一种抽油杆接箍防偏磨及耐磨蚀的方法、以及抽油杆接箍与流程

本发明涉及油田注入井采样设备领域，具体涉及一种抽油杆接箍防偏磨方法及抽油杆接箍。

背景技术：

有杆泵抽油井是油田开采过程中的重要工具，在油田开发中后期，有杆泵抽油井由于井斜和高腐蚀产生出液影响，管材偏磨问题普通存在，偏磨造成需要检泵的井比例逐年上升，对抽油杆磨损部件的统计表明，抽油杆接箍磨损占抽油杆磨损总数的60-70％。

现有技术中对于抽油杆接箍防偏磨的方法主要为几方面，如cn203783482u公开了一种抽油杆防偏磨装置，包括抽油杆，抽油杆与抽油杆接箍螺纹连接，抽油杆与抽油杆接箍螺纹连接的抽油杆的螺纹颈部延伸一个距离，在抽油杆和抽油杆接箍之间置有扶正器,该距离与扶正器长度相匹配,抽油杆的台肩外径比常规抽油杆台肩外径加大3-5mm，扶正器外部圆柱轴向开有若干过流通道，扶正器的外圆直径大于抽油杆接箍外圆直径3-5mm,扶正器与抽油杆接箍接触的端面，大于抽油杆接箍直径的部分端面向抽油杆接箍方向延伸一端距离将抽油杆接箍包含在延伸部分内。该现有技术使抽油杆抽油杆接箍始终处于扶正器防护状态，解决了把扶正器安装在抽油杆杆体上抽油杆接箍磨损的问题，同时螺纹连接夹持扶正器的结构也使得扶正器易于更换。然而，这种外加防偏磨装置的方式仍然属于治标不治本的方法，同时还要增加外加装置的生成及维护成本，无法大规模推广和广泛适用于各种油田生产工况。

cn2878650公开了一种防偏磨抽油杆接箍，由抽油杆接箍和扶正块组成，其特征在于在抽油杆接箍表层镶嵌上一个带扶正块的扶正套，扶正套和扶正块用冶金粉末真空注油模压成型，或用高强度耐磨塑料模压成型；扶正块设为矩形或长弧形，在扶正套上可设置多块，最少不能少于三块，之间夹角最小不能小于45°，最大不大于120°；扶正套与抽油杆接箍之间用金属胶粘结。该现有技术扶正点准确，并减少了作业工序，减轻了抽油机载荷，减轻了油管磨损，节省了电能，提高了油管使用寿命和抽油井的生产周期。然而，各油田的生产环境和工况不一样，而这种通过改造抽油杆接箍结构的方式将导致生产出来的抽油杆接箍与现有油田通用的生产标准不一致，仍然存在无法大规模推广和广泛适用于各种油田生产工况的问题。

cn101570861a公开了一种抽油杆接箍的表面处理方法，先将抽油杆接箍的表面进行保温、表面喷砂除锈，再采用超音速火焰喷涂并增加重熔工序增加涂层致密度，控制涂层硬度处在较低水平，最后再进行喷砂、防氧化处理。本发明所得的抽油杆接箍具有较高耐磨性能，同时减小与油管之间的硬度差，使磨损状态由高位转化为低位，可明显降低磨损速率，在同等工作条件下，用本发明制备的接箍使用寿命是普通接箍的10倍以上，同时其对油管能实现有效保护，相对普通节箍，可延长油管寿命5倍以上，具有较好的双向保护作用。然而，这种方法对于延长抽油杆接箍的使用寿命的效果较为有限，在增加了生产成本的同时仍然要面对抽油杆接箍发生偏磨的问题，同样没有从根本上解决抽油杆接箍偏磨的问题。

同时，现有技术中提供的上述方法仅针对抽油杆接箍耐磨损的问题，但并未考虑到由于抽油杆工作环境存在严重的酸碱性而造成的严重腐蚀性的问题，因此，如何提供一种能够广泛适用于各油田生产工况、从根本上解决抽油杆接箍发生偏磨问题的方法，并且能够在耐磨、耐腐蚀方面同时解决抽油杆接箍磨损的问题，成为亟待解决的技术问题。

技术实现要素：

为解决现有技术中存在的抽油杆接箍在偏磨严重及硫化氢、二氧化碳、氯离子等含量较高的双重井况下耐磨及耐腐蚀性差的问题，本发明提供一种抽油杆接箍防偏磨及耐腐蚀的方法，包括：在抽油杆接箍表面涂覆镍磷-氧化锆金属陶瓷防护层。

