專利名稱：一種耐沖擊的復(fù)合材料連續(xù)抽油桿連接頭的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種抽油桿接頭。
背景技術(shù)：
石油開采中使用的復(fù)合材料連續(xù)抽油桿一般由碳纖維或其他纖維經(jīng)拉擠成帶 狀復(fù)合材料產(chǎn)品，端部用金屬連接頭與其他剛性件(如抽油機(jī)、配重金屬抽油桿 等)相聯(lián)組成抽油桿結(jié)構(gòu)，由于復(fù)合材料連續(xù)抽油桿具有承載能力強(qiáng)、耐腐蝕、 抗疲勞、可盤繞、使用壽命長(zhǎng)、起下作業(yè)方便等優(yōu)點(diǎn)，已經(jīng)成為連續(xù)抽油桿的發(fā) 展方向，尤其適用于深井和腐蝕井。抽油桿結(jié)構(gòu)使用過(guò)程中工作狀態(tài)復(fù)雜，需要 長(zhǎng)時(shí)間承受很大的不對(duì)稱沖擊載荷、井下溫度和腐蝕環(huán)境，作為復(fù)合材料桿體與 剛性件連接界面的接頭成為整個(gè)抽油桿結(jié)構(gòu)使用性能的關(guān)鍵，要求能承受動(dòng)態(tài)載 荷大、耐沖擊性、井下溫度變化，并且在產(chǎn)品使用壽命期內(nèi)性能可靠的接頭結(jié)構(gòu)。
中國(guó)專利號(hào)為ZL00248770.5，
公開日為2001年9月19日的實(shí)用新型專利公開了 一種接頭，由接頭體、楔形塊和連接螺栓組成，復(fù)合材料桿體夾在楔形塊中，楔 形塊后部的壓緊螺栓壓緊彈簧達(dá)到夾緊復(fù)合材料桿體的目的，接頭體上有連接螺 紋與剛性件固定連接，該結(jié)構(gòu)的接頭由于采用壓緊彈簧方式，在動(dòng)載下不易松脫， 但由于根部存在應(yīng)力集中，其可靠性不能保證。中國(guó)專利號(hào)為ZL02235734.3,公 開日為2003年6月4日的實(shí)用新型專利公開了一種纖維增強(qiáng)復(fù)合材料連續(xù)抽油桿 接頭，由夾緊頭、安全接頭及轉(zhuǎn)動(dòng)接頭三部分組成，其中夾緊頭由夾緊套、楔形 塊及壓緊接頭組成，復(fù)合材料桿體夾在兩個(gè)分開的楔形塊中間，夾緊塊壓緊在夾 緊套內(nèi)，使抽油桿夾緊固定，壓緊接頭從夾緊套一端壓緊楔形塊，壓緊接頭通過(guò) 一連接套與安全接頭組件連接，安全接頭組件包括與連接套動(dòng)配合的安全銷套， 安全銷套上橫穿一剪斷銷釘，將連接套與安全銷套固定連接，安全銷套通過(guò)接頭 與一轉(zhuǎn)動(dòng)外套固定連接，外接頭穿過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)外套的端孔松套在轉(zhuǎn)動(dòng)外套上，轉(zhuǎn)動(dòng)外 套可相對(duì)外接頭自由轉(zhuǎn)動(dòng)而不脫出。該結(jié)構(gòu)接頭過(guò)于復(fù)雜，仍然存在復(fù)合材料桿 體根部應(yīng)力集中問題，其可靠性也不能保證。
實(shí)用新型內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的是為解決現(xiàn)有復(fù)合材料連續(xù)抽油桿接頭結(jié)構(gòu)中的連接界面 在長(zhǎng)期動(dòng)態(tài)載荷的沖擊作用下應(yīng)力集中、易發(fā)生脆性斷裂，導(dǎo)致整個(gè)連接結(jié)構(gòu)失 效的問題，提供一種耐沖擊的復(fù)合材料連續(xù)抽油桿連接頭。
本實(shí)用新型由抽油桿體、套管、膠粘劑和楔形緩沖護(hù)片組成，套管的一端中心 孔內(nèi)設(shè)有正楔形內(nèi)腔和反楔形內(nèi)腔，抽油桿體設(shè)置在套管內(nèi)的正楔形內(nèi)腔和反楔 形內(nèi)腔中，膠粘劑充填在正楔形內(nèi)腔中，楔形緩沖護(hù)片設(shè)置在反楔形內(nèi)腔中。
