2)垂直于圆周方向有均布的四条沟槽(4.3)，同一规格接头沟槽宽度相同，宽度范围为I?3_;4条沟槽中，上开口的相对两条处于同一直线，下端封闭，封闭长度相等，长度范围为10?30mm，下开口的两条处于同一直线，其中一条为贯通，另一条封闭，封闭长度与另两条封闭的长度相等。
[0009]本发明提到的一种纤维增强复合材料连续抽油杆耐高温组合接头的使用方法，包括以下步骤:
一是将粘接接头(2 )、中间接头(3 )、压接接头(4 )组合连接；
二是纤维增强复合材料连续抽油杆(5)由下而上依次穿过压接接头(4)、中间接头(3)、粘接接头(2 )，上端部与连接接头(I)接触；
三是通过旋转中间接头(3)，推动压接接头内锥(4.2)移动，通过沟槽(4.3)间隙的变小，使压接接头内锥将纤维增强复合材料连续抽油杆(5)抱紧；
四是将粘接接头(2)内加满耐高温粘接树脂，通过旋转上紧连接接头(I)与粘接接头(2 )之间的螺纹，上紧粘接接头(2 )与中间接头(3 )之间的螺纹，将各部件进一步连接上紧，同时通过连接接头(I)中间的排气孔将多余树脂排出，之后加热固化；
五是固化完成，自然冷却后接头加工完成，之后连接接头(I)通过金属接箍连接上端光杆或通过活动接头连接下端加重杆。
[0010]本发明的有益效果是:本发明将粘接接头、中间接头、压接接头组合使用，该组合结构可有效提高连接强度，同时可以解决单一结构在使用过程中可能失效的问题，从而解决了纤维增强复合材料防偏磨连续抽油杆现场接头连接及与金属加重杆或光杆之间的连接问题。
【附图说明】
[0011]附图1是本发明的结构示意图；
附图2是压接接头内锥的一侧的结构示意图；
附图3是压接接头内锥的另一侧的结构示意图；
附图4是压接接头外锥套的剖面结构图；
上图中:连接接头1、粘接接头2、中间接头3、压接接头4、压接接头外锥套4.1、压接接头内锥4.2、压接接头内锥沟槽4.3、纤维增强复合材料连续抽油杆5。
【具体实施方式】
[0012]结合附图1-4，对本发明作进一步的描述:
本发明提到的一种纤维增强复合材料连续抽油杆耐高温组合接头，包括连接接头1、粘接接头2、中间接头3、压接接头4，所述连接接头I与粘接接头2的一端活动连接，粘接接头2的另一端活动连接中间接头3的一端，中间接头3的另一端与压接接头活动连接;纤维增强复合材料连续抽油杆5由下而上依次穿过压接接头、中间接头3、粘接接头2，端部与连接接头I接触;所述的压接接头4包括压接接头外锥套4.1和压接接头内锥4.2，所述压接接头内锥4.2与纤维增强复合材料连续抽油杆5接触，通过旋转中间接头3，推动压接接头内锥4.2移动，抱紧固定住纤维增强复合材料连续抽油杆5。
[0013]其中，连接接头I的中间设有直径为3?5mm的排气孔，可以将多余耐高温粘接树脂排出。另外，粘接接头2的两端为母扣结构，一端与连接接头I的公扣连接，另一端与中间接头3的公扣连接;所述粘接接头2的内部有倒锥结构2.1，且倒锥结构设有3~8牙，深度为1.5?5.5mm，在粘接接头2与纤维增强复合材料连续抽油杆5之间的缝隙设有耐高温树脂。
[0014]本发明的中间接头3的两端分别通过螺纹与粘接接头2和压接接头外锥套4.1连接，内部为中空结构，内孔尺寸为12?28_。
[0015]另外，压接接头外锥套4.1和压接接头内锥4.2的锥度相同，锥度范围为1:10?1:40;压接接头内锥4.2垂直于圆周方向有均布的四条沟槽4.3，同一规格接头沟槽宽度相同，宽度范围为I?3mm;四条沟槽4.3中，下开口的相对两条处于同一直线，上端封闭，封闭长度相等，长度范围为10?30mm，上开口的两条处于同一直线，其中一条为贯通，另一条下端封闭，封闭长度与另两条封闭的长度相等，此设计目的是增强抱紧效果，上部、下部均可以起到抱紧的效果。
[0016]本发明提到的一种纤维增强复合材料连续抽油杆耐高温组合接头的使用方法，包括以下步骤:
一是将粘接接头2、中间接头3、压接接头4组合连接；
二是纤维增强复合材料连续抽油杆5由下而上依次穿过压接接头4、中间接头3、粘接接头2，上端部与连接接头I接触；
三是通过旋转中间接头3，推动压接接头内锥4.2移动，通过沟槽4.3间隙的变小，使压接接头内锥将纤维增强复合材料连续抽油杆5抱紧；
四是将粘接接头2内加满耐高温粘接树脂，通过旋转上紧连接接头I与粘接接头2之间的螺纹，上紧粘接接头2与中间接头3之间的螺纹，进一步将各部件连接上紧，同时通过连接接头I中间的排气孔将多余耐高温粘接树脂排出，之后加热固化；
