一种耐高温防腐防硫化氢复合抽油杆的制作方法

本发明涉及抽油杆技术领域，尤其涉及一种耐高温防腐防硫化氢复合抽油杆。

背景技术：

目前，油田生产井大部分采用有杆采油，抽油杆作为石油机械采油设备系统中的关键部件，其功能、性能要求非常严格。采油过程中，抽油杆柱承受不对称循环载荷的作用，并且由于目前的油井下泵深度一般在两千米左右，最深的也已经达到四千余米，因此超深井中抽油杆柱自身承受的载荷也较大，现有的镦锻抽油杆不能满足超深井开采需求，容易引起抽油杆的断脱事故，抽油杆的断脱事故会严重影响原油产量，增加了修井费用，提高了原油成本。

随着油田开发的深入，注水井、斜井、定向井、水平井等所占比重日益增多，井液中矿化度及腐蚀性介质含量越来越多，国内各大油田都已进入高含水开发期，各种腐蚀日益严重。为减少地面建设成本，新增油井也多采用大斜度井开发方案，造成开采过程中严重的油管、抽油杆腐蚀问题，增加了修井成本，制约了降本增效的实施由于井下井液成分比较复杂含有腐蚀性介质、活腐蚀微生物、硫化氢，造成抽油杆会受到不同程度的腐蚀破坏，缩短了抽油杆的使用寿命，频繁更换增加了人工及材料成本。针对上述问题，业内采用的解决方案为采用防腐性能好的不锈钢作为抽油杆材料，然而，由于不锈钢材质的热墩锻性能不好，锻造变形量较大，墩锻尺寸不好控制。还有采用新型材料进行杆体包裹达到防腐效果，但是由于材料本身强度低不耐高温，会出现过早老化以及磨损。如何解决上述问题迫在眉睫。

技术实现要素：

为了解决上述问题，本申请的目的在于一种耐高温防腐防硫化氢复合抽油杆，既能增强其防腐蚀性能，又能满足复杂井况下抽油杆的强度性能要求，同时延长了使用寿命，提高了生产效率节约成本。

为实现本发明的目的，本发明提供的一种耐高温防腐防硫化氢复合抽油杆，包括抽油杆杆体和不锈钢套管、端部不锈钢套，

所述抽油杆杆体两端加工有外螺纹，中间部位套叠不锈钢套管，不锈钢套管的两端与抽油杆杆体密封连接，所述不锈钢套管两端分别套接一个端部不锈钢套，且端部不锈钢套与不锈钢套管之间设置有密封环，使得端部不锈钢套与不锈钢管密封连接。

其中，所述不锈钢套管的厚度为2mm-3mm。

其中，所述密封环材料为聚四氟乙烯。

其中，所述抽油杆杆体两端通过外螺纹分别连接一个接箍，接箍为对称结构其两端分别连接一根抽油杆，所述抽油杆的端部设置有外螺纹扭矩台肩，相应的接箍内设置有内螺纹扭矩台肩，所述外螺纹扭矩台肩和内螺纹扭矩台肩与水平线夹角均为90°，且其工作状态时过盈配合。

其中，所述内螺纹和外螺纹为特殊螺纹，所述特殊螺纹的齿高h＝1.575mm、螺距p＝8牙/英寸、锥度t＝1:16。

与现有技术相比，本发明的有益效果为，

a)本申请在抽油杆杆体的基础上套叠不锈钢套管，同时进行头部墩锻加工，墩锻完成后进行杆端外螺纹加工，再连接端部不锈钢套，不锈钢套端部通过液压收口机压缩，使端部不锈钢套与不锈钢套管及抽油杆杆体压缩至过赢配合形成一体，承载面积增大，提高了连接强度，延长使用寿命；

b)不锈钢套管与端部不锈钢套之间由聚四氟乙烯密封环密封，同时抽油杆端部由特殊锥螺纹接箍密封连接使井液介质无法与抽油杆接触，从而达到防腐的性能；

c)不锈钢套管材料的延展性优于抽油杆体，在工作状态时不会影响抽油杆本体的性能，不锈钢套管材料在市面上很常见，成本低廉；

d)连接螺纹为特殊锥型螺纹，与常规直螺纹相比密封性好，且易上卸扣，便于油田使用现场操作，工作效率高；

e)扭矩台肩的设计，使得复杂井况下抗扭效果增强，提高连接强度，扭矩台肩过盈配合也在一定程度上增强密封性，提高接箍密封效果；

e)结构简单、设计合理、加工工艺简单、工序少，易于操作生产效率高。

附图说明

图1为本申请的结构示意图；

图2为本申请抽油杆杆体端部的外螺纹扭矩台肩结构示意图；

图3为本申请抽油杆杆体端部的外螺纹齿型示意图；

图4为本申请接箍的结构示意图；

图中，1.外螺纹，2.端部不锈钢套，3.密封环，4.不锈钢套管，5.抽油杆杆体，6.外螺纹扭矩台肩，7.接箍，8.内螺纹扭矩台肩，9.内螺纹，齿高h，螺距p，锥度t。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

