一种防腐蚀合金抽油杆的制作方法

本实用新型涉及抽油杆的技术领域，尤其是涉及一种防腐蚀合金抽油杆。

背景技术：

在石油开采过程中，抽油杆始终处于硫化氢、二氧化碳、溶解氧和导电性钻井液的腐蚀液体中，而到了油田开发后期，需要向地层中注入盐酸酸液进行压裂酸化以提高产油量，加剧了抽油杆的高温、湿硫化氢和氯离子的腐蚀环境；尤以电化学腐蚀为主，主要表现为氧浓差腐蚀、细菌腐蚀、Cl-穿透腐蚀产物膜自催化加速腐蚀及机械腐蚀等；同时抽油杆在工况中承受非对称循环载荷，受到流体流动和磨粒磨损的作用，使得抽油杆形成了耗材，因此，解决抽油杆的防腐延寿问题已迫在眉睫。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种防腐蚀合金抽油杆，具有优异的防腐高强性能，大大延长了抽油杆的使用寿命。

本实用新型的上述实用新型目的一是通过以下技术方案得以实现的：

一种防腐蚀合金抽油杆，包括杆体和接头，所述杆体由内而外依次包括钢材基体、TiCrN硬质薄膜、TiCrSiN防腐薄膜和聚醚醚酮防腐层。

通过采用上述技术方案，钢材基体的防腐性较强；TiCrN硬质薄膜中Cr和Ti可以形成间隙固溶体，一部分Cr置换出Ti后引起强烈的晶格畸变，有效地阻碍了位错运动，同时Cr元素的加入也提高了TiCrN薄膜的抗高温氧化性，因为Cr原子在高温时优先与O发生反应生成Cr2O3，Cr2O3是一种结构致密的物质，同时它具有很强的化学稳定性，减缓了O向TiCrN薄膜内部扩散的速率，TiCrN硬质薄膜具有较高的硬度、较高的工作稳定性和抗氧化性；TiCrSiN防腐薄膜是在TiCrN中引入Si元素，Si的加入可以细化晶粒，从而得到更多的晶界延长氧的扩散路径，显著提高了抽油杆的抗磨粒磨损性、抗腐蚀和抗氧化性；聚醚醚酮防腐层属于塑料防腐层的一种，PEEK具有优异的耐腐蚀性，能溶解或者破坏它的只有浓硫酸，它的耐腐蚀性与镍钢相近，综上，本申请的杆体具有优异的防腐、高强性能，使用寿命较长。

本实用新型进一步设置为：所述钢材基体与TiCrN硬质薄膜之间磁控溅射有TiN过渡层。

通过采用上述技术方案，TiN过渡层设置在TiCrN硬质薄膜与钢材基体之间，TiN过渡层具有高硬度、高抗磨、较低的氧化阻力等，同时TiN过渡层与钢材基体的结合力较强，抗高温氧化性能优异。

本实用新型进一步设置为：所述杆体与接头之间设有塑料过渡件，所述塑料过渡件与杆体螺纹连接，所述塑料过渡件与接头固定连接。

通过采用上述技术方案，塑料过渡件具有优异的防腐、耐磨性能，接头与杆体的连接处的结构强度较低，且易发生锈蚀，通过塑料过渡件可显著降低接头与杆体之间发生锈蚀的概率；塑料过渡件与杆体螺纹连接，安装更加快捷、方便。

本实用新型进一步设置为：所述塑料过渡件包括圆柱芯、沿圆柱芯外周壁延伸设置的热熔板。

通过采用上述技术方案，圆柱芯为圆柱体结构，有助于实现圆柱芯的螺旋转动，当圆柱芯螺纹连接在杆体上后，对热熔板进行加热，将熔化后的胶液抹平在杆体与接头相连的侧壁上，具有优异的连接稳固性。

本实用新型进一步设置为：所述杆体的一端设有沿杆体轴向方向延伸的凹槽，所述圆柱芯螺纹连接在凹槽内，所述热熔板粘结在杆体上凹槽所在的端面上。

通过采用上述技术方案，圆柱芯螺纹连接在凹槽内，表明接头与杆体相连处是隐藏在杆体内部，具有不易腐蚀的优点；热熔板粘结在杆体的端面上，具有较好的连接稳固性。

本实用新型进一步设置为：所述圆柱芯包括两相对的半圆柱体，每个所述半圆柱体的侧壁上设有半T形槽，两相对的半T形槽合并形成T形槽，所述圆柱芯内插设有金属T形加固杆，所述半T形槽的槽壁上设有用于放置热熔胶的预留槽。

通过采用上述技术方案，烘烤热熔胶，待热熔胶熔化，将金属T形加固杆插进T形槽内，再将两半圆柱体相对，从而形成了圆柱芯，相比于一体成型的圆柱芯而言，本申请的圆柱芯具有更大的抗拉强度。

