CN105298403A - 一种带有耐磨防护层的连续碳纤维抽油杆及其制备方法 - Google Patents
一种带有耐磨防护层的连续碳纤维抽油杆及其制备方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN105298403A CN105298403A CN201510829140.4A CN201510829140A CN105298403A CN 105298403 A CN105298403 A CN 105298403A CN 201510829140 A CN201510829140 A CN 201510829140A CN 105298403 A CN105298403 A CN 105298403A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- wear
- sucker rod
- resistant
- fiber
- hard
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Landscapes
- Reinforced Plastic Materials (AREA)
Abstract
本发明公开了一种带有耐磨防护层的连续碳纤维抽油杆及其制备方法，包括抽油杆本体、包覆在抽油杆本体表面的玻璃纤维层以及包覆在玻璃纤维层外侧的耐磨层，所述耐磨层包括纤维增强织物和涂覆在纤维增强织物表面的热塑性树脂层，热塑性树脂层中均匀混合有硬质耐磨颗粒，使得耐磨层的表面均匀分布有所述硬质耐磨颗粒。抽油杆表面均匀分布着硬质耐磨颗粒，通过无机硬质颗粒自身的高硬度高耐磨性和与网眼织物结构形成的球形滚珠形式，强化了复合材料抽油杆表面耐磨层的耐偏磨特性。同时硬质耐磨颗粒在与抽油杆杆体界面接触的部位也起到了界面机械啮合的作用，防止了耐磨防护层从抽油杆表面的滑脱和分层。
Description
技术领域
本发明属于石油工业采油设备领域，具体涉及一种带有耐磨防护层的连续碳纤维抽油杆及其制备方法，所加工的碳纤维复合材料连续抽油杆表面具有高硬度无机颗粒以提高整体耐磨性，可以适用于各种油井不同工况条件，具有较长的使用寿命。
背景技术
随着石油开采工业的发展和采用规模的提高，油井的深度和井下环境的复杂性都在不断提高，目前国内采油面临的油井类型也出现了复杂多样的趋势，这促使了传统钢质抽油杆逐渐被复合材料材质的抽油杆所替代。复合材料属于多相复合材质，目前国内采用的复合材料抽油杆主要有玻璃纤维增强树脂基复合材料抽油杆和碳纤维复合材料抽油杆两个主要类别，这两类复合材料抽油杆与均质金属抽油杆相比，面临着井下高腐蚀环境和抽油过程往复运动带来的偏磨等诸多问题。其中碳纤维复合材料抽油杆具有比玻纤抽油杆更高的强度、抗腐蚀性，因此其应用潜力较为被人们看好，但是抽油杆体与油管接触所出现的偏磨问题一直是其技术难点，也是导致碳纤维复合材料抽油杆应用寿命较短的主要原因。
针对碳纤维复合材料抽油杆的偏磨问题，国内研究者展开了诸多尝试性研究，专利CN101396874公开了一种放置复合材料抽油杆偏磨的方法，其中采用的主要技术是在复合材料抽油杆杆体上进行芳纶纤维或UHMWPE纤维的螺旋缠绕已制备表面耐偏磨层，然而这种方式采用的表面树脂基体为热固性树脂，基体本身的物理特性导致了整体的耐磨性提高受限。专利CN1461870在碳纤维复合材料抽油杆表面采用了芳纶纤维或UHMWPE纤维束与玻璃纤维混杂组合而成的耐磨层结构，但是同样因为树脂基体采用了热固性树脂的原因而限制了耐磨性能的提高。专利CN103075112A提供了一种纤维复合材料防偏磨连续抽油杆的制备方法，其主要技术创新为采用了表面热塑性树脂材料和玻纤、碳纤维或玄武岩纤维等纤维混杂的复合耐磨层，尽管热塑性树脂从根本上摆脱了基体弱耐磨的问题，但抽油杆体表面采用的是单纯注射成型树脂的方式，因此耐磨层与复合材料抽油杆体界面结合强度不够，在连续生产和卷绕工艺中存在表面层脱层的较大隐患。
发明内容
本发明的目的为了解决现有技术中存在的技术问题，提供了一种带有耐磨防护层的连续碳纤维抽油杆及其制备方法，以解决目前采油设备中存在的碳纤维复合材料连续抽油杆的偏磨问题。
为了解决以上技术问题，本发明的技术方案为：
一种带有耐磨防护层的连续碳纤维抽油杆，包括抽油杆本体、包覆在抽油杆本体表面的玻璃纤维层以及包覆在玻璃纤维层外侧的耐磨层，所述耐磨层包括纤维增强织物和涂覆在纤维增强织物表面的热塑性树脂层，热塑性树脂层中均匀混合有硬质耐磨颗粒，使得耐磨层的表面均匀分布有所述硬质耐磨颗粒。