本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)是 一、由于套管內(nèi)的正楔形內(nèi)腔與固化的膠粘劑之間的 弱界面在溫度變化和動(dòng)態(tài)載荷沖擊作用下能夠分離，使得本實(shí)用新型在工作過(guò)程 中能夠減輕不對(duì)稱載荷對(duì)上述連接弱界面的沖擊作用，從而避免了復(fù)合材料連續(xù) 抽油桿接頭結(jié)構(gòu)中的連接界面應(yīng)力集中、易發(fā)生脆性斷裂，使整個(gè)抽油桿接頭結(jié) 構(gòu)具有很好的耐沖擊性，防止了整個(gè)抽油桿連接結(jié)構(gòu)失效，提高了整個(gè)抽油桿結(jié) 構(gòu)的穩(wěn)定性和可靠性。二、本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低、方便使用。


' 圖1是本實(shí)用新型的復(fù)合材料連續(xù)抽油桿連接頭整體結(jié)構(gòu)示意圖，圖2是 圖1的A-A剖視圖，圖3是圖1的B-B剖視圖。
具體實(shí)施方式

具體實(shí)施方式
一結(jié)合圖l說(shuō)明本實(shí)施方式，本實(shí)施方式由抽油桿體l、套管 2、膠粘劑3和楔形緩沖護(hù)片4組成，套管2的一端中心孔內(nèi)設(shè)有正楔形內(nèi)腔2-l 和反楔形內(nèi)腔2-2,抽油桿體1設(shè)置在套管2內(nèi)的正楔形內(nèi)腔2-l和反楔形內(nèi)腔2-2 中，膠粘劑3充±真在正楔形內(nèi)腔2-1中，固化后將抽油桿體鎖固，楔形緩沖護(hù)片4 設(shè)置在反楔形內(nèi)腔2-2中，可避免抽油桿體根部應(yīng)力集中。將抽油桿體1插入套管 2的正楔形內(nèi)腔2-1后，用膠粘劑3充滿套管2的正楔形內(nèi)腔2-l，膠粘劑3固化 后與復(fù)合材料抽油桿體1粘結(jié)為一體，設(shè)置在套管2端部的反楔形內(nèi)腔2-2中的楔 形緩沖護(hù)片4能夠改善抽油桿體1的局部受力狀態(tài)，避免抽油桿體1上存在應(yīng)力 集中區(qū)，楔形內(nèi)腔2-l的表面經(jīng)過(guò)研磨拋光形成平滑表面，且與固化的膠粘劑之間 形成弱界面，在溫度變化和沖擊作用下分離，這種界面降低了使用中的沖擊載荷 對(duì)本實(shí)用新型的作用。
具體實(shí)施方式
二結(jié)合圖2和圖3說(shuō)明本實(shí)施方式，本實(shí)施方式的抽油桿體 1的橫截面形狀為矩形。這樣設(shè)計(jì)使得抽油桿體1與膠粘劑3的接觸面積增大， 耐沖擊。
具體實(shí)施方式
三結(jié)合圖2和圖3說(shuō)明本實(shí)施方式，本實(shí)施方式的套管2內(nèi) 的正楔形內(nèi)腔2-l的橫截面形狀與抽油桿體1的橫截面形狀相同。這樣設(shè)計(jì)使得 正楔形內(nèi)腔2-l與膠粘劑3的接觸面積增大，提高抗載荷能力。
具體實(shí)施方式
四結(jié)合圖1說(shuō)明本實(shí)施方式，本實(shí)施方式的套管2內(nèi)的正楔 形內(nèi)腔2-l的數(shù)量為1~100個(gè)，且軸向首尾相接排列。根據(jù)抽油桿體1的長(zhǎng)度來(lái)確 定正楔形內(nèi)腔2-l的數(shù)量，以適應(yīng)不同長(zhǎng)度的抽油桿體l。
具體實(shí)施方式
五結(jié)合圖1說(shuō)明本實(shí)施方式，本實(shí)施方式的套管2內(nèi)的楔形 內(nèi)腔2-1的數(shù)量為2~30個(gè)，且軸向首尾相接排列。根據(jù)抽油桿體1的長(zhǎng)度來(lái)確定 正楔形內(nèi)腔2-l的數(shù)量，以適應(yīng)不同長(zhǎng)度的抽油桿體1。 2~30個(gè)正楔形內(nèi)腔2-1為 最佳范圍，這樣的設(shè)計(jì)可以將載荷沿軸向分散在套管2內(nèi)的楔形內(nèi)腔2-l長(zhǎng)度內(nèi)的 抽油桿體1上，避免抽油桿體l上存在應(yīng)力集中。
