改进型全包覆抽油杆基体、卡箍及抽油杆的制作方法

本实用新型属于抽油杆技术领域，具体涉及一种改进型全包覆抽油杆基体、卡箍及抽油杆。

背景技术：

抽油杆由于长期受交变载荷和油、气、水以及腐蚀介质的共同作用，再加之杆管偏磨，使其成为机械采油中可靠性最低的设备，很容易发生断脱事故。

我国大部分油田进入开发中后期，随着油田挖潜力度的不断加大，油井泵深不断增大，而老油田抽油杆老化、斜井偏磨、腐蚀等问题日益严重，使得抽油杆断脱井次不断增加，不仅困扰着油井的正常生产，而且增加了采油成本，成为实现油田开发中后期高效稳产的突出矛盾问题。

影响油井抽油杆断脱的因素是相当复杂的，而且在同一口油井往往伴随着多种因素的并存，互相渗透，同时作用。但是最主要还是抽油杆的疲劳破坏、机械磨损、腐蚀破坏三个方面的原因。

油田开发中后期，综合含水率越来越高，还常常采用注水等增产措施，并且油田回注水基本上都是污水直接回注，造成抽油杆工作环境非常恶劣。高矿化度井液中含有各种腐蚀介质和腐蚀性微生物等，尤其是富含cl^-，使抽油杆的腐蚀速率大幅提高。同时，伴生气中含有co2、h2s等腐蚀气体。众所周知，治理cl^-、co2和h2s腐蚀一直是采油工程的世界难题。

腐蚀和机械磨损并非简单叠加，而是相互作用，相互促进，二者结合具有更大的破坏性。油田现场广泛应用扶正器、抗磨副、加重杆等防偏磨措施，虽然能延长管杆使用寿命，但是不能彻底解决问题。

针对防腐耐磨难题，目前对抽油杆采取的防治措施有：主要采用电镀或化学镀等常规方法加工镀铬抽油杆、镀镍抽油杆、镀钨抽油杆，半包覆防腐抽油杆以及全包覆防腐抽油杆等。

如图1所示，抽油杆常规耐磨防腐镀层受制于镦锻抽油杆的杆头与杆体大径比和复杂形状限制，镀层与基体结合强度低，在上述复杂井况环境下使用，镀层易起皮、脱落、磨损，形成防腐抗磨短板，效果不是十分理想，而且成本不低；半包覆防腐抽油杆的喷焊涂层与基体结合强度大幅提升，具有良好的防腐耐磨性能，但是由于喷焊工艺需要，必须对喷焊涂层进行高温重熔处理，一般超过1100℃，这样合金涂层的结合力才会提高。但这必然会对基体出现退火弱化，导致基体强度与疲劳性能大幅下降。常规全包覆防腐抽油杆也是受制于镦锻抽油杆的杆头与杆体大径比和复杂形状限制，杆体和包覆的高分子塑料接头的结合力低，不耐高温、易起层，并且台肩和凸缘等直径大的地方与油管接触时因塑胶不耐磨而开裂脱落，这样就实质上大幅降低了抽油杆整体的防腐耐磨性能和可靠性。