在耐磨层预浸带中采用了热塑性树脂基体同时采用高耐磨无机纤维织物增强，在预浸带的表面采用预埋方式均匀分布无机硬质耐磨颗粒，将热塑性树脂的自润滑性与增强纤维和硬质耐磨颗粒的高耐磨性相结合，有效提高抽油杆表面层的防偏磨特性，延长碳纤维复合材料抽油杆的应用寿命。
优选的，所述硬质耐磨颗粒为碳化硅、氧化铝、氮化硼、氮化硅、碳化硼、金刚石中的一种或多种的混合物，硬质耐磨颗粒的粒度为0.1μm-0.1mm之间。使用无机硬质颗粒提高抽油杆表面层的防偏磨特性。
进一步优选的，所述耐磨层中，硬质耐磨颗粒的用量占总重的2-10％，纤维增强织物的用量占总重的60-70％，热塑性树脂基体的用量占总重的30-40％。
硬质耐磨颗粒均布在纤维增强织物的上表面和下表面，纤维增强织物的下表面与抽油杆本体接触，硬质耐磨颗粒可以与抽油杆本体进行界面机械啮合，防止了耐磨防护层从抽油杆表面滑脱和分层；纤维增强织物的上表面的硬质耐磨颗粒与纤维增强织物之间形成球形滚珠形式，进一步强化了抽油杆表面耐磨层的耐偏磨特性。
优选的，所述耐磨层的厚度为2-5mm。
优选的，所述耐磨层为平面织物预浸带通过螺旋缠绕固化成型。
进一步优选的，所述平面织物预浸带的宽度为10-100毫米。
优选的，所述耐磨层的热塑性树脂基体为聚乙烯、聚氨酯、聚酰胺、聚苯醚、聚砜、聚苯硫醚、聚四氟乙烯、聚甲醛或聚醚醚酮中的一种或多种。
优选的，所述纤维增强织物包括上表面、下表面和中间层，中间层为单层或多层叠加结构；所述上表面和下表面为网眼布织物，中间层为单向纤维排布、平纹织物、斜纹织物或缎纹织物中的一种或多种。
优选的，所述纤维增强织物由玻璃纤维、玄武岩纤维、碳化硅纤维、氧化铝纤维、氮化硼纤维或氮化硅纤维中的一种编织而成，或由以上多种纤维混编而成。
优选的，所述的抽油杆本体包括增强纤维和浸渍在增强纤维上的树脂基体，所述增强纤维为高强型碳纤维(拉伸强度大于3500MPa的碳纤维为高强型碳纤维)，所述的树脂基体为环氧树脂、聚氨酯树脂、乙烯基酯树脂或酚醛树脂中的一种，制成的抽油杆主体的连续长度为1-5000m。
上述带有耐磨防护层的连续碳纤维复合材料抽油杆的制备方法，包括如下步骤：
制备耐磨层的平面织物预浸带的制备
将硬质耐磨颗粒均匀分散在基体树脂胶膜中，然后将含有硬质耐磨颗粒的胶膜铺设于增强纤维织物的上下表面，将树脂胶膜熔融浸渍于纤维织物中，使硬质耐磨颗粒均匀分布在增强纤维织物的上表面和下表面。
优选的，上述带有耐磨防护层的连续碳纤维复合材料抽油杆的制备方法，还包括如下步骤：
(1)将碳纤维丝束浸渍树脂胶液，碳纤维丝束的运行速度为400-900mm/分钟；
(2)在浸渍有树脂胶液的碳纤维丝束的表面进行包覆，然后将包覆好的碳纤维丝束进行固化成型，固化炉最终温度为160-180℃，固化时间为5-10min；
(3)将制备得到的平面织物预浸带在固化成型的抽油杆本体的外表面螺旋缠绕，缠绕厚度为2-5mm，缠绕速度为1-10圈/min；
(4)将抽油杆缠绕的平面织物预浸带进行真空加热熔融浸渍固化，真空度为0.06-0.1MPa，最终的耐磨层厚度为1-4mm，得到目标抽油杆；
(5)将步骤(4)中得到的抽油杆快速冷却至50℃以下(快速冷却到50℃以下，为了保证树脂硬度)，收集。
述的带有耐磨防护层的连续碳纤维抽油杆在石油开采中的应用。
一种带有耐磨防护层的新型连续碳纤维抽油杆制备装置，包括放丝架、浸胶槽、玻纤带包覆装置、复合材料抽油杆成型模具、二次固化炉、预浸带耐磨层缠绕装置、表面防护层固化装置、冷却装置、牵引装置及卷绕装置组成，在碳纤维复合材料抽油杆杆体的拉挤成型设备的牵引装置和卷绕装置之间设有预浸带耐磨层缠绕装置和表面耐磨防护层固化装置，将预浸带耐磨层均匀螺旋缠绕在杆体表面后，通过表面防护层固化装置完成热塑性树脂基体在杆体表面的固化成型，然后经过冷却装置处理，形成带有耐磨防护层的碳纤维复合材料连续抽油杆。
上述的热塑性预浸带缠绕装置包括双向缠绕盘、预浸带放丝架、旋转驱动装置三部分组成。带有硬质耐磨颗粒的预浸窄带置于预浸带放置架上，放丝架固定在双向缠绕盘表面，通过旋转驱动装置为双向缠绕盘提供动力以碳纤维复合材料抽油杆杆体为轴心进行旋转，完成耐磨预浸带在抽油杆杆体表面的螺旋缠绕。所用的缠绕方法为双反向缠绕模式，以保证预浸带能够均匀完全地包覆在抽油杆主体表面。
本发明的有益效果为：