进一步地，所述镍磷-氧化锆金属陶瓷防护层的厚度为0.08-0.1mm，维氏硬度为950-1100hv。

进一步地，所述方法包括以下步骤：

1)预处理抽油杆接箍：将抽油杆接箍依次经过喷砂、酸洗和水洗，去除表面杂质，备用；

2)制备电镀液：所述电镀液包括镍源、磷源、苹果酸、氧化锆微粉、添加剂以及去离子水，其中，所述添加剂为乙醇酸钠和1,4-丁炔二醇；

先将除所述氧化锆微粉以外的物料混合，搅拌均匀待用；再将所述氧化锆微粉用质量浓度为5％的氢氟酸进行活化，用纯净水清洗过滤后，再将活化后的氧化锆微粉加入所述电镀液中；

3)将经过预处理的所述抽油杆接箍放入所述电镀液中，所述抽油杆接箍作为阴极，电镀过程中对所述电镀液进行机械搅拌，电镀过程持续0.5-3h，得到涂覆有镍磷-氧化锆金属陶瓷防护层的抽油杆接箍。

进一步地，电镀过程中，所述电镀液的温度为65-75℃。

进一步地，电镀前先用氨水调节所述电镀液的ph值至7.5-9。

进一步地，电镀过程中采用的电流密度为7-12a/dm²。

进一步地，经过电镀处理后，所述抽油杆接箍表面镍磷-氧化锆金属陶瓷防护层的厚度为0.08-0.1mm。

进一步地，所述镍源为氨基磺酸镍。

进一步地，所述磷源为多聚磷酸钠。

进一步地，所述苹果酸为dl-苹果酸。

进一步地，所述添加剂中乙醇酸钠和1,4-丁炔二醇的体积比为6:1。

进一步地，所述电镀液的组分包括：氨基磺酸镍30-40g、亚磷酸钠15-20g、多聚磷酸钠20-40g、dl-苹果酸5-10g、氧化锆微粉60-100g、添加剂0.1-0.3g，余量为去离子水。进一步优选地，所述氧化锆微粉粒径为2-6微米。

本发明的有益效果

1、本发明从根本上解决了抽油杆接箍防偏磨及耐腐蚀的问题，不需要对操作设备的结构进行改变；

2、用本发明方法处理后的抽油杆接箍，能够广泛适用于各油田生产工况、从根本上解决抽油杆接箍发生偏磨问题的方法；

3、本发明处理后的抽油杆接箍能够在耐磨、耐腐蚀方面同时解决抽油杆接箍磨损的问题，具有意料不到的技术效果，并且从根本上解决了抽油杆接箍使用寿命短的问题。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1本发明的抽油杆接箍；

图2本发明的抽油杆接箍局部放大图。

1-镍磷-氧化锆金属陶瓷防护层；2-抽油杆接箍本体。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。

实施例1

一种抽油杆接箍防偏磨及耐腐蚀的方法，在抽油杆接箍表面涂覆镍磷-氧化锆金属陶瓷防护层。所述镍磷-氧化锆金属陶瓷防护层的厚度为0.08mm，维氏硬度为1100hv。

所述方法包括以下步骤：

1)预处理抽油杆接箍：将抽油杆接箍依次经过喷砂、酸洗和水洗，去除表面杂质，备用；

2)制备电镀液：所述电镀液包括氨基磺酸镍30g、多聚磷酸钠40g、dl-苹果酸10g、粒径为2微米的氧化锆微粉60g、添加剂0.1g以及去离子水，配制成1l的电镀液，其中，所述添加剂中乙醇酸钠和1,4-丁炔二醇的体积比为6：1；

先将除所述氧化锆微粉以外的物料混合，搅拌均匀待用；再将所述氧化锆微粉用质量浓度为5％的氢氟酸进行活化，用纯净水清洗过滤后，再将活化后的氧化锆微粉加入所述电镀液中；

3)电镀前先用氨水调节所述电镀液的ph值至7.5，然后将经过预处理的所述抽油杆接箍放入所述电镀液中，所述抽油杆接箍作为阴极，电镀过程中对所述电镀液进行机械搅拌，电镀液温度为65℃、电镀过程采用电流密度为7a/dm²，电镀过程持续3h，得到涂覆有镍磷-氧化锆金属陶瓷防护层的抽油杆接箍。

