一種用于卷?yè)P(yáng)式抽油機(jī)上的玻璃纖維抽油桿及制備裝置和制備方法制造方法及圖紙

本發(fā)明專利技術(shù)屬于油田采油設(shè)備領(lǐng)域，尤其涉及一一種用于卷?yè)P(yáng)式抽油機(jī)上的玻璃纖維抽油桿及制備裝置和制備方法，包括抽油桿本體,抽油桿本體為多層結(jié)構(gòu)，從內(nèi)向外依次設(shè)置有通信線纜、玻璃纖維內(nèi)層、電熱層、纏繞玻纖層A、纏繞玻纖層B、玻璃纖維外層和環(huán)氧樹(shù)脂層，所述的玻璃纖維內(nèi)層通過(guò)環(huán)氧樹(shù)脂粘結(jié)在通信線纜的外側(cè)，所述的電熱層由電熱帶制成，電熱帶螺旋纏繞在玻璃纖維內(nèi)層的外側(cè)，從而形成電熱層，所述的纏繞玻纖層A和纏繞玻纖層B依次纏繞在電熱層的外側(cè)，且兩者的纏繞方向相反，所述的玻璃纖維外層通過(guò)環(huán)氧樹(shù)脂粘結(jié)在纏繞玻纖層B的外側(cè)，所述的環(huán)氧樹(shù)脂層位于抽油桿的最外側(cè)，所述的玻璃纖維內(nèi)層和玻璃纖維外層的纖維走向均與抽油桿的軸線平行。

Glass fiber sucker rod used for winding type pumping unit and preparation device and preparation method thereof

The invention belongs to the field of oil extraction equipment, especially relates to a winch for pumping the fiber glass sucker rod and preparation device and preparation method, including the sucker rod body, the sucker rod body is a multilayer structure, from inside to outside is provided with a communication cable, the glass fiber layer, heating layer A, glass fiber winding, winding glass fiber, glass fiber and the outer layer of B epoxy resin glass fiber layer, the inner layer with epoxy resin bonded on the outside of the communication cable, the electric heating layer made by electric power spiral tropical, tropical in the outer layer of glass fiber, thus forming a heating layer, wherein the glass fiber winding layer A and layer B are wound outside the glass fiber winding in the heating layer, and the two winding in the opposite direction, the outer layer of glass fiber with epoxy resin bonded in the outer layer of B glass fiber winding, the The epoxy resin layer is positioned at the outermost side of the sucker rod, and the fiber direction of the glass fiber layer and the outer layer of the glass fiber are parallel to the axis of the sucker rod.

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
一種用于卷?yè)P(yáng)式抽油機(jī)上的玻璃纖維抽油桿及制備裝置和制備方法