1、带有耐磨防护层的新型连续碳纤维抽油杆，在碳纤维复合材料抽油杆表面通过螺旋缠绕技术制备了一层均匀厚度的无机耐磨纤维增强的热塑性树脂基复合材料耐磨层，热塑性树脂自身带有较高的自润滑特性，同时无机耐磨纤维既可有效保证热塑性树脂整体的结构强度有可通过自身较高的硬度赋予复合材料耐磨层较高的摩擦耐久度。
抽油杆表面的耐磨防护层复合材料中，均匀埋入式分布着硬质耐磨颗粒，该硬质颗粒与耐磨层纤维网眼织物形成类似轴承结构，通过无机硬质颗粒自身的高硬度高耐磨性和与网眼织物结构形成的球形滚珠形式，进一步强化了复合材料抽油杆表面耐磨层的耐偏磨特性。同时硬质耐磨颗粒在与抽油杆杆体界面接触的部位也起到了界面机械啮合的作用，防止了耐磨防护层从抽油杆表面的滑脱和分层。
2、利用本发明提供的耐磨防护层的表面螺旋缠绕层成型技术，可以在碳纤维复合材料抽油杆杆体表面进行高耐磨层的连续缠绕生产，在碳纤维抽油杆杆体连续生产的基础上保证了耐磨层的连续性，二者可同时完成在线匹配，生产效率高。
附图说明
图1是本发明的生产装置结构示意图；
图2是本发明的抽油杆的横截面结构示意图；
图3是抽油杆耐磨层的结构示意图；
图4是抽油杆耐磨层的横截面结构示意图。
其中，1、放丝架，2、浸胶槽，3、玻纤带包覆装置，4、抽油杆本体成型模具，5、二次固化炉，6、耐磨层预浸带缠绕装置，7、固化装置，8、冷却装置，9、牵引装置，10、卷绕装置，11、抽油杆本体，12、玻璃纤维层，13、耐磨层，14、网眼，15、硬质耐磨颗粒，16、中间层。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行详细说明，但本发明不限于实施例。
如图2、图3和图4所示，一种带有耐磨防护层的连续碳纤维抽油杆，包括抽油杆本体11、包覆在抽油杆本体11表面的玻璃纤维层12以及包覆在玻璃纤维层12外侧的耐磨层13，所述耐磨层13包括纤维增强织物和涂覆在纤维增强织物表面的热塑性树脂层，纤维增强织物的上表面和下表面均为网眼14结构，热塑性树脂层中均匀混合有硬质耐磨颗粒15，使得耐磨层表面的网眼内均匀分布有所述硬质耐磨颗粒15。
实施例1
耐磨层预浸带的制备：预浸窄带制备所用增强纤维为玄武岩纤维与氧化铝纤维的混杂纤维，两种纤维用量比为2：1，增强纤维织物采用“网眼布/单向布/网眼布”叠层结构形式，所用树脂基体为聚氨酯树脂，将聚氨酯树脂预先制成胶膜，胶膜中预分散入预浸带总体含量10％的碳化硅硬质颗粒，颗粒粒度为0.5微米。将预混碳化硅硬质颗粒的树脂胶膜铺敷于离型纸上，将贴敷树脂胶膜的离型纸贴敷于叠层结构的上下表面，通过连续热熔含浸方式将胶膜与纤维织物形成预浸带，预浸带最终树脂含量为40％，预浸带宽度为90mm。
如图1所示，带有耐磨防护层的新型连续碳纤维复合材料抽油杆制备：从放丝架1上将多个12K束状T300碳纤维长丝引出，在牵引装置9的牵引驱动下，T300碳纤维束进入浸胶槽2充分浸渍胶液，牵引装置9的牵引速度在500mm/分钟。充分浸渍环氧树脂胶液的T300碳纤维丝束表面在玻纤带包覆装置3的作用下，包覆玻璃纤维窄带，在牵引装置9的动力下，一并进入抽油杆本体成型模具4进行初次固化，经过初次固化的成型碳纤维复合材料连续抽油杆进入二次固化炉5进行二次固化成型。经过两次固化的碳纤维复合材料连续抽油杆本体11通过耐磨层预浸带缠绕装置6进行上述制备的表面耐磨防护层预浸带的螺旋缠绕，预浸带缠绕最终厚度为5mm，缠绕速度保证与牵引装置9的驱动速度成比例同步，缠绕速度为2圈/分钟。经过表面防护层缠绕包覆后的碳纤维复合材料抽油杆进入固化装置7完成预浸带包覆固化，整个固化在固化装置7的模腔内进行，固化温度为120℃，时间为10分钟，整个固化装置7的真空度控制在0.06MPa，最终固化的自防护层厚度在4mm。表面层固化后，在牵引装置9的牵引下进入冷却装置8快速冷却至50℃以下之后，利用卷绕装置10将其卷绕在直径为5m的圆盘上。
实施例2
耐磨防护层预浸带的制备：预浸窄带制备所用增强纤维为碳化硅纤维与氧化铝纤维混杂纤维，两种纤维用量比为4：1，采用“网眼布/平纹布/斜纹布/网眼布”叠层结构形式，所用树脂基体为聚氨酯树脂，将聚氨酯树脂预先制成胶膜，胶膜中预分散入预浸带总体含量15％的碳化硅硬质颗粒，颗粒粒度为0.4微米。将预混硬质颗粒的树脂胶膜铺敷于离型纸上，将贴敷树脂胶膜的离型纸贴敷于叠层结构的上下表面，通过连续热熔含浸方式将胶膜与纤维织物形成预浸带，预浸带最终树脂含量为35％，预浸带宽度为10mm。