有待开发一种防腐耐磨、可靠性好、成本低的抽油杆。

技术实现要素：

本实用新型的一个目的是针对现有抽油杆的防腐性和耐磨性差的问题，提供一种改进型全包覆防腐耐磨抽油杆。

本实用新型提供一种改进型全包覆抽油杆基体，采用以下技术方案：

一种改进型全包覆抽油杆基体，两端从外向内包括台肩和杆体，所述台肩从外向内设置止推台和卡箍螺纹，用于紧密套设卡箍。

进一步地，所述台肩和杆体的连接部包括扳手方和凸缘，所述扳手方和凸缘的直径缩小，所述台肩的直径大于凸缘。

进一步地，所述台肩和杆体的连接部包括圆柱形内圆结构。

进一步地，所述台肩和杆体的连接部及杆体的外壁设置防腐高分子塑胶层。

本实用新型提供一种改进型全包覆卡箍，采用以下技术方案：

一种改进型全包覆卡箍，包括接头，所述接头内环对应上述的台肩设置止推口和内螺纹，以使所述卡箍与抽油杆基体紧密贴合。

进一步地，所述卡箍外壁设置防腐耐磨涂层。

进一步地，所述止推口与内螺纹之间设置退刀槽。

进一步地，所述卡箍还包括与接头衔接的箍体，所述箍体内径大于接头内螺纹直径，所述箍体内壁采用拉毛处理，增加注塑结合力。

本实用新型还提供一种改进型全包覆抽油杆，采用以下技术方案：

一种改进型全包覆抽油杆，包括上述的抽油杆基体和上述的卡箍螺纹配合，所述包裹防腐高分子塑胶层的抽油杆基体与卡箍内腔间形成注塑通道，高压注塑有高分子塑胶。

进一步地，所述抽油杆基体和卡箍通过预紧力强挤压锁紧；所述卡箍覆盖扳手方、凸缘至杆体；多段所述抽油杆基体通过标准喷焊接箍与两端设置的外螺纹通过施加预紧力后紧密挤压贴合连接，组装成可以在深井工作的抽油杆。

本实用新型与现有技术相比具有以下优点：

1、本实用新型的台肩从外向内设置止推台和卡箍螺纹，卡箍对应设置止推口和内螺纹，使得卡箍紧密套设于抽油杆基体，止推台和止推口限定卡箍的拧紧位置。

2、本实用新型通过对高分子塑胶进行加热、中低压注塑、固化等工序在标准抽油杆杆体外表面形成包覆层，这样包覆层和杆体就牢牢地结合在一起，消除了腐蚀介质进入包覆层内的可能性。

3、本实用新型抽油杆基体和卡箍结合的内腔进行二次高压注塑，实行完全密实填满，致使卡箍与抽油杆基体以及第一次中低压注塑的高分子塑胶完全形成一个密实整体，实现无缝连接，大幅提升抗压耐磨防腐的效果。

4、本实用新型将标准抽油杆凸缘通过适当减少外径后，车削成凸缘过渡平台，这样就可确保卡箍与抽油杆本体及第一次中低压注塑的高分子塑胶之间有充足的空间，可以方便实现二次高压注塑高分子塑胶，最终形成密实封闭效果，从而实现抗压耐磨防腐的效果。

下文将以明确易懂的方式，结合附图说明优选实施例，对本实用新型的上述特性、技术特征、优点及其实现方式予以进一步说明。

附图说明

以下附图仅对本实用新型做示意性说明和解释，并不限定本实用新型的范围。

图1是标准抽油杆基体的结构示意图；

图2改进型全包覆抽油杆基体实施例1的结构示意图；

图3改进型全包覆卡箍的结构示意图；

图4改进型全包覆抽油杆的结构示意图；

图5改进型全包覆抽油杆基体实施例2的结构示意图。

标号说明

1-抽油杆基体，2-止推台，3-卡箍螺纹，4-扳手方，5-凸缘，6-杆体，7-高压注塑胶，8-卡箍，9-内圆结构，11-止推口，12-退刀槽，13-内螺纹，14-卡箍扳手方，15-内壁，16-箍体。

具体实施方式

为了对实用新型的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图说明本实用新型的具体实施方式，在各图中相同的标号表示结构相同或结构相似但功能相同的部件。

在本文中，“示意性”表示“充当实例、例子或说明”，不应将在本文中被描述为“示意性”的任何图示、实施方式解释为一种更优选的或更具优点的技术方案。

为使图面简洁，各图中只示意性地表示出了与本实用新型相关的部分，它们并不代表其作为产品的实际结构。另外，为使图面简洁便于理解，在有些图中具有相同结构或功能的部件，仅示意性地绘示了其中的一个，或仅标出了其中的一个。

应当理解，虽然本说明书是按照各个实施例描述的，但并非每个实施例仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

实施例1

如图2所示，本实施例提供一种改进型全包覆抽油杆基体1，两端从外向内包括外螺纹段、台肩、扳手方4、凸缘5、过渡区和杆体6，所述台肩从外向内设置止推台2和卡箍螺纹3，用于紧密套设卡箍8。具体的，标准抽油杆台肩通过适当减少外径后，增加止推台2和卡箍螺纹3。这样就确保卡箍紧密贴合改进后的台肩，并且卡箍外径恢复标准抽油杆接箍外径尺寸，致使抽油杆杆柱连接时，标准接箍与卡箍仍能确保通过施加预紧力后二者紧密挤压贴合良好，实行杆柱间密封。

所述扳手方4和凸缘5的直径均缩小，且扳手方和凸缘的直径差缩小。具体地，即将现有标准抽油杆基体的扳手方和凸缘车削，所述扳手方4的方角车削圆滑过渡，所述凸缘5车削成凸缘过渡平台。标准抽油杆凸缘通过适当减少外径后，车削成凸缘过渡平台，这样就可确保卡箍与抽油杆杆体及高分子塑胶之间有充足的空间，可以方便实现二次高压注塑高分子塑胶，最终形成密实封闭效果，从而实现抗压耐磨防腐的效果。