本專利技術(shù)屬于油田采油設(shè)備領(lǐng)域，尤其涉及一種用于卷?yè)P(yáng)式抽油機(jī)上的玻璃纖維抽油桿及制備裝置和制備方法。
技術(shù)介紹
抽油桿是石油生產(chǎn)過(guò)程中常用的一種設(shè)備，采油時(shí)，通過(guò)抽油桿帶動(dòng)井下的抽油泵泵桿上下往復(fù)運(yùn)動(dòng)，從而將地層內(nèi)的石油等液體泵送至地面。現(xiàn)有的抽油機(jī)大多為游梁式抽油機(jī)，這種抽油機(jī)的沖程較短、沖刺較高，因此機(jī)械效率較低，單位產(chǎn)量的能耗較大。為了進(jìn)一步降低能耗，提高生產(chǎn)效益，技術(shù)人員專利技術(shù)了一種長(zhǎng)沖程的卷?yè)P(yáng)式抽油機(jī)，這種抽油機(jī)通過(guò)卷?yè)P(yáng)機(jī)和盤繞在卷?yè)P(yáng)機(jī)上的柔性桿帶動(dòng)井下的抽油泵的泵桿運(yùn)動(dòng)，從抽油機(jī)的結(jié)構(gòu)上實(shí)現(xiàn)了提高沖程和降低沖次的目的，有效降低了能耗，提高了生產(chǎn)效益。在現(xiàn)有的卷?yè)P(yáng)式抽油機(jī)中，通常采用鋼絲繩來(lái)承受泵桿施加的拉力，由于鋼絲繩的柔性和抗拉性能均比較好，因此既可以較容易地纏繞在卷?yè)P(yáng)機(jī)上，又可以滿足常規(guī)井況下的抗拉強(qiáng)度需求。但鋼絲繩的耐磨性較差，因此使用壽命較短。另外，在生產(chǎn)實(shí)踐中，鋼絲繩還存在兩個(gè)明顯缺陷：1、生產(chǎn)時(shí)，常常需要在地面與井下的電子設(shè)備(傳感器、測(cè)試儀器等)進(jìn)行通信，由于鋼絲繩無(wú)法實(shí)現(xiàn)這一功能，進(jìn)行測(cè)試時(shí)，只能在停機(jī)狀態(tài)下另外向井中下入測(cè)試電纜，這種方式不但測(cè)試過(guò)程繁瑣，而且必須在停產(chǎn)狀態(tài)下進(jìn)行，會(huì)影響生產(chǎn)的正常進(jìn)行；2、在使用過(guò)程中，鋼絲繩會(huì)大量結(jié)蠟，進(jìn)而對(duì)生產(chǎn)造成不利影響。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本專利技術(shù)提供一種用于卷?yè)P(yáng)式抽油機(jī)上的玻璃纖維抽油桿及制備裝置和制備方法，以生產(chǎn)一種用于卷?yè)P(yáng)式抽油機(jī)上的玻璃纖維抽油桿，來(lái)代替現(xiàn)有技術(shù)中的鋼絲繩，進(jìn)而解決上述
技術(shù)介紹
中提出的問(wèn)題。本專利技術(shù)所解決的技術(shù)問(wèn)題采用以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)：本專利技術(shù)提供了一種用于卷?yè)P(yáng)式抽油機(jī)上的玻璃纖維抽油桿，包括抽油桿本體,抽油桿本體為多層結(jié)構(gòu)，從內(nèi)向外依次設(shè)置有通信線纜、玻璃纖維內(nèi)層、電熱層、纏繞玻纖層A、纏繞玻纖層B、玻璃纖維外層和環(huán)氧樹(shù)脂層，所述的玻璃纖維內(nèi)層通過(guò)環(huán)氧樹(shù)脂粘結(jié)在通信線纜的外側(cè)，所述的電熱層由電熱帶制成，電熱帶螺旋纏繞在玻璃纖維內(nèi)層的外側(cè)，從而形成電熱層，所述的纏繞玻纖層A和纏繞玻纖層B依次纏繞在電熱層的外側(cè)，且兩者的纏繞方向相反，所述的玻璃纖維外層通過(guò)環(huán)氧樹(shù)脂粘結(jié)在纏繞玻纖層B的外側(cè)，所述的環(huán)氧樹(shù)脂層位于抽油桿的最外側(cè)，所述的玻璃纖維內(nèi)層和玻璃纖維外層的纖維走向均與抽油桿的軸線平行。所述的通信線纜為電纜。所述的電熱帶為串聯(lián)式電熱帶。所述的通信線纜和玻璃纖維內(nèi)層之間設(shè)置有碳纖維層，碳纖維層的最大截面直徑為4-6mm，碳纖維的走向與抽油桿的軸向平行。所述的纏繞玻纖層A和纏繞玻纖層B的厚度相同，兩個(gè)纏繞層纏繞時(shí)的螺旋升角為20-30°。