带有耐磨防护层的新型连续碳纤维复合材料抽油杆制备：从放丝架1上将多个12K束状T700碳纤维长丝引出，在牵引装置9的牵引驱动下，T700碳纤维束进入浸胶槽2充分浸渍胶液，牵引装置的牵引速度在500mm/分钟。充分浸渍环氧树脂胶液的T700碳纤维丝束表面在玻纤带包覆装置3的作用下，包覆玻璃纤维窄带，在牵引装置的动力下，一并进入抽油杆本体成型模具4进行初次固化，经过初次固化的成型碳纤维复合材料连续抽油杆本体11进入二次固化炉5进行二次固化成型。经过两次固化的碳纤维复合材料连续抽油杆本体11通过耐磨层预浸带缠绕装置6进行上述制备的表面耐磨防护层预浸带的螺旋缠绕，预浸带缠绕最终厚度为5mm，缠绕速度保证与牵引装置9的驱动速度成比例同步，缠绕速度为2圈/分钟。经过表面防护层缠绕包覆后的碳纤维复合材料抽油杆进入固化装置7完成预浸带包覆固化，整个固化在固化装置的模腔内进行，固化温度为130℃，时间为8分钟，整个固化装置的真空度控制在0.07MPa，最终固化的耐磨层厚度在4mm。表面层固化后，在牵引装置9的牵引下进入冷却装置8快速冷却至50℃以下之后，利用卷绕装置10将其卷绕在直径为5m的圆盘上。
实施例3
耐磨防护层预浸带的制备：预浸窄带制备所用增强纤维为碳化硅纤维与玄武岩纤维混杂纤维，两种纤维用量比为1：3，采用“网眼布/平纹布/缎纹布/网眼布”叠层结构形式，所用树脂基体为聚乙烯树脂，将聚乙烯树脂预先制成胶膜，胶膜中预分散入预浸带总体含量15％的氧化铝硬质颗粒，颗粒粒度为0.2微米。将预混硬质颗粒的树脂胶膜铺敷于离型纸上，将贴敷树脂胶膜的离型纸贴敷于叠层结构的上下表面，通过连续热熔含浸方式将胶膜与纤维织物形成预浸带，预浸带最终树脂含量为33％，预浸带宽度为30mm。
带有耐磨防护层的新型连续碳纤维复合材料抽油杆制备：从放丝架1上将多个12K束状T300碳纤维长丝引出，在牵引装置9的牵引驱动下，T300碳纤维束进入浸胶槽2充分浸渍胶液，牵引装置的牵引速度在800mm/分钟。充分浸渍环氧树脂胶液的T300碳纤维丝束表面在玻纤带包覆装置3的作用下，包覆玻璃纤维窄带，在牵引装置9的动力下，一并进入抽油杆本体成型模具4进行初次固化，经过初次固化的成型碳纤维复合材料连续抽油杆进入二次固化炉5进行二次固化成型。经过两次固化的碳纤维复合材料连续抽油杆本体11通过耐磨层预浸带缠绕装置6进行上述制备的表面耐磨防护层预浸带的螺旋缠绕，预浸带缠绕最终厚度为3mm，缠绕速度保证与牵引装置9的驱动速度成比例同步，缠绕速度为8圈/分钟。经过表面防护层缠绕包覆后的碳纤维复合材料抽油杆进入固化装置7完成预浸带包覆固化，整个固化在固化装置7的模腔内进行，固化温度为110℃，时间为7分钟，整个固化装置7的真空度控制在0.06MPa，最终固化的自防护层厚度在2mm。表面层固化后，在牵引装置9的牵引下进入冷却装置8快速冷却至50℃以下之后，利用卷绕装置10将其卷绕在直径为5m的圆盘上。
实施例4
耐磨防护层预浸带的制备：预浸窄带制备所用增强纤维为氮化硼纤维，采用“网眼布/平纹布/单向纤维/平纹布/网眼布”叠层结构形式，所用树脂基体为聚乙烯树脂，将聚乙烯树脂预先制成胶膜，胶膜中预分散入预浸带总体含量5％的氧化铝硬质颗粒，颗粒粒度为0.1微米。将预混硬质颗粒的树脂胶膜铺敷于离型纸上，将贴敷树脂胶膜的离型纸贴敷于叠层结构的上下表面，通过连续热熔含浸方式将胶膜与纤维织物形成预浸带，预浸带最终树脂含量为38％，预浸带宽度为80mm。
带有耐磨防护层的新型连续碳纤维复合材料抽油杆制备：从放丝架1上将多个12K束状T700碳纤维长丝引出，在牵引装置9的牵引驱动下，T700碳纤维束进入浸胶槽2充分浸渍胶液，牵引装置的牵引速度在700mm/分钟。充分浸渍环氧树脂胶液的T700碳纤维丝束表面在玻纤带包覆装置3的作用下，包覆玻璃纤维窄带，在牵引装置9的动力下，一并进入抽油杆本体成型模具4进行初次固化，经过初次固化的成型碳纤维复合材料连续抽油杆本体11进入二次固化炉5进行二次固化成型。经过两次固化的碳纤维复合材料连续抽油杆本体11通过耐磨层预浸带缠绕装置6进行上述制备的表面耐磨防护层预浸带的螺旋缠绕，预浸带缠绕最终厚度为4mm，缠绕速度保证与牵引装置9的驱动速度成比例同步，缠绕速度为10圈/分钟。经过表面防护层缠绕包覆后的碳纤维复合材料抽油杆进入固化装置7完成预浸带包覆固化，整个固化在固化装置的模腔内进行，固化温度为135℃，时间为7分钟，整个固化装置的真空度控制在0.1MPa，最终固化的自防护层厚度在4mm。表面层固化后，在牵引装置9的牵引下进入冷却装置8快速冷却至50℃以下之后，利用卷绕装置10将其卷绕在直径为5m的圆盘上。