具體實(shí)施方式
六結(jié)合圖1說(shuō)明本實(shí)施方式，本實(shí)施方式的楔形緩沖護(hù)片4 的材質(zhì)為聚乙烯、聚丙烯、尼龍或聚氨酯。這種材質(zhì)具有很好的耐沖擊性。使用 時(shí)，楔形緩沖護(hù)片4所采用的聚乙烯、聚丙烯、尼龍或聚氨酯的模量應(yīng)小于抽油 桿體1材質(zhì)的模量。這樣的設(shè)計(jì)可以避免抽油桿體1根部存在應(yīng)力集中。
權(quán)利要求1、一種耐沖擊的復(fù)合材料連續(xù)抽油桿連接頭，它由抽油桿體(1)、套管(2)、膠粘劑(3)和楔形緩沖護(hù)片(4)組成，其特征在于套管(2)的一端中心孔內(nèi)設(shè)有正楔形內(nèi)腔(2-1)和反楔形內(nèi)腔(2-2)，抽油桿體(1)設(shè)置在套管(2)內(nèi)的正楔形內(nèi)腔(2-1)和反楔形內(nèi)腔(2-2)中，膠粘劑(3)充填在正楔形內(nèi)腔(2-1)中，楔形緩沖護(hù)片(4)設(shè)置在反楔形內(nèi)腔(2-2)中。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述一種耐沖擊的復(fù)合材料連續(xù)抽油桿連接頭，其特征在 于抽油桿體(1)的橫截面形狀為矩形。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2所述一種耐沖擊的復(fù)合材料連續(xù)抽油桿連接頭，其特征在 于套管(2)內(nèi)的正楔形內(nèi)腔(2-1)的橫截面形狀與抽油桿體(1)的橫截面形狀 相同。
4、 根據(jù)權(quán)利要求3所述一種耐沖擊的復(fù)合材料連續(xù)抽油桿連接頭，其特征在 于套管(2)內(nèi)的正楔形內(nèi)腔(2-1)的數(shù)量為1 100個(gè)，且軸向首尾相接排列。
5、 根據(jù)權(quán)利要求3所述一種耐沖擊的復(fù)合材料連續(xù)抽油桿連接頭，其特征在 于套管(2)內(nèi)的正楔形內(nèi)腔(2-1)的數(shù)量為2 30個(gè)，且軸向首尾相接排列。
專利摘要一種耐沖擊的復(fù)合材料連續(xù)抽油桿連接頭，它涉及一種抽油桿接頭。本實(shí)用新型為解決現(xiàn)有復(fù)合材料連續(xù)抽油桿接頭結(jié)構(gòu)中的連接界面在長(zhǎng)期動(dòng)態(tài)載荷的沖擊作用下應(yīng)力集中、易發(fā)生脆性斷裂，導(dǎo)致整個(gè)連接結(jié)構(gòu)失效的問題，本實(shí)用新型套管的一端中心孔內(nèi)設(shè)有正楔形內(nèi)腔和反楔形內(nèi)腔，抽油桿體設(shè)置在套管內(nèi)的正楔形內(nèi)腔和反楔形內(nèi)腔中，膠粘劑充填在正楔形內(nèi)腔中，楔形緩沖護(hù)片設(shè)置在反楔形內(nèi)腔中。本實(shí)用新型在工作過(guò)程中能夠減輕不對(duì)稱載荷對(duì)上述連接界面的沖擊作用，避免復(fù)合材料連續(xù)抽油桿接頭結(jié)構(gòu)中的連接界面應(yīng)力集中、發(fā)生脆性斷裂，使整個(gè)抽油桿接頭結(jié)構(gòu)具有很好的耐沖擊性，防止了整個(gè)抽油桿連接結(jié)構(gòu)失效，提高了整個(gè)抽油桿結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和可靠性。
文檔編號(hào)E21B17/02GK201190541SQ20082008987
公開日2009年2月4日 申請(qǐng)日期2008年4月30日 優(yōu)先權(quán)日2008年4月30日
發(fā)明者張艷紅, 李澤文, 巍 楊, 鞠光旭 申請(qǐng)人:黑龍江大學(xué)