实施例2

一种抽油杆接箍防偏磨及耐腐蚀的方法，在抽油杆接箍表面涂覆镍磷-氧化锆金属陶瓷防护层。所述镍磷-氧化锆金属陶瓷防护层的厚度为0.09mm，维氏硬度为950hv。

所述方法包括以下步骤：

1)预处理抽油杆接箍：将抽油杆接箍依次经过喷砂、酸洗和水洗，去除表面杂质，备用；

2)制备电镀液：所述电镀液包括氨基磺酸镍40g、多聚磷酸钠20g、亚磷酸钠15g、dl-苹果酸5g、粒径为6微米的氧化锆微粉100g、添加剂0.3g以及去离子水，配制成1l的电镀液，其中，所述添加剂中乙醇酸钠和1,4-丁炔二醇的体积比为6：1；

先将除所述氧化锆微粉以外的物料混合，搅拌均匀待用；再将所述氧化锆微粉用质量浓度为5％的氢氟酸进行活化，用纯净水清洗过滤后，再将活化后的氧化锆微粉加入所述电镀液中；

3)电镀前先用氨水调节所述电镀液的ph值至9，然后将经过预处理的所述抽油杆接箍放入所述电镀液中，所述抽油杆接箍作为阴极，电镀过程中对所述电镀液进行机械搅拌，电镀液温度为75℃、电镀过程采用电流密度为12a/dm²，电镀过程持续0.5h，得到涂覆有镍磷-氧化锆金属陶瓷防护层的抽油杆接箍。

实施例3

一种抽油杆接箍防偏磨及耐腐蚀的方法，在抽油杆接箍表面涂覆镍磷-氧化锆金属陶瓷防护层。所述镍磷-氧化锆金属陶瓷防护层的厚度为0.1mm，维氏硬度为980hv。

所述方法包括以下步骤：

1)预处理抽油杆接箍：将抽油杆接箍依次经过喷砂、酸洗和水洗，去除表面杂质，备用；

2)制备电镀液：所述电镀液包括氨基磺酸镍38g、多聚磷酸钠35g、亚磷酸钠15g、dl-苹果酸8g、粒径为5微米的氧化锆微粉90g、添加剂0.18g以及去离子水，配制成1l的电镀液，其中，所述添加剂中乙醇酸钠和1,4-丁炔二醇的体积比为6：1；

先将除所述氧化锆微粉以外的物料混合，搅拌均匀待用；再将所述氧化锆微粉用质量浓度为5％的氢氟酸进行活化，用纯净水清洗过滤后，再将活化后的氧化锆微粉加入所述电镀液中；

3)电镀前先用氨水调节所述电镀液的ph值至8，然后将经过预处理的所述抽油杆接箍放入所述电镀液中，所述抽油杆接箍作为阴极，电镀过程中对所述电镀液进行机械搅拌，电镀液温度为70℃、电镀过程采用电流密度为10a/dm²，电镀过程持续1h，得到涂覆有镍磷-氧化锆金属陶瓷防护层的抽油杆接箍。

实施例4

一种抽油杆接箍防偏磨及耐腐蚀的方法，在抽油杆接箍表面涂覆镍磷-氧化锆金属陶瓷防护层。所述镍磷-氧化锆金属陶瓷防护层的厚度为0.09mm，维氏硬度为1050hv。

所述方法包括以下步骤：

1)预处理抽油杆接箍：将抽油杆接箍依次经过喷砂、酸洗和水洗，去除表面杂质，备用；

2)制备电镀液：所述电镀液包括氨基磺酸镍34g、多聚磷酸钠28g、亚磷酸钠17g、dl-苹果酸9g、粒径为4微米的氧化锆微粉80g、添加剂0.2g以及去离子水，配制成1l的电镀液，其中，所述添加剂中乙醇酸钠和1,4-丁炔二醇的体积比为6：1；

先将除所述氧化锆微粉以外的物料混合，搅拌均匀待用；再将所述氧化锆微粉用质量浓度为5％的氢氟酸进行活化，用纯净水清洗过滤后，再将活化后的氧化锆微粉加入所述电镀液中；

3)电镀前先用氨水调节所述电镀液的ph值至9，然后将经过预处理的所述抽油杆接箍放入所述电镀液中，所述抽油杆接箍作为阴极，电镀过程中对所述电镀液进行机械搅拌，电镀液温度为68℃、电镀过程采用电流密度为11a/dm²，电镀过程持续1.5h，得到涂覆有镍磷-氧化锆金属陶瓷防护层的抽油杆接箍。

基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。