一种玻璃钢抽油杆及其装配方法与流程

本发明属于石油开采技术领域，特别是涉及一种玻璃钢抽油杆及其装配方法。

背景技术：

在钻井石油领域，抽油杆作为地面抽油机和井下抽油泵的连接部件，承担十分重要的角色。目前常用的抽油杆有钢制抽油杆和纤维增强塑料抽油杆，钢制抽油杆的材质为合金钢，产品重量大，随着油井泵深的不断增加，对抽油机的载荷要求越来越大，另外随着井液含水率的不断上升，钢制抽油杆不耐腐蚀，使用寿命大大降低；纤维增强塑料抽油杆具有轻质、高强度、耐高温、耐腐蚀等性能，可减少设备投资，节约能源，提高杆柱的使用寿命。传统的纤维增强塑料抽油杆（玻璃钢抽油杆），抗拉强度仅为10~15吨，且抽油杆与接头的连接容易脱开，仅适用于在浅井应用，质量稳定性差。

技术实现要素：

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种玻璃钢抽油杆及其装配方法，用于解决现有技术中纤维增强塑料抽油杆抗拉强度小、抽油杆与接头结合强度低的问题，以提供一种质量轻、抗拉强度高、抗腐蚀、耐高温、易装配、质量稳定的纤维增强塑料抽油杆。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种玻璃钢抽油杆，包括杆体、位于所述杆体端部的粘结接头及连接接头，所述杆体由环氧树脂基体及玻璃纤维固化成型，所述粘结接头的一端套设于所述杆体上，所述粘结接头的另一端与所述连接接头可拆卸连接，所述杆体与所述粘结接头由固化剂粘结，所述粘结接头的内壁设置有马牙扣结构及锥形结构，所述杆体与所述锥形结构之间套设有锥形套片。

进一步，所述杆体与所述马牙扣结构的间隙之间充满所述固化剂，且所述固化剂为常温固化剂。

进一步，所述马牙扣结构具有若干牙扣。

进一步，所述锥形套片的材质为铜。

进一步，所述粘结接头呈圆柱形，且具有第一段和第二段，所述第一段的直径小于所述第二段的直径，所述第一段远离所述连接接头。

进一步，所述连接接头的内部设有沿轴向贯通的通胶孔，所述通胶孔的直径为4~5mm。

进一步，所述连接接头的两端设置有公扣，且所述连接接头的一端连接所述粘结接头。

进一步，所述粘结接头与所述连接接头连接的一端设置有母扣，所述母扣与所述公扣相互螺纹配合。

进一步，所述连接接头的中部沿周向设有便于作业的扳手凹槽。

进一步，所述粘结接头呈圆柱形，且具有第一段和第二段，所述第一段的直径小于所述第二段的直径，且所述第一段远离所述连接接头。

本发明还提供了一种玻璃钢抽油杆的装配方法，包括如下步骤：

1）杆体表面擦拭干净，插入粘结接头中；

2）将锥形套片套设在杆体端部；

3）将固化剂灌入杆体与粘结接头的缝隙；

4）用缩管机将对应于锥形套片部位的粘结接头压紧；

5）将连接接头与粘结接头螺纹连接；

6）清理多余的固化剂，常温固化。

如上所述，本发明的一种玻璃钢抽油杆及其装配方法，具有以下有益效果：

由于抽油杆的杆体采用环氧树脂作为基体材料并采用玻璃纤维作为增强材料形成，使抽油杆耐高温、质量轻、耐腐蚀，使用寿命长；并且，通过粘结接头将抽油杆与连接接头连接，粘结接头与杆体间由固化剂粘结，并通过马牙扣结构与锥形套片增强杆体与粘结接头的连接强度，装配简易、抗拉强度高，而且缩短了接头长度，减少了制造成本，适合深井及超深井的应用。

附图说明

图1为本发明的一种玻璃钢抽油杆的结构示意图；

图2为图1中的部分结构放大图。

零件标号说明

1-杆体；2--粘结接头；21-马牙扣结构；22-锥形套片；23-母扣；3-连接接头；31-通胶孔；32-公扣；33-扳手凹槽；4-固化剂。

具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。

须知，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。

请结合图1和图2所示，本发明提供一种玻璃钢抽油杆，包括杆体1、位于所述杆体1端部的粘结接头2及连接接头3，所述杆体1由环氧树脂基体及玻璃纤维固化成型，所述粘结接头2的一端套设于所述杆体1上，所述粘结接头2的另一端与所述连接接头3可拆卸连接，所述杆体1与所述粘结接头2由固化剂4粘结，所述粘结接头2的内壁设置有马牙扣结构21及锥形结构，所述杆体1与所述锥形结构之间套设有锥形套片22。

具体的，所述杆体1由耐高温的环氧树脂基体及高模量玻璃纤维固化成型，高模量玻璃纤维的模量大于90gpa以上，从而使得整个抽油杆耐温达到160℃以上，质量轻、耐腐蚀、抗拉强度高，使用寿命长。

