[发明专利]一种聚甲醛抽油杆接箍及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种聚甲醛抽油杆接箍，属于采油工程技术领域。

背景技术

目前，抽油杆接箍以3-12冲次/分钟的频率在油管内孔中进行上下往复运动，由于油田稠油、稀油、高凝油开发生产中的井液高含水、高矿化度等物理化学特性可造成油井杆管偏磨及腐蚀严重，并且井身结构的不合理亦可造成油井杆管偏磨。上述两种情况将导致抽油杆接箍因偏磨及腐蚀严重而引起抽油杆柱断裂，造成检泵作业，致使油井产量降低甚至无法开采并易引发安全及环保事故。

因此，亟需研制一种具有较高耐磨性的抽油杆接箍。

发明内容

本发明的目的在于提供一种聚甲醛抽油杆接箍。

本发明的目的还在于提供一种上述聚甲醛抽油杆接箍的制造方法。

为达上述目的，本发明提供了一种聚甲醛抽油杆接箍，其包括接箍本体、铜层、聚甲醛层；

所述铜层包覆于所述接箍本体的外表面；聚甲醛层包覆于所述铜层的外表面。

根据本发明所述的聚甲醛抽油杆接箍，优选地，所述铜层的维氏硬度为68-89，密度为7.5-8.3g/cm³。

根据本发明所述的聚甲醛抽油杆接箍，优选地，所述聚甲醛层的密度为1.35-1.42g/cm³，屈服强度为67-72MPa，伸长率为12％-17％。

根据本发明所述的聚甲醛抽油杆接箍，优选地，所述铜层从距离接箍本体两端面1-3mm处覆盖于所述接箍本体的外表面；

更优选所述铜层从距离接箍本体两端面2mm处覆盖于所述接箍本体的外表面。

本发明所述端面为本领域习惯用语，本领域技术人员通常知晓所述端面的位置，即接箍长度方向的两个端面，位置如图1所示。

根据本发明所述的聚甲醛抽油杆接箍，优选地，所述铜层的厚度为0.7-1.5mm；

更优选所述铜层的厚度为1mm。

根据本发明所述的聚甲醛抽油杆接箍，优选地，所述铜层具有微孔或蜂窝状结构；

更优选所述微孔或蜂窝状结构的平均孔径为0.005-0.02mm。

根据本发明所述的聚甲醛抽油杆接箍，优选地，所述聚甲醛层的厚度为0.15-0.45mm；

更优选所述聚甲醛层的厚度为0.4mm。

根据本发明所述的聚甲醛抽油杆接箍，优选地，所述聚甲醛层具有微孔结构；

更优选所述微孔的平均孔径为0.004-0.01毫米。

根据本发明所述的聚甲醛抽油杆接箍，上述接箍本体可以采用本领域常用的抽油杆接箍，在本发明的优选实施例中，该接箍本体的材质为42CrMo钢。

根据本发明所述的聚甲醛抽油杆接箍，其外径的尺寸可以根据现场作业需要，采用不同的接箍本体，进而可以根据油管的尺寸控制本发明的聚甲醛抽油杆接箍外径的尺寸。例如在27/8英寸的油管内，聚甲醛抽油杆接箍的外径不大于58毫米，在31/2英寸的油管内，聚甲醛抽油杆接箍的外径不大于72毫米。

本发明还提供了上述的聚甲醛抽油杆接箍的制造方法，其包括以下步骤：

a、将铜粉松散铺于接箍本体的外表面，在氢气和氮气气氛下，将铜粉烧结于所述接箍本体的外表面，随炉冷却至室温，形成铜层；

b、在氮气气氛下，将聚甲醛粉末烧结于所述铜层的外表面，形成聚甲醛层；

c、将步骤b得到的抽油杆接箍冷却至室温后，在氮气气氛下，进行退火去应力处理，得到所述聚甲醛抽油杆接箍。

根据本发明所述的制造方法，优选地，所述铜粉为60-150目的铜粉，

更优选所述铜粉为90目的铜粉。

根据本发明所述的制造方法，优选地，所述铜粉的松装密度为3.2-3.5g/cm³。

根据本发明所述的制造方法，步骤a中的烧结在氢气和氮气气氛下进行，氢气和氮气气氛可防止铜氧化。

根据本发明所述的制造方法，步骤b中的烧结、步骤c中的退火去应力处理均在氮气气氛下进行，可以防止处理过程中工件的氧化。

根据本发明所述的制造方法，在所述步骤a中，90目粒度的铜粉可保证铜层具有微孔或蜂窝状结构。

根据本发明所述的制造方法，优选地，在所述步骤a中，所述烧结温度为800-1020℃，烧结时间为0.5-1.5h，烧结过程的升温速率为5-15℃/min。

根据本发明所述的制造方法，优选地，在所述步骤b中，所述烧结温度为165-200℃，烧结时间为20-30min，烧结过程的升温速率为10-20℃/min；