[发明专利]一种包覆有聚乙烯层的多层耐磨擦碳纤维连续抽油杆

摘要

本发明属于油田采油设备领域，尤其涉及一种包覆有聚乙烯层的多层耐磨擦碳纤维连续抽油杆，包括碳纤维芯体、包覆在碳纤维芯体外侧的玻璃纤维层和包覆在玻璃纤维层外侧的环氧树脂层，碳纤维芯体由通过树脂粘结的碳纤维束构成，所述的玻璃纤维层由缠绕玻璃纤维层和纵向玻璃纤维层组成，缠绕玻璃纤维层螺旋缠绕在碳纤维芯体的外侧，构成纵向玻璃纤维层的玻璃纤维与碳纤维平行设置。本发明所述的抽油杆中设置了两层缠绕玻璃纤维层，缠绕玻璃纤维层可束缚碳纤维芯体中各股碳纤维，有效增强了抽油杆的抗扭强度，同时，用两层缠绕玻璃纤维层将碳纤维芯体包裹，可有效防止纵向玻璃纤维层与碳纤维芯体掺合，从而保证了碳纤维芯体的圆度，消除了强度弱点。

主权项

一种包覆有聚乙烯层的多层耐磨擦碳纤维连续抽油杆，包括连续抽油杆和抽油杆接头，连续抽油杆内含有碳纤维芯体(1),其特征在于：所述的碳纤维芯体(1)外依次螺旋缠绕有缠绕玻璃纤维层A(2)和缠绕玻璃纤维层B(3)，缠绕玻璃纤维层B(3)外包覆有纵向玻璃纤维层(4)，纵向玻璃纤维层(4)外壁涂覆有环氧树脂层(5)，所述的环氧树脂层(5)的外侧还包覆有聚乙烯层(6)，碳纤维芯体(1)由150根/12K‑‑‑242根/12K碳纤维通过环氧树脂粘结的碳纤维束构成，碳纤维拉伸强度4950Mpa以上，碳纤维芯体(1)的质量百分含量为33.1‑‑‑28.3％，碳纤维芯体(1)直径为11‑‑14mm，缠绕玻璃纤维层A(2)和缠绕玻璃纤维层B(3)两层缠绕玻璃纤维的缠绕螺旋角均为45°，缠绕方向相反，缠绕玻璃纤维层A(2)和缠绕玻璃纤维层B(3)由环氧树脂粘结在碳纤维芯体(1)上，缠绕玻璃纤维层A(2)和缠绕玻璃纤维层B(3)的质量百分含量为5.0—5.9％，缠绕玻璃纤维层A(2)和缠绕玻璃纤维层B(3)两层的缠绕厚度为0.4—0.6mm，纵向玻璃纤维层(4)的玻璃纤维与碳纤维芯体(1)平行设置，纵向玻璃纤维层(4)质量百分含量32—38％，纵向玻璃纤维层(4)由42根/2400tex‑‑106根/2400tex的玻璃纤维组成，纵向玻璃纤维层(4)由环氧树脂粘结在缠绕玻璃纤维层B(3)外壁，连续抽油杆的两个端头连接有抽油杆接头，所述的抽油杆接头主要由锥套(8)、外套管(9)和连接头(10)组成，外套管(9)与连接头(10)之间通过螺纹连接，连接头(10)将锥套(8)封装在外套管(9)内，锥套(8)与外套管(9)的接触面为圆锥面，连续抽油杆的聚乙烯层(6)外侧还设有石墨烯层(7)；所述抽油杆的剪切强度达到92MPa，拉伸弹性模量≥150GPa，拉伸强度为1831MPa，弯曲强度为1046MPa，弯曲弹性模量为85.6MPa，断裂延展率为1.84％。