所述抽油杆的杆体1两端均可设置粘结接头2及连接接头3，所述粘结接头2的内部为中空结构，所述粘结接头2外部呈圆柱形，且具有第一段和第二段，所述第一段的直径小于所述第二段的直径，且所述第一段远离所述连接接头3。所述杆体1由所述粘结接头2的一端（靠近所述第一段的一端）穿入，并与所述粘结接头2的内壁粘结。这样，通过粘结方式连接抽油杆的杆体1和粘结接头2，可以保证杆体1与粘结接头2的连接强度，并且，连接接头3与粘结接头2可拆卸连接，进而使杆体1通过所述粘结接头2与所述连接接头3实现连接。进一步，采用此种方式的连接，缩短了接头长度（由380mm缩短为200mm），减少了制造成本。

并且，所述粘结接头2的内壁上设置有马牙扣结构21，所述马牙扣结构21具有若干牙扣。设置马牙扣结构21，可以在所述粘结接头2与所述杆体1粘结时，在所述杆体1与所述马牙扣结构21的间隙之间充满固化剂4，通过固化剂4实现抽油杆的杆体1与马牙扣结构21间隙的粘结固定，从而有利于提高所述杆体1与所述粘结接头2的连接牢固程度。其中，所述固化剂4又名硬化剂、熟化剂或变定剂，是一类增进或控制固化反应的物质或混合物。本发明中的固化剂4为常温固化剂，所述常温固化剂包括耐高温环氧树脂、甲基四氢苯酐、玻璃微珠、炭黑粉、偶联剂等，所述常温固化剂可在15min内进行常温固化成型，拉伸载荷在30吨以上。

另外，所述粘结接头2的内壁上还设置有锥形结构，所述杆体1与所述锥形结构之间套设有锥形套片22。其中，所述锥形套片22的材质为铜。由于铜质的锥形套片22可以变形，能够增大杆体1与粘结接头2之间的摩擦力，从而进一步提高了杆体1与粘结接头2的连接强度。

所述连接接头3的内部设有沿轴向贯通的通胶孔31，所述通胶孔31的直径为4~5mm。设置所述通胶孔31，便于在粘结接头2与杆体1粘结时灌入固化剂4后，多余的固化剂4能够从所述通胶孔31中挤出，从而防止在连接所述连接接头3时，由于杆体1与粘结接头2之间的多余固化剂4导致杆体1被推移而改变粘结位置。

为了使所述连接接头3实现可拆卸连接，所述连接接头3的两端均设置有公扣32，所述连接接头3的一端连接所述粘结接头2，所述连接接头3的另一端可通过连接接箍与其他抽油杆连接。

相应地，所述粘接接头2与所述连接接头3连接的一端设置有母扣23，所述母扣23与所述公扣32相互螺纹配合，使得所述粘结接头2与所述连接接头3可拆卸连接。

另外，所述连接接头3的中部沿周向设有便于作业的扳手凹槽33。所述扳手凹槽33可以便于通过扳手工具进行作业，通过扳手夹住所述扳手凹槽33，可以便于旋转所述连接接头3以进行连接或拆卸作业。

在杆体1与粘结接头2的缝隙间灌入固化剂4，杆体1与马牙扣结构21的间隙之间会充满所述固化剂4，采用此种粘结方式能够提高杆体1与粘结接头2的连接强度；将连接接头3的一端公扣32与所述粘结接头2的母扣23通过螺纹连接，并挤出多余的固化剂4。这样，当需要将抽油杆与其他抽油杆连接时，可以将连接接头3通过连接接箍与其他抽油杆实现连接。

本发明还提供了一种玻璃钢抽油杆的装配方法，包括如下步骤：

1）杆体1表面擦拭干净，插入粘结接头2中；具体的，将抽油杆的杆体1表面擦拭干净，并将所述杆体1的端部从所述粘结接头2的一端（未设置母扣23的一端）插入所述粘结接头2；

2）将锥形套片22套设在杆体1端部；锥形套片22从粘结接头2的另一端（设置母扣23的一端）放入并套设在杆体1的端部，使锥形套片22卡设在粘结接头2的锥形结构中；

3）将固化剂4灌入杆体1与粘结接头2的缝隙；具体的，将固化剂4沿粘结接头2的设置母扣23的一端灌入杆体1与粘结接头2的缝隙，从而使马牙扣结构21内也充满了固化剂4；

4）用缩管机将对应于锥形套片22部位的粘结接头2压紧；具体的，缩入量在2~2.5mm之间；

5）将连接接头3与粘结接头2螺纹连接；上紧过程中，也可挤出多余的固化剂4；

6）清理多余的固化剂4，常温固化。

综上，在本发明实施例提供的一种玻璃钢抽油杆及其装配方法中，由于抽油杆的杆体采用环氧树脂作为基体材料并采用玻璃纤维作为增强材料形成，使抽油杆耐高温、质量轻、耐腐蚀，使用寿命长；并且，通过粘结接头将抽油杆与连接接头连接，粘结接头与杆体间由固化剂粘结，并通过马牙扣结构与锥形套片增强杆体与粘结接头的连接强度，装配简易、抗拉强度高，而且缩短了接头长度，减少了制造成本，适合深井及超深井的应用。

上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。