專利名稱：可替代鋼制抽油桿的玄武巖纜繩的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及到可替代油田上用于開采原油用的鋼制抽油桿的玄武巖纜繩。
背景技術(shù)：
目前油田上使用的鋼制抽油桿的缺點是重量大、不耐磨。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種重量輕、強(qiáng)度高、耐磨性更好的可 替代鋼制抽油桿的玄武巖纜繩。
為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是所述的可替代鋼制抽油 桿的玄武巖纜繩，包括由經(jīng)過等離子體處理過的玄武巖纖維束構(gòu)成的中心纜 繩，在中心纜繩的外面包覆有樹脂層。
上述的樹脂層為高密度聚乙烯樹脂。
上述的玄武巖纖維束是經(jīng)過等離子體處理后再用樹脂進(jìn)行接枝和包覆的玄 武巖纖維束。
連續(xù)玄武巖纖維(Continuous Basalt Fibre簡稱CBF)是以天然的火山噴 出巖作為原料，經(jīng)熔融紡絲制成的連續(xù)纖維。它具有力學(xué)性能好、耐高低溫性 能好(可在一269 70(TC范圍內(nèi)連續(xù)工作)、性價比高、耐酸耐堿、抗紫外線性 能好、耐環(huán)境性能好、絕緣性能好、吸濕性低、抗輻射、良好的透波性能等優(yōu) 點。經(jīng)等離子體處理后的玄武巖纖維同有機(jī)基體材料(如樹脂)界面之間的膠 合作用得到了很大提高。
本發(fā)明的優(yōu)點是上述結(jié)構(gòu)的玄武巖纜繩具有質(zhì)量輕、柔韌性好、強(qiáng)度高、 耐化學(xué)腐蝕的優(yōu)點，可用于石油開采方面替代鋼制抽油桿使用。


圖1是本發(fā)明所述的玄武巖纜繩的結(jié)構(gòu)示意圖2是本發(fā)明中所述用等離子體處理玄武巖纖維束的工藝流程圖。
具體實施例方式
下面結(jié)合附圖和具體實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步地描述。
如圖1所示，本實施例中，所述的可替代鋼制抽油桿的玄武巖纜繩，包括 由經(jīng)過等離子體處理過、并且再用樹脂進(jìn)行接枝和包覆的玄武巖纖維束構(gòu)成的 中心纜繩11，在中心纜繩的外面包覆有高密度聚乙烯樹脂層21。在實際制作時， 可根據(jù)設(shè)計要求(如纖維束直徑、拉力的大小等)將一定數(shù)量的玄武巖纖維束 編制成中心纜繩11，為更好地提高編制質(zhì)量，編制時可保持每束纖維所受的張
力基本一致，并且捻距為20 30厘米；編制結(jié)束后，為使中心纜繩直徑固定、 外形固定、且蠕變減小，可采用拉力機(jī)對整條纜繩進(jìn)行預(yù)拉，預(yù)拉時間為60秒 左右。經(jīng)過預(yù)拉，纜繩結(jié)構(gòu)緊固，不易松散，直徑基本固定下來；最后，將預(yù)
拉過的中心纜繩經(jīng)過擠出機(jī)，在纜繩表面均勻涂敷一層高密度聚乙烯(Hdpe)
樹脂層21，就得到了所需的可替代鋼制抽油桿的玄武巖纜繩。
需要說明的是，用等離子體對玄武巖纖維束進(jìn)行處理可以采用圖2所示的 工藝路線，即將待處理的玄武巖纖維1沿軸向穿過射頻等離子體發(fā)生器2中 的放電電極21之間，在射頻等離子體發(fā)生器2的后面設(shè)置有一個盛裝樹脂溶液 的樣品池4，所述的樹脂選自乙烯一醋酸乙烯酯、聚乙烯醇縮丁醛、苯乙烯一異 戊二烯一苯乙烯嵌段共聚物、聚甲基丙烯酸甲酯、熱塑性聚氨酯樹脂、聚酯彈