所述的碳纖維的每股單絲數(shù)量為12K，碳纖維拉伸強(qiáng)度大于4950Mpa，玻璃纖維的抗拉強(qiáng)度大于2500Mpa，環(huán)氧樹(shù)脂的抗拉強(qiáng)度為60-85Mpa，拉伸模量為2.5-3.0Gpa，伸長(zhǎng)率為3.5-5.0％環(huán)氧樹(shù)脂的耐高溫極限是200℃。本專利技術(shù)同時(shí)提供了一種用于卷?yè)P(yáng)式抽油機(jī)上的玻璃纖維抽油桿的制備裝置，包括紗架、涂膠裝置、纏繞裝置、拉擠模具、烘干裝置、長(zhǎng)度計(jì)量裝置、牽引機(jī)和絞盤，以上裝置沿產(chǎn)品行進(jìn)方向順次排列；所述的紗架上安裝有卷軸，卷軸共有四種，四種卷軸上分別纏繞有通信線纜、碳纖維、內(nèi)層玻璃纖維和外層玻璃纖維；所述的涂膠裝置共有兩臺(tái)，一臺(tái)為通信線纜、碳纖維和內(nèi)層玻璃纖維涂膠，另一臺(tái)為外層玻璃纖維涂膠，涂膠裝置的結(jié)構(gòu)包括滴管、盛膠槽和加熱裝置，所述的滴管至少有三根，各滴管沿斜線方向等間距分布，所述的盛膠槽位于滴管的下方，所述的加熱裝置位于盛膠槽的底部，加熱裝置的加熱方式為熱油循環(huán)加熱，涂膠裝置的兩端設(shè)置有用于引導(dǎo)通信線纜、碳纖維和內(nèi)層玻璃纖維的密布有小孔的孔板；所述的纏繞裝置共包含三臺(tái)結(jié)構(gòu)相同的纏繞機(jī)，分別為纏繞機(jī)A、纏繞機(jī)B和纏繞機(jī)C，纏繞機(jī)的結(jié)構(gòu)包括轉(zhuǎn)盤和卷軸，轉(zhuǎn)盤沿其自身的中心旋轉(zhuǎn)，抽油桿半成品從轉(zhuǎn)盤的中心通過(guò)，每臺(tái)纏繞機(jī)上的卷軸至少有一個(gè)，卷軸隨轉(zhuǎn)盤公轉(zhuǎn)，從而將卷軸上的線材或纖維纏繞在抽油桿產(chǎn)品上，所述的纏繞機(jī)A用于纏繞電熱帶，纏繞機(jī)A的入口端設(shè)置有預(yù)成型模具，所述的纏繞機(jī)B用于纏繞玻璃纖維以形成纏繞玻纖層A，所述的纏繞機(jī)C用于纏繞玻璃纖維以形成纏繞玻纖層B，纏繞機(jī)C的入口端設(shè)置有預(yù)成型模具和脫模劑加注裝置；所述的拉擠模具為長(zhǎng)條形結(jié)構(gòu)，拉擠模具的中央設(shè)置有用于拉擠抽油桿半成品的圓孔，拉擠模具的外側(cè)套有加熱套，加熱套至少有三個(gè)，三個(gè)加熱套的加熱溫度沿產(chǎn)品行進(jìn)方向逐漸變大，拉擠模具的入口端同樣設(shè)置有預(yù)成型模具和脫模劑加注裝置；通信線纜、碳纖維和內(nèi)層玻璃纖維從紗架上引出后依次經(jīng)過(guò)涂膠裝置和纏繞裝置，并引入拉擠模具內(nèi)，所述的外層玻璃纖維從紗架上引出，經(jīng)過(guò)涂膠裝置后直接引至拉擠模具內(nèi)，半成品經(jīng)過(guò)拉擠模具和烘干裝置后，制成抽油桿成品，抽油桿成品在牽引機(jī)的牽引作用下沿產(chǎn)線移動(dòng)，最后盤繞在絞盤上；所述的涂膠裝置和纏繞裝置安放在無(wú)塵其恒溫的工作間內(nèi)。所述的烘干裝置為長(zhǎng)條形的箱體結(jié)構(gòu)，箱體的上側(cè)設(shè)置有箱蓋，箱體和箱蓋上均設(shè)置有電熱裝置。所述的涂膠裝置的入口端和出口端也設(shè)置有用于引導(dǎo)通信線纜、碳纖維和內(nèi)層玻璃纖維的密布有小孔的孔板。本專利技術(shù)同時(shí)提供了一種用于卷?yè)P(yáng)式抽油機(jī)上的玻璃纖維抽油桿的制備方法，包括：步驟一，將從紗架上引出的通信線纜、碳纖維和內(nèi)層玻璃纖維引入涂膠裝置，引入涂膠裝置前，通過(guò)孔板的導(dǎo)向作用使通信線纜、碳纖維和內(nèi)層玻璃纖維分層排布，且每層的上方對(duì)應(yīng)一根滴管，滴管內(nèi)流出的環(huán)氧樹(shù)脂滴落在通信線纜、碳纖維和內(nèi)層玻璃纖維上；步驟二，通過(guò)孔板引導(dǎo)通信線纜、碳纖維和內(nèi)層玻璃纖維的排布，使碳纖維排布在通信線纜的外圍，使內(nèi)層玻璃纖維排布在碳纖維的外圍；步驟三，通過(guò)纏繞機(jī)A前端的預(yù)成型模具的擠壓作用將通信線纜、碳纖維和內(nèi)層玻璃纖維組成的線束擠壓成桿狀的抽油桿半成品后，通過(guò)三臺(tái)纏繞機(jī)依次將電熱帶和兩層玻璃纖維纏繞在抽油桿半成品上，步驟四，將抽油桿半成品繼續(xù)引入拉擠模具中，在通過(guò)拉擠模具過(guò)程中，抽油桿半成品被進(jìn)一步壓縮并加熱，環(huán)氧樹(shù)脂在加熱環(huán)境下固化，在此過(guò)程中，套在拉擠模具上的三個(gè)加熱套的加熱溫度分別為160℃、180℃和200℃。