应当说明的是，本申请中所述的“连接”和用于表达“连接”的词语，如“相连接”、“相连”等，既包括某一部件与另一部件直接连接，也包括某一部件通过其他部件与另一部件相连接。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用属于“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、部件或者模块、组件和/或它们的组合。

需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施方式例如能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个部件或者模块或特征与其他部件或者模块或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了部件或者模块在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的部件或者模块被倒置，则描述为“在其他部件或者模块或构造上方”或“在其他部件或者模块或构造之上”的部件或者模块之后将被定位为“在其他部件或者模块或构造下方”或“在其他部件或者模块或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该部件或者模块也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

实施例

如图1-4所示，

本实施例提供的一种耐高温防腐防硫化氢复合抽油杆，包括抽油杆杆体5和不锈钢套管4、端部不锈钢套2，

所述抽油杆杆体5两端加工有外螺纹1，中间部位套叠不锈钢套管4，不锈钢套管4的两端与抽油杆杆体5密封连接，所述不锈钢套管4两端分别套接一个端部不锈钢套2，且端部不锈钢套2与不锈钢套管4之间设置有密封环3，使得端部不锈钢套2与不锈钢套管4密封连接。

在优选的实施例中，所述不锈钢套管4的厚度为2mm-3mm。

在优选的实施例中，所述抽油杆杆体5两端通过外螺纹1分别连接一个接箍7，接箍7为对称结构其两端分别连接一根抽油杆，所述抽油杆的端部设置有外螺纹扭矩台肩6，相应的接箍7内设置有内螺纹扭矩台肩8，所述外螺纹扭矩台肩6和内螺纹扭矩台肩8与水平线夹角均为90°，且其工作状态时过盈配合。

本申请中，外螺纹和内螺纹的螺纹结构有两种方案：

一种是标准螺纹：优点是不改变原有国标及美标抽油杆的结构下，可以和任何的标准接箍配套使用，通用性比较强；

二种是特殊螺纹：自行设计的特殊螺纹的齿高h＝1.575mm、螺距p＝8牙/英寸、锥度t＝1:16、90度扭矩台肩；与常规直螺纹相比密封性好，且易上卸扣，便于油田使用现场操作，工作效率高，同时复杂井况下抗扭效果增强，提高连接强度。

需要说明的是，

(1)抽油杆杆体材质：满足sy/t5029-2013《抽油杆》标准要求的所有材质及相应的力学性能要求，化学成分满足gb/t26075-2010《抽油杆用圆钢》要求。

(2)不锈钢套管和不锈钢套材质：022cr25ni7mo3wcun双相不锈钢。淬火状态下硬度高，耐蚀性良好。双相不锈钢在低应力下有良好的耐氯化物应力腐蚀性能。在含油氯化物及硫化氢工业介质中用这类不锈钢具有良好的抵抗能力。可以采用含铝双相不锈钢。

(3)密封环材质：聚四氟乙烯。具有优良的化学稳定性、耐腐蚀性，是耐腐蚀性能最佳材料之一，除熔融碱金属、三氟化氯、五氟化氯和液氟外，能耐其它一切化学药品，在王水中煮沸也不起变化，广泛应用于各种需要抗酸碱和有机溶剂的场合。有密封性、高润滑不粘性、电绝缘性和良好的抗老化能力、耐温优异(能在+250℃至-180℃的温度下长期工作)，允许骤冷骤热，或冷热交替操作。

本申请的加工过程如下：

a)抽油杆杆体安装不锈钢套管及聚四氟乙烯密封环；

b)抽油杆杆体两端墩锻；

c)对抽油杆杆端进行热处理；

d对抽油杆杆端加工外螺纹；

e)对抽油杆杆端安装不锈钢套；

f)不锈钢套压缩收口；

g)安装接箍；

h)打包。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出的是，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。