本实用新型进一步设置为：两所述半圆柱体上分别设有第一凸环和第二凸环，所述第一凸环、第二凸环合并成整体，并螺纹连接在接头内。

通过采用上述技术方案，当两半圆柱体相对后形成整体，可螺纹连接在接头内，有助于提高圆柱芯与接头的连接稳定性。

综上所述，本实用新型的有益技术效果为：

1.公开了一种防腐蚀合金抽油杆，钢材基体防腐性强，在钢材基体上磁控溅射有TiCrN硬质薄膜、TiCrSiN防腐薄膜和聚醚醚酮防腐层，制备了具有高强、高防腐性能的抽油杆；

2.在杆体与接头之间有塑料过渡件，并且塑料过渡件是隐藏在杆体内部，避免了与井液的接触，并且塑料过渡件内置有金属T形加固杆，有助于增强塑料过渡件的结构强度；

3.塑料过渡件上还设有热熔板，待热熔板熔化后，可将接头与杆体进行较好的粘结。

附图说明

图1是本实用新型的整体结构示意图。

图2是杆体的剖视图。

图3是本实用新型中杆体、接头和塑料过渡件的爆炸结构示意图。

图4是圆柱芯的爆炸示意图。

图中，1、杆体；11、钢材基体；12、TiN过渡层；13、TiCrN硬质薄膜；14、TiCrSiN防腐薄膜；15、聚醚醚酮防腐层；2、接头；3、塑料过渡件；31、圆柱芯；311、半圆柱体；312、半T形槽；32、热熔板；4、凹槽；5、金属T形加固杆；6、预留槽；7、第一凸环；8、第二凸环。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型作进一步详细说明。

参照图1，为本实用新型公开的一种防腐蚀合金抽油杆，包括杆体1和接头2。

参考图2，杆体1由内而外依次包括钢材基体11、TiN过渡层12、TiCrN硬质薄膜13、TiCrSiN防腐薄膜14和聚醚醚酮防腐层15，TiN过渡层12、TiCrN硬质薄膜13、TiCrSiN防腐薄膜14均是采用磁控溅射的方式成型，聚醚醚酮防腐层15采用粉末喷涂方式成型；钢材基体11为不锈钢材质，防腐性较强；TiCrN硬质薄膜13具有较高的硬度、较高的工作稳定性和抗氧化性；TiCrSiN防腐薄膜14可提高抽油杆的抗磨粒磨损性、抗腐蚀和抗氧化性；聚醚醚酮防腐层15的耐腐蚀性与镍钢相近，所制备的抽油杆具有优异的防腐性能、高强性和耐冲击性能。

参照图3，在杆体1和接头2之间有螺纹连接有塑料过渡件3，杆体1与接头2的连接处易发生锈蚀，塑料过渡件3具有优良的耐腐蚀性能，有助于延长该抽油杆的使用寿命；塑料过渡件3包括圆柱芯31、沿圆柱芯31外周壁延伸设置的热熔板32，热熔板32凸出设置在圆柱芯31的圆周壁上，在杆体1的一端设有沿杆体1轴向方向延伸的凹槽4，圆柱芯31螺纹连接在凹槽4内，当圆柱芯31安装在杆体1上后，烘烤热熔板32，待热熔板32完全熔化，将熔化的浆液抹平在杆体1与接头2相连处的侧壁上，圆柱芯31除螺纹连接在杆体1上后，与杆体1还具有较强的粘结力。

参照图4，圆柱芯31为塑料材质，并非一体成型，圆柱芯31包括两相对的半圆柱体311，半圆柱体311的材质为工程塑料，每个半圆柱体311的侧壁上设有半T形槽312，相对的两个半T形槽312合并形成T形槽，圆柱芯31内部插设有金属T形加固杆5，在半T形槽312的槽壁上设有若干用于放置热熔胶的预留槽6，预留槽6的数量越多，金属T形加固杆5在圆柱芯31内部的稳固性越高。圆柱芯31的成型过程：烘烤热熔胶，使得热熔胶熔化并填充在预留槽6内，将金属T形加固杆5塞进T形槽内，并将两半圆柱体311合并形成圆柱芯31。

参照图3和图4，两个半圆柱体311远离杆体1的一端分别设有第一凸环7、第二凸环8，当圆柱芯31螺纹连接在凹槽4内后，第一凸环7、第二凸环8合并成整体，并螺纹连接在接头2内，使得接头2与杆体1之间形成较高的连接稳固性；同时，热熔板32熔化后，可将接头2与圆柱芯31起到进一步的连接作用。

本具体实施方式的实施例均为本实用新型的较佳实施例，并非依此限制本实用新型的保护范围，故：凡依本实用新型的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本实用新型的保护范围之内。