專利名稱：一種高性能抽油線纜的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及的是一種專用于石油工業(yè)油井抽油的線纜，又稱為抽油桿。
隨著油田逐漸進入后期采油，油位越來越深，一般油位的深度在1000——5000米，因此，目前已有80％的生產(chǎn)井使用有桿泵采油技術(shù)；各油田80％以上原油是用有桿泵系統(tǒng)采取的。但由于鋼性桿抽油系統(tǒng)的能耗約占油田能耗量的34％，而且能耗比例還在逐年上升；抽油桿柱工作條件比較惡劣，使常規(guī)剛性多根組合的抽油桿柱極易斷脫，成為有桿抽油系統(tǒng)中最薄弱的部分，并成為造成油井事故的重要因素。據(jù)統(tǒng)計，約占有桿抽油機井事故井次的45％以上。國內(nèi)外為解決抽油桿斷脫問題，相繼研究了各類型的抽油桿。其中，連續(xù)抽油桿由于技術(shù)新穎，使用效果顯著，受到廣泛的重視。連續(xù)抽油桿的特點是井下作業(yè)連續(xù)、方便省時省力，比使用常規(guī)抽油桿減少井下事故50——60％；抽油桿與油管的走向較常規(guī)抽油桿吻合，桿管磨損??；比起常規(guī)抽油桿多一套專用設(shè)備。具有代表性的連續(xù)抽油桿是半剛性連續(xù)抽油桿，這種半剛性連續(xù)性抽油桿主要是指金屬連續(xù)抽油桿，目前已有3000多口井使用，效果顯著。但由于運輸時它的體積過于龐大(高4.58米、寬3.66米)，不適合國內(nèi)的道路環(huán)境且專用設(shè)備較多，推廣應用受到限制。
柔性連續(xù)抽油桿的典型代表有鋼絲繩、復合材料帶和鋼帶。后兩種據(jù)目前的資料顯示均處于試驗階段，未見井場應用報道。
國內(nèi)對柔性連續(xù)抽油桿的研究相對國外起步較晚，近幾年的研究試驗表明，此前的鋼絲繩柔性抽油桿的使用還存在許多致命的技術(shù)問題，如鋼絲繩在井內(nèi)斷絲時，無法監(jiān)測，導致鋼絲繩的鋼絲散開并堵死油管直致鋼絲繩斷脫，這段時間一般為10—300天，不穩(wěn)定因素無法控制；如鋼絲繩斷脫后無法打撈，只有分8—10米一段一段割斷，不但影響工作效率、增加工人勞動強度，而且要犯油田井口嚴禁動火之大忌，所以，長期以來一直得不到推廣應用。
本實用新型的目的在于克服上述存在的不足，而提供一種高強度、高韌性的高性能抽油線纜。
本實用新型的目的是通過如下技術(shù)方案來完成的，它有一根單捻鋼絲繩，其外包覆有至少一層復合材料層。
所述的單捻鋼絲繩，其中心為至少一根鋼絲，在該中心鋼絲周圍按螺旋狀捻制有至少一層鋼絲。
所述的單捻鋼絲繩外包覆的復合材料由橡膠、聚乙烯、聚丙烯、聚烯烴、聚胺酸脂、聚酰胺脂、環(huán)氧樹脂等一種或多種組合而成。
所述的復合材料還包括有在上述復合材料共混或共聚時加入的如鈦酸鉀或石墨或玻璃纖維等增強晶須。
附圖
是本發(fā)明的抽油線纜截面結(jié)構(gòu)示意圖。
下面將結(jié)合附圖對本發(fā)明作詳細的介紹附圖所示，本實用新型所述的抽油線纜包括一根單捻鋼絲繩1和外包覆著的一層復合材料層2；在其它的實施例中也可以是一層以上的多層復合材料層。所述的單捻鋼絲繩1是以一根或幾根鋼絲為中心，在該中心鋼絲的周圍按螺旋狀捻制有一層或數(shù)層鋼絲層。單捻鋼絲繩具有高強度(≥1670Mpa)，高填充系數(shù)，高韌性的特性，其通條性能均勻一致。它以一根鋼絲為中心，它通過熱處理4而得到索氏體組織的鋼絲，以提高鋼絲的綜合機械性能，再經(jīng)拉絲機上對盤條進行多道次冷拉加工，以達到所要求的鋼絲直徑和強度。