步驟五，將抽油桿半成品繼續(xù)引入烘干裝置，通過(guò)烘干裝置進(jìn)一步去除抽油桿半成品內(nèi)的水分，形成抽油桿成品；步驟六，通過(guò)牽引機(jī)的牽引作用使抽油桿成品不斷輸出，然后將輸出的抽油桿成品盤繞在絞盤上。進(jìn)一步地，通信線纜、碳纖維和內(nèi)層玻璃纖維組成的線束的端部穿過(guò)拉擠模具后，將該端部與一條尼龍扁帶連接，通過(guò)牽引機(jī)牽引尼龍扁帶來(lái)提供產(chǎn)品行進(jìn)的動(dòng)力；上述的線束的端部到達(dá)牽引機(jī)后，將尼龍扁帶拆下，此后，牽引機(jī)直接牽引抽油桿成品，以實(shí)現(xiàn)連續(xù)生產(chǎn)，連續(xù)生產(chǎn)中牽引機(jī)的拉擠速度為0.25-0.45m/min。本專利技術(shù)的有益效果為：本專利技術(shù)提供了一種新型的玻璃纖維抽油桿，與鋼絲繩相比，該抽油桿具有更好的耐磨性和抗拉強(qiáng)度，因此具有更長(zhǎng)的使用壽命和使用安全性。附圖說(shuō)明圖1是用于卷?yè)P(yáng)式抽油機(jī)上的玻璃纖維抽油桿的制備裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是涂膠裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是纏繞裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4是圖1中A處的結(jié)構(gòu)示意圖；圖5是拉擠模具的結(jié)構(gòu)示意圖；圖6是用于卷?yè)P(yáng)式抽油機(jī)上的玻璃纖維抽油桿的截面圖。圖中：1-紗架，2-通信線纜，3-涂膠裝置，4-拉擠模具，5-烘干裝置，6本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種用于卷?yè)P(yáng)式抽油機(jī)上的玻璃纖維抽油桿，包括抽油桿本體,其特征在于：抽油桿本體為多層結(jié)構(gòu)，從內(nèi)向外依次設(shè)置有通信線纜(2)、玻璃纖維內(nèi)層(26)、電熱層(27)、纏繞玻纖層A(28)、纏繞玻纖層B(29)、玻璃纖維外層(30)和環(huán)氧樹(shù)脂層(31)，所述的玻璃纖維內(nèi)層(26)通過(guò)環(huán)氧樹(shù)脂粘結(jié)在通信線纜(2)的外側(cè)，所述的電熱層(27)由電熱帶制成，電熱帶螺旋纏繞在玻璃纖維內(nèi)層(26)的外側(cè)，從而形成電熱層(27)，所述的纏繞玻纖層A(28)和纏繞玻纖層B(29)依次纏繞在電熱層(27)的外側(cè)，且兩者的纏繞方向相反，所述的玻璃纖維外層(30)通過(guò)環(huán)氧樹(shù)脂粘結(jié)在纏繞玻纖層B(29)的外側(cè)，所述的環(huán)氧樹(shù)脂層(31)位于抽油桿的最外側(cè)，所述的玻璃纖維內(nèi)層(26)和玻璃纖維外層(30)的纖維走向均與抽油桿的軸線平行,所述的通信線纜(2)為電纜。

【技術(shù)特征摘要】
1.一種用于卷?yè)P(yáng)式抽油機(jī)上的玻璃纖維抽油桿，包括抽油桿本體,其特征在于：抽油桿本體為多層結(jié)構(gòu)，從內(nèi)向外依次設(shè)置有通信線纜(2)、玻璃纖維內(nèi)層(26)、電熱層(27)、纏繞玻纖層A(28)、纏繞玻纖層B(29)、玻璃纖維外層(30)和環(huán)氧樹(shù)脂層(31)，所述的玻璃纖維內(nèi)層(26)通過(guò)環(huán)氧樹(shù)脂粘結(jié)在通信線纜(2)的外側(cè)，所述的電熱層(27)由電熱帶制成，電熱帶螺旋纏繞在玻璃纖維內(nèi)層(26)的外側(cè)，從而形成電熱層(27)，所述的纏繞玻纖層A(28)和纏繞玻纖層B(29)依次纏繞在電熱層(27)的外側(cè)，且兩者的纏繞方向相反，所述的玻璃纖維外層(30)通過(guò)環(huán)氧樹(shù)脂粘結(jié)在纏繞玻纖層B(29)的外側(cè)，所述的環(huán)氧樹(shù)脂層(31)位于抽油桿的最外側(cè)，所述的玻璃纖維內(nèi)層(26)和玻璃纖維外層(30)的纖維走向均與抽油桿的軸線平行,所述的通信線纜(2)為電纜。