上述虽然结合附图对本发明的具体实施方式进行了描述，但并非对发明保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围内。
Claims (10)
1.一种带有耐磨防护层的连续碳纤维抽油杆，其特征在于：包括抽油杆本体、包覆在抽油杆本体表面的玻璃纤维层以及包覆在玻璃纤维层外侧的耐磨层，所述耐磨层包括纤维增强织物和涂覆在纤维增强织物表面的热塑性树脂层，热塑性树脂层中均匀混合有硬质耐磨颗粒，使得耐磨层的表面均匀分布有所述硬质耐磨颗粒。
2.根据权利要求1所述的带有耐磨防护层的连续碳纤维抽油杆，其特征在于：所述硬质耐磨颗粒为碳化硅、氧化铝、氮化硼、氮化硅、碳化硼、金刚石中的一种或多种的混合物，硬质耐磨颗粒的粒度为0.1μm-0.1mm之间。
3.根据权利要求1所述的带有耐磨防护层的连续碳纤维抽油杆，其特征在于：所述耐磨层中，硬质耐磨颗粒的用量占总重的2-10％，纤维增强织物的用量占总重的60-70％，热塑性树脂基体的用量占总重的30-40％。
4.根据权利要求1所述的带有耐磨防护层的连续碳纤维抽油杆，其特征在于：所述耐磨层的热塑性树脂基体为聚乙烯、聚酰胺、聚苯醚、聚砜、聚苯硫醚、聚四氟乙烯、聚甲醛或聚醚醚酮中的一种或多种。
5.根据权利要求1所述的带有耐磨防护层的连续碳纤维抽油杆，其特征在于：所述纤维增强织物包括上表面、下表面和中间层，中间层为单层或多层叠加结构；所述上表面和下表面为网眼布织物，中间层为单向纤维排布、平纹织物、斜纹织物或缎纹织物中的一种或多种。
6.根据权利要求1所述的带有耐磨防护层的连续碳纤维抽油杆，其特征在于：所述纤维增强织物由玻璃纤维、玄武岩纤维、碳化硅纤维、氧化铝纤维、氮化硼纤维或氮化硅纤维中的一种编织而成，或由以上多种纤维混编而成。
7.根据权利要求1所述的带有耐磨防护层的连续碳纤维抽油杆，其特征在于：所述的抽油杆本体包括增强纤维和浸渍在增强纤维上的树脂基体，所述增强纤维为高强型碳纤维，所述的树脂基体为环氧树脂、聚氨酯树脂、乙烯基酯树脂或酚醛树脂中的一种，制成的抽油杆主体的连续长度为1-5000m。
8.权利要求1-7任一所述带有耐磨防护层的连续碳纤维复合材料抽油杆的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：
制备耐磨层的平面织物预浸带的制备
将硬质耐磨颗粒均匀分散在基体树脂胶膜中，然后将含有硬质耐磨颗粒的胶膜铺设于增强纤维织物的上下表面，将树脂胶膜熔融浸渍于纤维织物中，使硬质耐磨颗粒均匀分布在增强纤维织物的上表面和下表面，得到平面织物预浸带。
9.根据权利要求8所述的带有耐磨防护层的连续碳纤维复合材料抽油杆的制备方法，其特征在于：还包括如下步骤：
(1)将碳纤维丝束浸渍树脂胶液，碳纤维丝束的运行速度为400-900mm/分钟；
(2)在浸渍有树脂胶液的碳纤维丝束的表面进行包覆，然后将包覆好的碳纤维丝束进行固化成型，固化炉最终温度为160-180℃，固化时间为5-10min；
(3)将制备得到的平面织物预浸带在固化成型的抽油杆本体的外表面螺旋缠绕，缠绕厚度为2-5mm，缠绕速度为1-10圈/min；
(4)将抽油杆缠绕的平面织物预浸带进行真空加热熔融浸渍固化，真空度为0.06-0.1MPa，最终的耐磨层厚度为1-4mm，得到目标抽油杆；
(5)将步骤(4)中得到的抽油杆快速冷却至50℃以下，收集。
10.权利要求1-7任一所述的带有耐磨防护层的连续碳纤维抽油杆在石油开采中的应用。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201510829140.4A CN105298403B (zh) | 2015-11-24 | 2015-11-24 | 一种带有耐磨防护层的连续碳纤维抽油杆及其制备方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201510829140.4A CN105298403B (zh) | 2015-11-24 | 2015-11-24 | 一种带有耐磨防护层的连续碳纤维抽油杆及其制备方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN105298403A true CN105298403A (zh) | 2016-02-03 |
