[發明專利]一種柔性抽油繩的制造方法

有效

• 申請號: 201010164396.5
• 申請日: 2010-05-06
• 公開（公告）號: CN102234943A
• 公開（公告）日: 2011-11-09
• 發明（設計）人: 鄂德剛
• 申請（專利權）人: 大慶北研石油設備制造有限公司
• 主分類號: D07B1/14
• 分類號: D07B1/14;D07B7/02;D07B7/12;D07B7/16;H01B11/00;H01B13/22
• 代理公司: 北京元本知識產權代理事務所 11308
• 代理人: 秦力軍

技術領域

本發明涉及一種柔性鋼繩的制造方法，尤其涉及一種石油行業提撈式抽油機上用的柔性抽油繩的制造方法。

背景技術

抽油桿是抽油設備的重要部件，它將抽油機的運動和能量傳遞給井下抽油泵，抽油桿的疲勞強度和使用壽命決定和影響了整套抽油設備的最大下泵深度和排量。目前，抽油機使用的抽油桿主要是由多根低碳合金圓鋼抽油桿首尾相接而成，各根抽油桿之間通過接箍相連。由于抽油桿在抽油過程中往往受到多種載荷作用以及磨損和腐蝕，其接箍在長期承受交變、沖擊和振動載荷的條件下，往往容易發生脫扣、甚至斷裂，抽油桿本身也易產生彎曲疲勞折斷；此外，接箍的多級“活塞效應”會產生較大的摩擦阻力，它與油管的磨損也較嚴重，使它成為有桿抽油系統中最薄弱的環節。據統計，我國由于抽油桿失效引起的油井事故約占抽油井事故總數的60～70％，在一定程度上制約了這種采油方式的進一步發展和擴大應用。

公開號為CN?101126209A的中國專利公開了一種抽油桿用鋼絲繩生產工藝，采用不旋轉結構作為鋼絲繩的主體結構，在主體結構鋼絲表面鍍鋅構成鍍鋅鋼絲繩，鍍鋅鋼絲繩經預張拉后在表面再涂覆一層高分子聚合物；其工藝主要包括以下步驟：采用不旋轉結構作為鋼絲繩的主體結構；采用鋼絲鍍鋅的表面狀態；通過拉絲、捻股、合繩工藝，得到一條鋼絲繩；對鋼絲繩采用預張拉技術，取破斷拉力的50％±5％作為預張拉的載荷，在靜態載荷下保持120分鐘±10分鐘，然后緩慢、均勻地釋放載荷；在預張拉后的鋼絲繩外表面涂覆上一層高分子聚合物。

采用該鋼絲繩作抽油桿，強度高、與油管的摩擦小，抗腐蝕能力強，但是經過長時間的摩擦和惡劣的工況條件下，鋼絲繩外表面涂覆的保護層容易受損產生裂紋、脫皮等現象，并且，由于鋼絲繩采用單根鋼絲經捻股、合繩制成，單根鋼絲之間、鋼絲股與鋼絲股之間存在縫隙，且縫隙間互相連通，這種內部結構的鋼絲繩在存在壓力的油井中使用時，井下液體會通過鋼絲繩內部結構件的縫隙滲透上升，甚至到達地面，給環境造成污染。

發明內容

本發明的目的就是為了克服上述現有技術存在的問題，提供一種柔性抽油繩的制造方法，采用該方法制造的抽油繩的單根鋼絲與鋼絲之間、鋼絲股與鋼絲股之間均形成密封的整體，即使抽油繩局部發生破損也不會造成整根抽油繩的滲漏，因此不會影響抽油繩的使用。

為實現本發明的目的，本發明一方面提供一種柔性抽油繩的制造方法，包括如下順序進行的步驟：采用捻制設備將多根鋼絲股捻制成密封鋼繩；在密封鋼繩外表面編織捆綁鋼繩的絲網；在絲網外表面上涂覆外護密封層，將絲網及密封鋼繩封閉在其內。

捻制密封鋼繩包括如下進行的步驟：(a1)將多根鋼絲股捻制成鋼繩，同時，采用灌料機在鋼絲股捻制的結交點灌料，使得灌注的填充物充滿鋼絲股內部縫隙空間，形成密封鋼繩；(a2)將密封鋼繩進行去應力處理，以便去除密封鋼繩的內部加工應力。

其中，步驟(a1)中在結交點灌料的同時對結交點進行加熱，使得灌注的填充物達到粘溶狀態，以便充滿鋼絲股內部縫隙空間。

編織絲網包括如下進行的步驟：(b1)采用編織機在所述密封鋼繩的外表面上編織絲網；(b2)采用可控加溫箱對編織有絲網的密封鋼繩加熱，使得密封鋼繩上的填充物軟化；(b3)將帶有絲網的密封鋼繩進行縮徑處理，使得絲網將所述密封鋼繩包裹緊實。

其中，鋼絲股和所述絲網的網絲股分別采用多根鋼絲捻制而成，在鋼絲捻制的結交點處灌料，使得灌注的填充物充滿鋼絲內部縫隙空間。

涂覆外護密封層包括如下進行的步驟：(c1)對裹有絲網的密封鋼繩進行預熱處理，使得密封鋼繩上的填充物達到粘溶狀態；(c2)將塑化好的外護涂料涂覆在外表面上，使得外護涂料與所述填充物融為一體，形成外護密封層。

此外，還包括將涂覆有外護密封層的鋼繩依次進行如下處理：(d1)將涂覆有外護密封層的鋼繩進行加熱，使得外護密封層達到塑化狀態；(d2)鋼繩整體通過定徑模進行壓光定徑處理，使所述鋼繩整體外表面光滑，直徑統一。

其中，填充物與外護涂料為高分子或橡膠材料。

本發明另一方面提供一種柔性抽油繩的制造方法，包括如下順序進行的步驟：采用捻制設備將通信線纜股和圍繞通信線纜股布置的多根鋼絲股捻制成密封鋼繩，使得通信線纜股位于密封鋼繩的芯部；在密封鋼繩外表面編織捆綁鋼繩的絲網；在絲網外表面上涂覆外護密封層，將絲網及密封鋼繩封閉在其內。