所述抽油杆基体的扳手方4、凸缘5、过渡区和杆体6的外壁设置防腐高分子塑胶层。高分子塑胶可以是pe或改性尼龙材料，包覆层的厚度可以根据需要在15～30mm进行选择。

通过对高分子塑胶进行加热、中低压注塑、固化等工序在标准抽油杆杆体外表面形成包覆层，这样包覆层和杆体就牢牢地结合在一起，消除了腐蚀介质进入包覆层内的可能性。高分子塑胶具有很高的化学稳定性、高韧性、一定的耐磨性和自润滑性，其优点主要有机械强度高、韧性好、抗冲击、耐疲劳、表面光滑、摩擦系数小、耐热(180℃内可长期使用)、耐腐蚀、重量轻、易成型、尺寸稳定性可靠。以前抽油杆杆体出现腐蚀，是因为杆体直接接触了腐蚀介质，如果在抽油杆杆体外表面穿上一件防腐外衣，抽油杆杆体和腐蚀介质相互隔离，不受腐蚀介质的侵害，因而就解决了抽油杆在腐蚀环境下不受腐蚀地应用，同时确保其高疲劳强度。

如图3所示，改进型全包覆卡箍，包括接头，所述接头内环对应上述的台肩的止推台2和卡箍螺纹3设置止推口11和内螺纹13，以使所述卡箍与抽油杆基体紧密贴合。

卡箍外壁设置防腐耐磨涂层。

如此，卡箍止推口11与改进抽油杆台肩止推台2进行紧密贴合，卡箍外表面喷焊镍基合金粉末，具有耐磨损、防腐蚀、减摩阻等综合性能。涂层特有的减摩元素在涂层与油管偏磨过程中，以片状形式均匀转移到油管表面，并附着在油管表面上，形成固体润滑，保护和减缓油管表面的磨损，同时降低了二者之间的摩擦系数，起到减摩作用。

止推口11与内螺纹13之间设置退刀槽12。

卡箍还包括与接头衔接的箍体16，所述箍体16内径大于内螺纹13直径，所述箍体内壁15采用拉毛处理。

卡箍外表面带有2个卡箍扳手方14，便于上扣和卸扣作业。

如图4所示，改进型全包覆抽油杆，包括改进型全包覆抽油杆基体和改进型全包覆卡箍螺纹配合，通过预紧力强挤压锁紧；多段抽油杆基体通过标准喷焊接箍和外螺纹段连接。改进型抽油杆两端的抽油杆外螺纹可以配套使用标准喷焊(sm)接箍进行连接，通过预紧力实行标准喷焊接箍和密实锁紧卡箍进行强挤压密封，可有效防止腐蚀介质进入杆头外螺纹内部，从而实现改进型全包覆防腐耐磨抽油杆杆柱全程防腐的目的，并且加工简单，费用低，防腐耐磨可靠性高，能延长抽油杆柱的使用寿命，降低油井修井作业成本，提高油田的经济效益。

所述抽油杆基体包覆低压注塑防腐高分子塑胶层，抽油杆基体1与卡箍8内腔间采用高压注塑填充，形成如图4中所示的高压注塑胶7和杆体包覆塑胶，实现完全密实填满，致使卡箍与抽油杆基体以及中低压注塑的防腐高分子塑胶层完全形成一个密实整体，实现无缝连接，大幅提升抗压耐磨防腐的效果。

实施例2

本实施例与实施例1不同之处在于，由于抽油杆基体与卡箍配合，并注塑，抽油杆基体的扳手方无需再使用扳手了，所述抽油杆基体的扳手方可改设为圆柱形的内圆结构9，如图5所示。在卡箍表面设有卡箍扳手方14，便于上扣和卸扣作业。

通过对标准抽油杆进行改进，可有效解决困扰油田多年防腐抗磨的难题，可有效减少腐蚀偏磨环境下抽油杆断脱事故的发生，性价比较高，必将大幅降低油田的作业成本，减少油井维护的工作量，更好地服务于油田高效稳产的战略目标。

上文所列出的一系列的详细说明仅仅是针对本实用新型的可行性实施例的具体说明，它们并非用以限制本实用新型的保护范围，凡未脱离本实用新型技艺精神所作的等效实施方案或变更，如特征的组合、分割或重复，均应包含在本实用新型的保护范围之内。