一种碳纤维连续抽油杆连接接头的制作方法

1.本实用新型涉及石油工业采油井碳纤维连续抽油杆与普通钢制抽油杆的连接工具，尤其是一种碳纤维连续抽油杆连接接头。


背景技术：

2.碳纤维连续抽油杆，简称碳纤维连续杆或碳杆，是由碳纤维芯、玻璃纤维、环氧树脂包裹缠绕，粘合在一起而形成的圆柱形杆体。碳纤维连续抽油杆具有重量轻、其仅为普通钢杆重量的1/4，其抗拉强度大、其最大破坏拉力可达460kn。由于碳杆全部由有机材料构成，还具有无结箍、耐腐蚀等特点，因此碳杆也应用于抽油井防腐延寿措施，但是碳杆的制造成本昂贵。另外，目前碳杆的钢制联接头由20crmoa材料加工而成，其耐腐蚀性能等同d级抽油杆，在高矿化度油井中使用，其钢制联接头的耐腐蚀性能较低。
3.近年来，碳杆在油井的深抽、管杆防腐措施井中被广泛应用，使上述油井通过加深泵挂、增大泵的沉没压力、放大生产压差，进而“激活”生产层，解除近井地带污染，达到增加油井产量的目的，取得了显著的增产、节能、防腐效果。
4.碳纤维连续抽油杆在生产现场中作为抽油杆使用，碳纤维连续抽油杆的长度占到整个抽油杆柱总长度的50-70%，碳纤维连续抽油杆设置在整个抽油杆柱的中上部。为防止碳杆受压，下部配以总长度为50-30%的普通钢制抽油杆做为加重杆使用。
5.由于碳纤维连续抽油杆与普通钢制抽油杆之间不能使用螺纹连接的连接方式，这就需要在碳纤维连续抽油杆与普通钢制抽油杆之间使用连接接头连接。为了增加连接接头与碳纤维连续抽油杆之间的连接面积和连接强度，目前使用的碳杆的连接接头的内腔是叠加的锥形结构，通过挤入专用树脂自然凝固粘牢，上述方式虽然能够满足连接强度上的要求，但其中专用树脂的烘干凝固时间则需要花费2个多小时。若遇到阴雨潮湿天气，其烘干凝固时间还要延长，且凝固强度也会受到空气中水分的影响而有所降低。
6.经检索，目前碳纤维连续杆的连接接头主要有以下几种： cn201721380507.x公开了一种碳纤维连续杆快速联接头, 本实用新型可以用于碳纤维连续杆与普通钢制抽油杆混合杆柱的抽油井中,实施超深抽油生产措施。本快速联接头包括粘连接头、连接短节和接箍,连接短节两端的杆体分别与粘连接头和接箍螺纹连接,粘连接头的粘连腔是叠加的锥形结构腔、该锥形结构腔的内径于碳纤维连续杆一侧小、于连接短节一侧大,在粘连腔中至少叠加二段锥形结构腔。
7.上述实用新型解决了联接头与碳纤维连续杆滑脱的问题,为碳纤维连续杆的大规模推广应用,提供了技术保障,具有很好的使用效果。
8.cn201821177749.3公开了一种碳纤维连续抽油杆快速连接接头，本实用新型涉及一种碳纤维连续抽油杆快速连接接头。其技术方案是：包括连接头、套筒,连接头与套筒为一体成型,连接头外螺纹通过金属接箍连接上端光杆或通过活动接头连接下端加重杆,碳纤维连续抽油杆从下孔放入套筒内,上端达到内孔顶端；套筒内径比同规格碳纤维连续抽油杆直径大0.1~0.5mm,壁厚为5~15mm；套筒内壁有渐开线凸起结构3~8个,凸起高度为1~
5mm。
9.上述实用新型的有益效果是将连接头、套筒一体成型使用,避免了连接过程中碳纤维连续抽油杆杆体夹持损伤,解决了碳纤维连续抽油杆现场接头连接及与金属加重杆或光杆之间的连接问题。
[0010] cn201820743002.3公开了一种碳纤维连续抽油杆高强度组合连接接头,包括压接接头、粘结接头,所述压接接头下端通过螺纹方式与粘结接头上端连接,把碳纤维连续抽油杆依次穿入粘结接头中心孔和压接接头中心孔中。所述压接接头内壁对碳纤维连续抽油杆外壁紧密包压。在压接接头外侧使用液压装置压缩,将碳纤维连续抽油杆夹紧。所述粘结接头内壁与碳纤维连续抽油杆外壁之间使用耐高温树脂粘接。所述粘接接头内壁有倒锥式卡槽,所述碳纤维连续抽油杆外壁设置有与倒锥式卡槽紧密配合的卡台。
[0011]
上述实用新型解决单一结构在使用过程中出现的粘接失效、抽油杆断脱等问题,采油过程中可保证各部分的相对固定和受力均匀,能够提高使用寿命。
[0012]
上述三种快速联结头都是把碳杆一头置入粘连腔内，粘连腔内部或者是叠加的锥形结构或者是渐开线凸起结构或者是倒锥式卡槽,目的都是为了增加内表面面积，然后通过挤入专用树脂自然凝固粘牢，粘结强度都受时间、温度、外界条件的影响。其连接接头的材质同普通抽油杆接箍的材质相同，耐腐蚀性能一般。