| CN105298403B CN105298403B (zh) | 2017-06-27 |
Family
ID=55196132
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201510829140.4A Active CN105298403B (zh) | 2015-11-24 | 2015-11-24 | 一种带有耐磨防护层的连续碳纤维抽油杆及其制备方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN105298403B (zh) |
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105911657A (zh) * | 2016-05-31 | 2016-08-31 | 山东大学 | 一种带有光纤的碳纤维复合缆线及其制备方法 |
| CN106285499A (zh) * | 2016-08-11 | 2017-01-04 | 山东中恒碳纤维科技发展有限公司 | 一种带有电加热功能的连续碳纤维复合材料抽油杆及其制备方法 |
| CN106337659A (zh) * | 2016-09-30 | 2017-01-18 | 席小平 | 一种带有石墨烯涂层的多层耐磨擦碳纤维连续抽油杆 |
| CN106337661A (zh) * | 2016-09-30 | 2017-01-18 | 大庆市华禹石油机械制造有限公司 | 一种包覆有聚乙烯层的多层耐磨擦碳纤维连续抽油杆 |
| CN107987302A (zh) * | 2018-01-22 | 2018-05-04 | 山东大学 | 表面增强型树脂基复合材料加强筋及其制备方法 |
| CN108869549A (zh) * | 2018-04-11 | 2018-11-23 | 启东海大聚龙新材料科技有限公司 | 一种多层耐磨材料及其制备方法与应用 |
| CN109488219A (zh) * | 2018-11-28 | 2019-03-19 | 胜利油田新大管业科技发展有限责任公司 | 多层结构耐腐蚀耐高温复合材料连续抽油杆及制备工艺 |
| WO2021062937A1 (zh) * | 2019-09-30 | 2021-04-08 | 广东亚太新材料科技有限公司 | 一种含硬质砂料颗粒的胶膜及其制备和应用 |
| US11299654B2 (en) | 2019-08-20 | 2022-04-12 | Roller Bearing Company Of America, Inc. | Permanent, self-adhering, self-lubricating, anti-wear composite system |
| WO2022095042A1 (zh) * | 2020-11-09 | 2022-05-12 | 汪玉婷 | 一种碳纤维增强聚醚醚酮复合材料 |
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5749211A (en) * | 1992-11-06 | 1998-05-12 | Nippon Steel Corporation | Fiber-reinforced plastic bar and production method thereof |
| CN1461870A (zh) * | 2002-05-27 | 2003-12-17 | 胜利石油管理局工程机械总厂 | 纤维增强复合材料连续抽油杆及其制备方法 |
| CN201883953U (zh) * | 2010-12-07 | 2011-06-29 | 大庆市汇成科技开发有限公司 | 高强耐磨连续柔性抽油杆 |
| CN104060944A (zh) * | 2014-06-16 | 2014-09-24 | 胜利油田新大管业科技发展有限责任公司 | 一种多层复合防偏磨连续抽油杆及其制备装置和方法 |
| US20150065012A1 (en) * | 2013-08-27 | 2015-03-05 | 3M Innovative Properties Company | Method of finishing a stone surface and abrasive article |