性體、環(huán)氧樹脂、酚醛樹脂、脲醛樹脂等，工作時用汽油、無水乙醇、丙酮等
溶劑將樹脂溶解配制成濃度為2 15%的溶液，并將該樹脂溶液裝在樣品池4中。 經(jīng)過等離子體處理后的玄武巖纖維1在四個壓輥裝置3的導(dǎo)引下，穿過盛裝有 樹脂溶液的樣品池4、并浸透樹脂溶液，利用樹脂對玄武巖纖維1進(jìn)行接枝和包 覆，然后出樣品池4，在后部有一個自動收巻機(jī)6，可以將處理后的玄武巖纖維 l進(jìn)行在線收巻，通過調(diào)節(jié)收巻軸的轉(zhuǎn)速來調(diào)節(jié)玄武巖纖維的走線速度。調(diào)節(jié)樣 品池4和收巻機(jī)6之間的距離，以保證浸透樹脂溶液的玄武巖纖維1上的溶劑 得到充分地?fù)]發(fā)，在它們之間還可以安裝一個加熱裝置5，以盡量使玄武巖纖維 1上的溶劑得到充分地?fù)]發(fā)。工作時，接通電源，使射頻等離子體發(fā)生器2正常 工作，調(diào)節(jié)等離子體放電功率為500W，調(diào)節(jié)兩個放電電極21之間的距離為5毫 米，使其在常壓下通過介質(zhì)阻擋放電方式產(chǎn)生高能量的、均勻的等離子體。玄 武巖纖維經(jīng)過等離子體放電電極之間時，其表面得到處理。調(diào)節(jié)收巻軸的轉(zhuǎn)速， 使玄武巖纖維的走線速度為30米/分鐘，這樣可以保證玄武巖纖維被等離子體 處理的時間在8秒鐘左右，使之受到充分的處理。經(jīng)過等離子體處理后的玄武 巖纖維1經(jīng)過樹脂溶液受到充分浸潤，然后在線干燥，最后由收巻機(jī)6收巻。 用等離子體對玄武巖纖維束進(jìn)行處理后，可克服玄武巖纖維表面的惰性， 降低其潤濕角，使玄武巖纖維表面得到有效的刻蝕并形成活性基團(tuán)，從而大大 提高其同有機(jī)基體材料(如樹脂)界面之間的膠合作用。將等離子體處理過的 玄武巖纖維束再立即用樹脂進(jìn)行接枝和包覆的目的是保持玄武巖纖維表面的活 性。
權(quán)利要求
1、可替代鋼制抽油桿的玄武巖纜繩。其特征在于包括由經(jīng)過等離子體處理過的玄武巖纖維束構(gòu)成的中心纜繩，在中心纜繩的外面包覆有樹脂層。
2、 如權(quán)利要求1所述的玄武巖纜繩。其特征在于所述的樹脂層為高密度 聚乙烯樹脂。
3、 如權(quán)利要求1或2所述的玄武巖纜繩，其特征在于所述的玄武巖纖維 束是經(jīng)過等離子體處理后再用樹脂進(jìn)行接枝和包覆的玄武巖纖維束。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種重量輕、強(qiáng)度高、耐磨性更好的可替代鋼制抽油桿的玄武巖纜繩。包括由經(jīng)過等離子體處理過的玄武巖纖維束構(gòu)成的中心纜繩，在中心纜繩的外面包覆有樹脂層。上述結(jié)構(gòu)的玄武巖纜繩具有質(zhì)量輕、柔韌性好、強(qiáng)度高、耐化學(xué)腐蝕的優(yōu)點，可用于石油開采方面替代鋼制抽油桿使用。
文檔編號E21B17/00GK101349145SQ20071002521
公開日2009年1月21日 申請日期2007年7月18日 優(yōu)先權(quán)日2007年7月18日
發(fā)明者嚴(yán)為群, 姚仲梁, 王德禧, 鐘少鋒, 黃學(xué)祥 申請人:江蘇聯(lián)冠科技發(fā)展有限公司;張家港中聯(lián)科技有限公司