技术实现要素：

[0013]
本实用新型的目的是提供一种碳纤维连续抽油杆连接接头，解决目前普通钢制抽油杆与碳纤维连续抽油杆之间的连接接头的烘干和凝固时间长、连接强度易受潮湿天气影响的问题，方便连接，提高施工效率。
[0014]
本实用新型的技术解决方案是：一种碳纤维连续抽油杆连接接头包括连接端头，其中：内锥套中设有收缩槽；外锥套的内壁与内锥套的外壁的锥度相符；连接端头与外锥套连接；碳纤维连续抽油杆连接接头连接在碳纤维连续抽油杆的两端。
[0015]
优选的，所述内锥套的收缩槽是自内锥套的小径端向上开设的轴向非贯通槽。
[0016]
优选的，所述内锥套的收缩槽至少设有两条。
[0017]
优选的，所述内锥套是分体结构。
[0018]
优选的，所述内锥套是两瓣式分体结构且由两个对称的外锥形半圆体组成，两个所述对称的外锥形半圆体的内弧面与碳纤维连续抽油杆的外圆相符且外锥面与外锥套的内壁相符；两个所述对称的外锥形半圆体对合后内圆的周长小于碳纤维连续抽油杆外圆的周长。
[0019]
优选的，所述连接端头的上端还设有内锥套顶紧头，该内锥套顶紧头的外径大于内锥套的内径；所述连接端头上部的螺纹段和内锥套顶紧头的总长度大于外锥套下部螺纹段的长度。
[0020]
优选的，连接在所述碳纤维连续抽油杆下端的连接端头的上部与外锥套的下部螺纹连接且下部能够与旋转接头连接。
[0021]
优选的，连接在所述碳纤维连续抽油杆下端的连接端头的上部与外锥套的下部螺纹连接且下部能够与普通钢制抽油杆的接箍螺纹连接。
[0022]
优选的，所述碳纤维连续抽油杆连接接头采用的制造材料是00cr12不锈钢；碳纤
维连续抽油杆连接接头相向连接在碳纤维连续抽油杆的两端。
[0023]
优选的，所述连接端头的中部本体外壁设有扳手方。
[0024]
与现有技术相比，本实用新型具有以下显著的效果：本实用新型连接在碳纤维连续抽油杆两端，碳纤维连续抽油杆与普通钢制抽油杆之间无需使用专用树脂自然凝固粘牢而且越拽越紧。
[0025]
解决了目前碳纤维连续抽油杆与碳纤维连续抽油杆接头之间通过粘结方式连接，其烘干和凝固时间长、连接强度易受潮湿天气影响等问题。
[0026]
本实用新型采用 00cr12不锈钢材料加工制造，解决了目前碳纤维连续抽油杆连接接头耐腐蚀性差的问题。
[0027]
本实用新型充分利用了碳纤维连续抽油杆重量轻、抗磨、防腐、无节箍的优良特性，用于碳纤维连续杆与普通钢制抽油杆混合杆柱的抽油井中，可顺利实施超深抽油生产和防腐延寿措施，提高原油产量。
[0028]
本实用新型解决了碳纤维连续抽油杆在连接时做头施工时间长、做头质量受环境影响大的问题，为碳纤维连续抽油杆的大规模推广应用，提供了可靠的技术保障，具有显著的使用效果。
附图说明
[0029]
附图用来提供对本实用新型的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本实用新型的实施例一起用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的限制。在附图中：
[0030]
图1为本实用新型实施例一的结构示意图。
[0031]
图2为本实用新型实施例二的结构示意图。
[0032]
图中：内锥套1、外锥套2、连接端头3、内锥套顶紧头4、碳纤维连续抽油杆5。
具体实施方式
[0033]
附图仅为参考与说明之用，并非用以限制本实用新型的保护范围。下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。
[0034]
为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