| CN105003209A (zh) * | 2015-07-21 | 2015-10-28 | 山东大学 | 一种带有复合螺旋耐磨层的抽油杆及制备装置和制备方法 |
| CN205100893U (zh) * | 2015-11-24 | 2016-03-23 | 山东大学 | 一种带有耐磨防护层的连续碳纤维抽油杆 |
-
2015
- 2015-11-24 CN CN201510829140.4A patent/CN105298403B/zh active Active
Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5749211A (en) * | 1992-11-06 | 1998-05-12 | Nippon Steel Corporation | Fiber-reinforced plastic bar and production method thereof |
| CN1461870A (zh) * | 2002-05-27 | 2003-12-17 | 胜利石油管理局工程机械总厂 | 纤维增强复合材料连续抽油杆及其制备方法 |
| CN201883953U (zh) * | 2010-12-07 | 2011-06-29 | 大庆市汇成科技开发有限公司 | 高强耐磨连续柔性抽油杆 |
| US20150065012A1 (en) * | 2013-08-27 | 2015-03-05 | 3M Innovative Properties Company | Method of finishing a stone surface and abrasive article |
| CN104060944A (zh) * | 2014-06-16 | 2014-09-24 | 胜利油田新大管业科技发展有限责任公司 | 一种多层复合防偏磨连续抽油杆及其制备装置和方法 |
| CN105003209A (zh) * | 2015-07-21 | 2015-10-28 | 山东大学 | 一种带有复合螺旋耐磨层的抽油杆及制备装置和制备方法 |
| CN205100893U (zh) * | 2015-11-24 | 2016-03-23 | 山东大学 | 一种带有耐磨防护层的连续碳纤维抽油杆 |
Cited By (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105911657B (zh) * | 2016-05-31 | 2019-08-13 | 山东大学 | 一种带有光纤的碳纤维复合缆线及其制备方法 |
| CN105911657A (zh) * | 2016-05-31 | 2016-08-31 | 山东大学 | 一种带有光纤的碳纤维复合缆线及其制备方法 |
| CN106285499A (zh) * | 2016-08-11 | 2017-01-04 | 山东中恒碳纤维科技发展有限公司 | 一种带有电加热功能的连续碳纤维复合材料抽油杆及其制备方法 |
| CN106337659A (zh) * | 2016-09-30 | 2017-01-18 | 席小平 | 一种带有石墨烯涂层的多层耐磨擦碳纤维连续抽油杆 |
| CN106337661A (zh) * | 2016-09-30 | 2017-01-18 | 大庆市华禹石油机械制造有限公司 | 一种包覆有聚乙烯层的多层耐磨擦碳纤维连续抽油杆 |
| CN106337661B (zh) * | 2016-09-30 | 2017-09-15 | 席小平 | 一种包覆有聚乙烯层的多层耐磨擦碳纤维连续抽油杆 |
| CN107987302A (zh) * | 2018-01-22 | 2018-05-04 | 山东大学 | 表面增强型树脂基复合材料加强筋及其制备方法 |
| CN107987302B (zh) * | 2018-01-22 | 2023-09-19 | 山东大学 | 表面增强型树脂基复合材料加强筋及其制备方法 |
| CN108869549A (zh) * | 2018-04-11 | 2018-11-23 | 启东海大聚龙新材料科技有限公司 | 一种多层耐磨材料及其制备方法与应用 |