五是固化完成，自然冷却后接头加工完成，之后连接接头I通过金属接箍连接上端光杆或通过活动接头连接下端加重杆。
[0017]本发明将粘接接头、中间接头、压接接头组合使用，该组合结构可有效提高连接强度，同时可以解决单一结构在使用过程中可能失效的问题，从而解决了纤维增强复合材料防偏磨连续抽油杆现场接头连接及与金属加重杆或光杆之间的连接问题。
[0018]以上所述，仅是本发明的较佳实施例，任何熟悉本领域的技术人员均可能利用上述阐述的技术方案对本发明加以修改或将其修改为等同的技术方案。因此，依据本发明的技术方案所进行的任何简单修改或等同置换，尽属于本发明要求保护的范围。
【主权项】
1.一种纤维增强复合材料连续抽油杆耐高温组合接头，其特征是:包括连接接头(I)、粘接接头(2)、中间接头(3)、压接接头(4)，所述连接接头(I)与粘接接头(2)的一端活动连接，粘接接头(2)的另一端活动连接中间接头(3)的一端，中间接头(3)的另一端与压接接头活动连接;纤维增强复合材料连续抽油杆(5)由下而上依次穿过压接接头、中间接头(3)、粘接接头(2)，端部与连接接头(I)接触;所述的压接接头(4)包括压接接头外锥套(4.1)和压接接头内锥(4.2)，所述压接接头内锥(4.2)与纤维增强复合材料连续抽油杆(5)接触，通过旋转中间接头(3)，推动压接接头内锥(4.2)移动，抱紧固定住纤维增强复合材料连续抽油杆(5) ο2.根据权利要求1所述的纤维增强复合材料连续抽油杆耐高温组合接头，其特征是:所述的连接接头(I)的中间设有直径为3~5mm的排气孔。3.根据权利要求1所述的纤维增强复合材料连续抽油杆耐高温组合接头，其特征是:所述粘接接头(2 )的两端为母扣结构，一端与连接接头(I)的公扣连接，另一端与中间接头(3 )的公扣连接;所述粘接接头(2)的内部有倒锥结构(2.1)，且倒锥结构设有3~8牙，深度为1.5?5.5mm，在粘接接头(2)与纤维增强复合材料连续抽油杆(5)之间的缝隙设有耐高温树脂。4.根据权利要求1所述的纤维增强复合材料连续抽油杆耐高温组合接头，其特征是:所述中间接头(3)的两端分别通过螺纹与粘接接头(2)和压接接头外锥套(4.1)连接，内部为中空结构，内孔尺寸为12?28mm。5.根据权利要求1所述的纤维增强复合材料连续抽油杆耐高温组合接头，其特征是:所述压接接头外锥套(4.1)和压接接头内锥(4.2)的锥度相同，锥度范围为1:10- 1:40;压接接头内锥(4.2)垂直于圆周方向有均布的四条沟槽(4.3)，同一规格接头沟槽宽度相同，宽度范围为I?3mm;4条沟槽中，下开口的相对两条处于同一直线，上端封闭，封闭长度相等，长度范围为10?30mm，上开口的两条处于同一直线，其中一条为贯通，另一条封闭，封闭长度与另两条封闭的长度相等。6.—种如权利要求1-5中任一项所述的纤维增强复合材料连续抽油杆耐高温组合接头的使用方法，其特征是包括以下步骤: 一是将粘接接头(2)、中间接头(3)、压接接头(4)组合连接； 二是纤维增强复合材料连续抽油杆(5)由下而上依次穿过压接接头(4)、中间接头(3)、粘接接头(2 )，上端部与连接接头(I)接触； 三是通过旋转中间接头(3)，推动压接接头内锥(4.2)移动，通过沟槽(4.3)间隙的变小，使压接接头内锥将纤维增强复合材料连续抽油杆(5)抱紧； 四是将粘接接头(2)内加满耐高温粘接树脂，通过旋转上紧连接接头(I)与粘接接头(2 )之间的螺纹，上紧粘接接头(2 )与中间接头(3 )之间的螺纹，将各部件进一步连接上紧，同时通过连接接头(I)中间的排气孔将多余树脂排出，之后加热固化； 五是固化完成，自然冷却后接头加工完成，之后连接接头(I)通过金属接箍连接上端光杆或通过活动接头连接下端加重杆。
【文档编号】E21B17/04GK106089114SQ201610581963
【公开日】2016年11月9日
【申请日】2016年7月22日 公开号201610581963.4, CN 106089114 A, CN 106089114A, CN 201610581963, CN-A-106089114, CN106089114 A, CN106089114A, CN201610581963, CN201610581963.4
【发明人】李培江, 王瑞星, 刘波, 刘洋
【申请人】胜利油田新大管业科技发展有限责任公司