[0035]
在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
[0036]
参见图1至图2，一种碳纤维连续抽油杆连接接头包括连接端头3，其中：内锥套1中
设有收缩槽；外锥套2的内壁与内锥套1的外壁的锥度相符；连接端头3与外锥套2连接；
[0037]
碳纤维连续抽油杆连接接头连接在碳纤维连续抽油杆5的两端。
[0038]
连接于碳纤维连续抽油杆5两端的本实用新型，能够直接通过内锥套1连接于碳纤维连续抽油杆5的两端，而且越拽越紧。避免了目前碳纤维连续抽油杆5通过粘结工艺连接的各种弊端，克服了通过挤入专用树脂自然凝固粘牢，粘结强度受到时间、温度、外界条件影响的缺陷。显著提高了碳纤维连续抽油杆5的连接效率，从而也提高了施工效率。
[0039]
在上述实施例一的基础上，本实用新型还有以下实施例：
[0040]
本实用新型中内锥套1有以下两个实施例
[0041]
内锥套1的实施例一
[0042]
所述内锥套1的收缩槽是自内锥套1的小径端向上开设的轴向非贯通槽。
[0043]
所述内锥套1的收缩槽至少设有两条。
[0044]
内锥套1的实施例二
[0045]
所述内锥套1是分体结构。本实用新型中的内锥套1也可以采用分体结构，可以是两瓣式、三瓣式等结构，瓣与瓣之间的间隙就相当于整体结构中的收缩槽。
[0046]
所述内锥套1是两瓣式分体结构且由两个对称的外锥形半圆体组成，两个所述对称的外锥形半圆体的内弧面与碳纤维连续抽油杆5的外圆相符且外锥面与外锥套2的内壁相符；两个所述对称的外锥形半圆体对合后内圆的周长小于碳纤维连续抽油杆5外圆的周长。本实用新型中的内锥套1采用的是两瓣式分体结构，其制造容易、连接和安装方便，在井下抽油杆柱的拉伸下，越拉越紧。
[0047]
所述连接端头3的上端还设有内锥套顶紧头4，该内锥套顶紧头4的外径大于内锥套1的内径；所述连接端头3上部的螺纹段和内锥套顶紧头4的总长度大于外锥套2下部螺纹段的长度。当连接端头3与外锥套2螺纹连接时，就能将内锥套1从外锥套2中向外顶紧，使其压紧碳纤维连续抽油杆5。若不设内锥套顶紧头4也可以通过拉拽碳纤维连续抽油杆5的方法使其越拉越紧。
[0048]
连接在所述碳纤维连续抽油杆5下端的连接端头3的上部与外锥套2的下部螺纹连接且下部能够与旋转接头螺纹连接。若使用了本实用新型的碳纤维连续抽油杆柱中设置了旋转接头，位于碳纤维连续抽油杆5下端的连接端头3的下部能够与旋转接头螺纹连接。
[0049]
连接在所述碳纤维连续抽油杆5下端的连接端头3的上部与外锥套2的下部螺纹连接且下部能够与普通钢制抽油杆的接箍螺纹连接。若使用了本实用新型的碳纤维连续抽油杆柱中没有设置旋转接头，位于碳纤维连续抽油杆5下端的连接端头3的下部能够直接与普通钢制抽油杆的接箍螺纹连接。
[0050]
所述碳纤维连续抽油杆连接接头采用的制造材料是00cr12不锈钢，提高本实用新型的防腐蚀能力；碳纤维连续抽油杆连接接头相向连接在碳纤维连续抽油杆的两端。
[0051]
所述连接端头3的中部本体外壁设有扳手方，可利用扳手转动，方便连接操作。
[0052]
上面叙述的实施例仅仅为典型实施例，但本实用新型不仅限于这些实施例，本领域的技术人员可以在不偏离本实用新型的精神和启示下做出修改。尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本实用新型的创造精神和创造理念之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保
护范围之内。因此，保护范围不仅限于上文的说明。