本實用新型所述的包覆復合材料是由橡膠、聚乙烯、聚丙烯、聚烯烴、聚胺酸脂、聚酰胺脂、環(huán)氧樹脂等一種或多種組合而成。如聚乙烯；或聚丙烯和聚酰胺脂；或聚烯烴和聚乙烯和環(huán)氧樹脂等組合而成。在上述復合材料中還加入有0.05—0.5％重量百分比的增強晶須，如鈦酸鉀或石墨或玻璃纖維等進行共混或共聚構(gòu)成，這種復合材料具有易成型，強度高，耐磨性好，耐高低溫(-40—180℃)，耐水、酸、堿等腐蝕，尤其是耐石油類介質(zhì)——含氯離子、礦物鹽、硫化氫等介質(zhì)的腐蝕。
本實用新型除了具有連續(xù)性抽油桿的特點外，還具有以下幾個特點1、連續(xù)起下抽油線纜，作業(yè)速度提高200％以上，極大地降低了工人的勞動強度；2、抽油泵上下行程沖擊振動減少，從示功圖初步分析，抽油線纜上下行程的蜂值負荷均減少一次，說明使用后，有桿抽油系統(tǒng)的工況有所改善，疲勞壽命將得到進一步的提高；3、系統(tǒng)效率有所提高，由于抽油桿的接箍和抽油桿全井平均直徑大大減少，使油管中液柱體積增加和液流阻力減少，抽油效率提高30％以上；4、使用壽命較原剛性抽油桿提高一倍以上；5、表面光滑，不易積蠟；6、有效延長修井周期，高性能抽油線纜在泵深4000米，井液溫度120℃的條件下，可連續(xù)工作達一年以上；7、無需對現(xiàn)有抽油系統(tǒng)作任何改造就可替代圓鋼抽油桿作有桿抽油泵的泵桿?？傊?，本發(fā)明的使用，不僅能提高作業(yè)率，降低工人的勞動強度，而且能提高產(chǎn)量，節(jié)能降耗，減少修井次數(shù)，降低運行成本，還能實現(xiàn)剛性抽油桿無法實現(xiàn)的超深井抽油。
權(quán)利要求1.一種高性能抽油線纜，其特征在于它有一根單捻鋼絲繩(1)，其外包覆有至少一層復合材料層(2)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高性能抽油線纜，其特征在于所述的單捻鋼絲繩(1)，其中心為至少一根鋼絲，在該中心鋼絲周圍按螺旋狀捻制有至少一層鋼絲。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述高性能抽油線纜，其特征在于所述的單捻鋼絲繩(1)外包覆的復合材料由橡膠、聚乙烯、聚丙烯、聚烯烴、聚胺酸脂、聚酰胺脂、環(huán)氧樹脂等一種或多種組合而成。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的高性能抽油線纜，其特征在于所述的復合材料還包括有在上述復合材料共混或共聚時加入的0.05—0.5％重量百分比的、如鈦酸鉀或石墨或玻璃纖維等增強晶須。
專利摘要一種高性能抽油線纜,它有一根單捻鋼絲繩,其外包覆有至少一層由橡膠、聚乙烯、聚丙烯、聚烯烴組成的復合材料層,它通過單捻鋼絲繩的制作和復合材料的包覆二道步驟制取,在復合材料中還加入有增強晶須,從而使本實用新型具有提高作業(yè)率,降低工人的勞動強度,提高產(chǎn)量,節(jié)能降耗,減少修井次數(shù),降低運行成本等特點。
文檔編號E21B17/00GK2469168SQ0122182
公開日2002年1月2日 申請日期2001年4月25日 優(yōu)先權(quán)日2001年4月25日
發(fā)明者關(guān)敬如, 王際瑋 申請人:杭州天海新材料科技有限公司