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于卷?yè)P(yáng)式抽油機(jī)上的玻璃纖維抽油桿，其特征在于：所述的電熱帶為串聯(lián)式電熱帶。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于卷?yè)P(yáng)式抽油機(jī)上的玻璃纖維抽油桿，其特征在于：所述的通信線纜(2)和玻璃纖維內(nèi)層(26)之間設(shè)置有碳纖維層(25)，碳纖維層(25)的最大截面直徑為4-6mm，碳纖維(14)的走向與抽油桿的軸向平行。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于卷?yè)P(yáng)式抽油機(jī)上的玻璃纖維抽油桿，其特征在于：所述的纏繞玻纖層A(28)和纏繞玻纖層B(29)的厚度相同，兩個(gè)纏繞層纏繞時(shí)的螺旋升角為20-30°。5.一種用于卷?yè)P(yáng)式抽油機(jī)上的玻璃纖維抽油桿的制備裝置，其特征在于：包括紗架(1)、涂膠裝置(3)、纏繞裝置、拉擠模具(4)、烘干裝置(5)、長(zhǎng)度計(jì)量裝置(6)、牽引機(jī)(7)和絞盤(8)，以上裝置沿產(chǎn)品行進(jìn)方向順次排列；所述的紗架(1)上安裝有卷軸(21)，卷軸(21)共有四種，四種卷軸上分別纏繞有通信線纜(2)、碳纖維(14)、內(nèi)層玻璃纖維(15)和外層玻璃纖維(23)；所述的涂膠裝置(3)共有兩臺(tái)，一臺(tái)為通信線纜(2)、碳纖維(14)和內(nèi)層玻璃纖維(15)涂膠，另一臺(tái)為外層玻璃纖維(23)涂膠，涂膠裝置(3)的結(jié)構(gòu)包括滴管(16)、盛膠槽(17)和加熱裝置(18)，所述的滴管(16)至少有三根，各滴管(16)沿斜線方向等間距分布，所述的盛膠槽(17)位于滴管(16)的下方，所述的加熱裝置(18)位于盛膠槽(17)的底部，加熱裝置(18)的加熱方式為熱油循環(huán)加熱，涂膠裝置(3)的兩端設(shè)置有用于引導(dǎo)通信線纜(2)、碳纖維(14)和內(nèi)層玻璃纖維(21)的密布有小孔的孔板(13)；所述的纏繞裝置共包含三臺(tái)結(jié)構(gòu)相同的纏繞機(jī)，分別為纏繞機(jī)A(12)、纏繞機(jī)B(11)和纏繞機(jī)C(10)，纏繞機(jī)的結(jié)構(gòu)包括轉(zhuǎn)盤(20)和卷軸(21)，轉(zhuǎn)盤(20)沿其自身的中心旋轉(zhuǎn)，抽油桿半成品從轉(zhuǎn)盤(20)的中心通過(guò)，每臺(tái)纏繞機(jī)上的卷軸(21)至少有一個(gè)，卷軸(21)隨轉(zhuǎn)盤(20)公轉(zhuǎn)，從而將卷軸(21)上的線材或纖維纏繞在抽油桿產(chǎn)品上，所述的纏繞機(jī)A(12)用于纏繞電熱帶，纏繞機(jī)A(12)的入口端設(shè)置有預(yù)成型模具(19)，所述的纏繞機(jī)B(11)用于纏繞玻璃纖維以形成纏繞玻纖層A(28)，所述的纏繞機(jī)C(10)用于纏繞玻璃纖維以形成纏繞玻纖層B(29)，纏繞機(jī)C(10)的入口端設(shè)置有預(yù)成型模具(19)和脫模劑加注裝置(22)；所述的拉擠模具(4)為長(zhǎng)條形結(jié)構(gòu)，拉擠模具(4)的中央設(shè)置有用于拉擠抽油桿半成品的圓孔，拉擠模具(4)的外側(cè)套有加熱套...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：徐海英，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：大慶市華禹石油機(jī)械制造有限公司，
類型：發(fā)明
國(guó)別省市：黑龍江,23