| CN109488219A (zh) * | 2018-11-28 | 2019-03-19 | 胜利油田新大管业科技发展有限责任公司 | 多层结构耐腐蚀耐高温复合材料连续抽油杆及制备工艺 |
| CN109488219B (zh) * | 2018-11-28 | 2024-02-02 | 胜利新大新材料股份有限公司 | 多层结构耐腐蚀耐高温复合材料连续抽油杆及制备工艺 |
| US11299654B2 (en) | 2019-08-20 | 2022-04-12 | Roller Bearing Company Of America, Inc. | Permanent, self-adhering, self-lubricating, anti-wear composite system |
| WO2021062937A1 (zh) * | 2019-09-30 | 2021-04-08 | 广东亚太新材料科技有限公司 | 一种含硬质砂料颗粒的胶膜及其制备和应用 |
| WO2022095042A1 (zh) * | 2020-11-09 | 2022-05-12 | 汪玉婷 | 一种碳纤维增强聚醚醚酮复合材料 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN105298403B (zh) | 2017-06-27 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN205100893U (zh) | 一种带有耐磨防护层的连续碳纤维抽油杆 | |
| CN105298403A (zh) | 一种带有耐磨防护层的连续碳纤维抽油杆及其制备方法 | |
| CN105003209B (zh) | 一种带有复合螺旋耐磨层的抽油杆及制备装置和制备方法 | |
| CN103009729B (zh) | 碳纤维复合材料、槽罐及其制备方法 | |
| Edwards | An overview of the technology of fibre-reinforced plastics for design purposes | |
| CN205000906U (zh) | 纤维增强复合材料连续抽油杆的制备装置 | |
| CN103009716B (zh) | 一种碳纤维复合材料及其制备方法和槽罐 | |
| CN102777708B (zh) | 纤维编织拉挤管道和生产方法 | |
| CN102924741B (zh) | 一种提高液态成型复合材料表面耐磨损性能的方法 | |
| CN109228547B (zh) | 增强材料的纤维铺层结构、拉挤型材 | |
| CN104228090B (zh) | 一种深冷处理对芳纶纤维复合材料的改性方法 | |
| CN104228087A (zh) | 一种复合材料预浸料制备方法 | |
| CN102602083A (zh) | 一种纤维增强复合材料芯及其制备方法 | |
| CN101929506A (zh) | 一种缠绕纤维增强自润滑复合轴承及其制造方法 | |
| CN108625794A (zh) | 一种碳纤维连续抽油杆及其制备装置和方法 | |
| CN102529252A (zh) | 一种高抗冲耐磨隔热复合板材 | |
| CN104343396A (zh) | 一种纤维增强复合材料连续抽油杆的制备方法 | |
| CN205291631U (zh) | 耐高温碳纤维增强复合材料连续抽油杆及制备装置 | |
| CN104918772A (zh) | 用于形成纤维增强聚合物带材的系统和方法 | |
| CN108104733B (zh) | 具有自主修复功能的碳纤维复合材料抽油杆 | |
| CN205477401U (zh) | 耐偏磨碳纤维增强复合材料连续抽油杆及其制备装置 | |
| CN103016857A (zh) | 一种物料输送管及其制备方法 | |
| CN207469874U (zh) | 一种碳纤维拉挤板增强输电线路用复合材料杆塔 | |
| CN205000905U (zh) | 纤维增强复合材料连续抽油杆 | |
| CN102061570A (zh) | 一种纬线强化定型的织物预制体的制备方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |