CN203702013U - 一种耐磨防腐复合抽油杆 - Google Patents
一种耐磨防腐复合抽油杆 Download PDFInfo
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Abstract
本实用新型公开了一种耐磨防腐复合抽油杆,在金属抽油杆表面包覆热塑性或者热固性聚氨酯弹性体,采用金属抽油杆喷砂、涂偶联剂、涂胶粘剂的三步表面处理方法提高聚氨酯弹性体与金属抽油杆的粘接强度,从而提高耐磨防腐复合抽油杆的使用寿命。热固性聚氨酯弹性体采用挤出粘流态聚氨酯条缠绕包覆于金属抽油杆表面,热塑性聚氨酯弹性体采用挤出粘流态管材采用真空的方式包覆于金属抽油杆表面。本产品具有不结垢、耐磨性好、防腐性能好、使用寿命长等优点,广泛应用于采油行业。
Description
技术领域
本实用新型涉及油田采油作业技术领域和石油机械领域,特别涉及耐磨防腐复合抽油杆。
背景技术
抽油杆主体是圆形断面的实心杆体,两端均有加粗的锻头,锻头上连接螺纹和搭扳手用的方形断面,是抽油机井的细长杆件,它上接总杆,下接抽油泵起传递动力的作用。抽油杆单根长度为六米,材质一般是高碳钢表面镀硬铬,在油管内用内螺纹箍一根根连接起来一直延伸到地下油层处的活塞上,通过往复运动来泵油。石油钻井设备和采油设备在应用过程中最容易碰到两大难题:腐蚀与磨损。为了延长抽油杆的使用寿命,就必须提高抽油杆的耐磨和防腐性能。
中国专利文献CN201120203718公开了一种耐磨抽油杆,包括一个杆体、接头、接箍,杆体、接头、接箍外表面喷涂有陶瓷涂层。其优点是抽油杆的外表面的陶瓷涂层提高了抽油杆整体的防腐性能和耐磨性能,有效延长抽油杆使用寿命,并克服了以往电镀工艺造成环境污染的弊端。但陶瓷涂层是一种高硬度材料,对抽油管的磨损也比较严重,管杆系统耐磨不匹配;同时陶瓷涂层是一种脆性材料,受到冲击时很容易破碎,产生局部缺陷。
中国专利文献CN201110348506.8公开了一种装有超高分子量聚乙烯保护层的抽油杆将具有形状记忆功能的超高分子量聚乙烯塑料管材,套在抽油杆上并使其受热,所述管材在热刺激下恢复原来形状,使得抽油杆具有超高分子量聚乙烯保护层。高分子封闭防腐耐磨抽油杆是在钨合金抽油杆的基础上再在其外壁进行高分子封闭,使该产品在拥有钨合金抽油杆的性能条件下,再进行一次防腐耐磨的高分子封闭处理。高分子封闭材料一般采用环氧树脂为主体的材料,使用过程中很容易从抽油杆上脱落下来,影响抽油杆的使用质量。超高分子量聚乙烯保护层与抽油杆通过物理作用连接于抽油杆外表面,容易在间隙中形成渗液,造成局部腐蚀。
实用新型内容
为了解决现有技术中抽油杆与防腐层形成间隙发生渗液而造成局部腐蚀的问题,本实用新型提供了一种耐磨防腐复合抽油杆,其具有粘接强度高,不容易剥离,不结垢不结蜡,可以大幅度降低管杆偏磨的可能性,提高抽油杆的使用寿命。
所述技术方案如下:
一种耐磨防腐复合抽油杆,抽油杆外圆周面上设有耐磨防腐层,所述耐磨防腐层为聚氨酯弹性体,所述的抽油杆和所述聚氨酯弹性体之间通过偶联粘结剂和界面粘合剂粘结。
所述的聚氨酯弹性体为热固性聚氨酯弹性体或热塑性聚氨酯弹性体。
所述的热固性聚氨酯弹性体为四氢呋喃聚醚型聚氨酯弹性体、聚己内酯型聚氨酯弹性体、聚酯型聚氨酯弹性体、聚醚型聚氨酯弹性体中的一种。
所述的热塑性聚氨酯弹性体为聚醚型聚氨酯弹性体、聚酯型聚氨酯弹性体、聚己内酯型聚氨酯弹性体或聚碳酸酯型聚氨酯弹性体中的一种。
耐磨防腐层厚度为0.5mm~6mm。
所述的偶联粘结剂为硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂或铬络合物偶联剂。
所述界面粘合剂为聚氨酯类胶粘剂。
所述聚氨酯类胶粘剂为4,4’,4’’三异氰酸三苯基硫代磷酸酯、双组份聚氨酯胶粘剂或单组份聚氨酯胶粘剂中的一种或其中几种的混合物。
所述双组份聚氨酯胶粘剂包括端羟基聚氨酯胶粘剂和端异氰酸酯基聚氨酯胶粘剂;所述单组份聚氨酯胶粘剂中为热硫化型弹性体粘接胶粘剂。
界面粘接剂的厚度为100μm~500μm。
一种耐磨防腐复合抽油杆的制备方法,包括下述步骤:
S1、去除金属抽油杆表面油污、锈迹,并清洗干净;
S2、金属抽油杆表面均匀涂刷偶联粘结剂,晾干后涂覆粘合界面剂,晾干;
S3、将液态热固性聚氨酯弹材料包覆于抽油杆表面,使得包覆于抽油杆表面的聚氨酯材料厚度控制在0.5mm~6mm,加热固化,即得;将热塑性聚氨酯弹性体包覆于抽油杆表面冷却即得。
所述步骤S1为:将金属抽油杆表面进行喷砂处理,去除表面油污、锈迹后采用丙酮、丁酮或乙酸乙酯等有机溶剂将抽油杆表面清洗干净。
所述步骤S2为:采用1~5%的硅烷偶联剂或钛酸酯偶联剂溶液均匀涂刷于抽油杆表面,晾干溶剂后采用聚氨酯界面剂均匀涂刷于抽油杆表面,晾干。
所述步骤S3为:将热固性聚氨酯预聚体和固化剂装入聚氨酯浇注机中,或将热塑性聚氨酯弹性体颗粒装入挤出机中,开启聚氨酯浇注机或挤出机,从口模挤出液态聚氨酯材料,包覆于抽油杆表面,调整抽油杆的旋转输送速度和聚氨酯材料的挤出速度,使得包覆于抽油杆表面的聚氨酯材料厚度控制在0.5mm~6mm之间;加热固化,即得。
所述步骤S3中的加热固化是将包覆好热固性聚氨酯弹性体的抽油杆在100~140℃条件下固化2~6小时,得成品耐磨防腐复合抽油杆。
所述步骤S3中的加热固化是将包覆好热塑性聚氨酯弹性体的抽油杆冷却即得成品耐磨防腐复合抽油杆。
本实用新型提供的技术方案带来的有益效果是:
(1)现有技术采用的聚乙烯材料而且聚乙烯材料与金属的粘接强度较低,在受热的情况下容易拉长脱落;本实用新型的抽油杆耐磨防腐层选用聚氨酯弹性体,相对于现有表面包覆聚乙烯材料技术,其耐磨性提高5~10倍;电镀镍抽油杆容易产生砂眼,在砂眼的位置会产生加速腐蚀,造成抽油杆局部强度急剧下降,相对于表面电镀镍的技术,本实用新型的抽油杆的耐磨性能和耐腐蚀性能提高3~5倍以上,抽油杆的使用寿命可以大幅度提高。
(2)本实用新型的耐磨防腐复合抽油杆选用聚氨酯弹性体涂覆在抽油杆外圆周面上,具有耐优异的耐油性能,由于聚氨酯是一种强极性材料,与非极性矿物油亲和力小,几乎不受油品的浸蚀。
(3)本实用新型提供的耐磨防腐复合抽油杆的制备方法采用“将金属抽油杆表面进行喷砂处理,去除表面油污、锈迹后采用丙酮、乙酸乙酯、丁酮等有机溶剂将抽油杆表面清洗干净”的三步表面处理技术处理金属抽油杆表面,可以使聚氨酯弹性体与金属抽油杆粘接强度大幅度提高,在使用过程中耐磨聚氨酯弹性体不容易从金属杆上剥离,油水混合液也不容易渗入金属油杆和聚氨酯弹性体之间,进一步提高抽油杆的使用寿命。
(4)本实用新型的抽油杆和所述聚氨酯弹性体之间通过偶联粘结剂和界面粘合剂粘结,偶联剂上含有两种基团,无机基团和有机基团,无机基团与金属界面具有很好的粘接强度,有机基团与有机胶粘剂具有较高的结合强度,偶联剂的使用可以使得金属与聚氨酯胶粘剂之间搭建起一个桥梁,大幅度提高聚氨酯胶粘剂与金属抽油杆的粘接强度;聚氨酯界面粘合剂与偶联剂中的胺基或其他相应基团能够反应,同时与外侧包覆的聚氨酯弹性体也能够产生反应形成一个有机的整体,从而提高聚氨酯弹性体与金属抽油杆的粘接强度。
(5)采用挤出液体在金属抽油杆上包覆工艺成型聚氨酯弹性体,在抽油杆变截面的表面通过调整抽油杆的输送速度和转速一次成型均匀的聚氨酯弹性体厚度,节约工艺成本。
(6)本实用新型的耐磨防腐复合抽油杆首先将金属抽油杆需要包覆处理的外表面采用喷砂处理,去除表面油污及铁锈,采用有机溶剂将表面清洗干净,将清洗干净的外表面采用偶联剂的酒精溶液均匀涂刷或蘸涂,晾干溶剂后采用单组份或双组份的聚氨酯胶粘剂涂刷或蘸涂抽油杆表面,自然晾干或吹热风晾干抽油杆表面,在山东莱芜市丰利源塑料机械有限公司专为耐磨防腐复合抽油杆的聚氨酯浇注挤出生产线上对抽油杆在线进行单组份聚氨酯弹性体或双组份聚氨酯弹性体的包覆,单组份聚氨酯弹性体包覆后冷却即得目标产品,双组份聚氨酯弹性体包覆后在一定的加热条件下加热固化即得目标产品。在包覆生产线上,热固性聚氨酯弹性体双组份能够准确计量充分混合以达到最佳的性能要求。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是磨防腐复合抽油杆的结构示意图;
图2是复合抽油杆挤卷工艺制备示意图。
图中:
1-金属抽油杆,2-粘合界面层,3-耐磨防腐层,4-聚氨酯挤出管片,5-聚氨酯浇注挤出机
具体实施方式
为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合附图对本实用新型实施方式作进一步地详细描述。
本实用新型采用的四氢呋喃聚醚型聚氨酯预聚体为济南琪玙复合材料技术开发有限公司的QYTHANE-006系列或山东北方泰和新材料有限公司TH008系列、CHEMTURA公司adipreneL167系列。
聚己内酯型聚氨酯弹性体、聚醚型聚氨酯弹性体、聚碳酸酯型聚氨酯弹性体、聚酯型聚氨酯聚氨酯均为万华化学集团有限公司产品,聚己内酯型聚氨酯弹性体型号为WANTHANEWHT-2180、2185、2195、2198等系列,聚醚型聚氨酯弹性体型号分别为WANTHANEWHT-8170、8180、8185、2190、2195等系列,聚碳酸酯型聚氨酯弹性体型号分别为WANTHANEWHT-7180、7185、7190、7195等系列,聚酯型聚氨酯弹性体型号分别为WANTHANEWHT-1164~1198、1485~1495、1565~1585、1680~1695等系列。
聚氨酯浇注挤出生产线为山东莱芜市丰利源塑料机械有限公司专门为耐磨防腐复合抽油杆设计制造的全自动化生产线。
图1所示为本实用新型所提供的耐磨防腐复合抽油杆结构示意图。其结构包括金属抽油杆1、粘合界面层2和耐磨防腐层3,其中的金属抽油杆1包括主体部分和位于两端的连接部分,其中的主体部分包括直径为19mm、20mm、25mm的圆杆,连接部分为带有连接螺纹的端头,端头与圆杆间还设有方杆,方杆为工具作用区,其中的耐磨防腐层3设置于金属抽油杆1的主体部分上。耐磨防腐层3为聚氨酯弹性体,所述的抽油杆1和所述聚氨酯弹性体之间通过粘合界面层2粘结,所述粘合界面层2包括通过偶联粘结剂和界面粘合剂。所述的耐磨防腐层厚度为0.5mm~6mm。其中偶联剂的厚度控制在分子结构厚度的层面上,粘合界面层2的厚度控制在100μm~500μm之间。
上述耐磨防腐层采用的聚氨酯弹性体为热固性聚氨酯弹性体或热塑性聚氨酯弹性体。所述的热固性聚氨酯弹性体为聚四氢呋喃聚醚型聚氨酯弹性体、聚己内酯型聚氨酯弹性体、聚酯型聚氨酯弹性体、聚醚型聚氨酯弹性体中的一种。所述的热塑性聚氨酯弹性体为聚醚型聚氨酯弹性体、聚己内酯型聚氨酯弹性体或聚碳酸酯型聚氨酯弹性体中的一种。
所述的偶联粘结剂为硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂或铬络合物偶联剂,具体为KH550、KH560、KH570。
所述界面粘合剂为聚氨酯类胶粘剂,所述聚氨酯类胶粘剂为4,4’,4’’三异氰酸三苯基硫代磷酸酯、双组份聚氨酯胶粘剂或单组份聚氨酯胶粘剂中的一种或其中几种的混合物。
所述双组份聚氨酯胶粘剂包括A组份为端羟基聚氨酯胶粘剂和B组份为端异氰酸酯基聚氨酯胶粘剂(山东北方新材料有限公司J-760胶),A:B的配比为3:1~4:1,所述单组份聚氨酯胶粘剂中为热硫化型弹性体粘接胶粘剂美国Lord公司的Chemlok205、207、218系列。
图2所示为耐磨防腐复合抽油杆的制备方法实施例。
S1、去除金属抽油杆表面油污、锈迹,并清洗干净;具体为将金属抽油杆表面进行喷砂处理去除表面油污、锈迹后采用有机溶剂如丙酮、乙酸乙酯、丁酮等将抽油杆表面清洗干净。
S2、金属抽油杆表面均匀涂刷或蘸涂偶联剂,晾干后涂覆聚氨酯胶粘剂,晾干;具体为采用1~5%的偶联剂溶液均匀涂刷于抽油杆表面,晾干溶剂后采用聚氨酯胶粘剂均匀涂刷或蘸涂于抽油杆1表面,晾干,形成粘合界面层2。
S3、将充分混合均匀的液态聚氨酯材料缠绕于抽油杆表面,使得缠绕于抽油杆表面的聚氨酯材料厚度控制在0.5mm~6mm之间,加热固化,即得。
步骤S3
热固性聚氨酯弹性体是将济南琪玙复合材料技术开发有限公司QYTHANE-006系列或山东北方泰和新材料有限公司TH008系列、CHEMTURA公司adipreneL167系列热固性聚氨酯预聚体和Ethyl公司开发的二乙基甲苯二胺牌号Ethacure-100或美国雅宝公司(Albemarle)3,5-二甲硫基甲苯二胺牌号Ethacure-300或江苏吴县市特种精细化工厂生产的3,3’-二氯-4,4’-二氨基二苯甲烷等固化剂分别置于聚氨酯浇注挤出机的两个料桶中,对两个两桶进行加热,其中预聚体料筒加热到80℃~100℃,固化剂料筒根据种类的不同加热到50℃~130℃,在空气压力下输送物料,通过计量泵准确计量,在混合室内充分混合,通过口模挤出液态聚氨酯挤出管片4,包覆于金属抽油杆表面,其中,热固性聚氨酯弹性体挤成条,热塑性聚氨酯弹性体挤成管;或将热塑性聚氨酯弹性体颗粒装入聚氨酯浇注挤出机5中,开动聚氨酯浇注挤出机,通过口模挤出液态的聚氨酯管4,沿径向转动金属抽油杆1,使得-聚氨酯挤出管片4中的液态的聚氨酯条包覆在金属抽油杆1外侧,同时在计算机控制条件下使得金属抽油杆1沿轴向向前运动,使得液态的聚氨酯弹均匀包覆于金属抽油杆1上,且厚度在0.5mm~6mm之间。
所述的加热固化是将缠绕好热固性聚氨酯弹性体的抽油杆在100~140℃条件下固化2~6小时,得成品耐磨防腐复合抽油杆。
热塑性聚氨酯弹性体挤成管后,通过真空的方式包覆于抽油杆外侧,冷却得成品耐磨防腐复合抽油杆。
实施例1
一种耐磨防腐复合抽油杆,抽油杆外圆周面上设有耐磨防腐层,所述耐磨防腐层为四氢呋喃聚醚型聚氨酯弹性体,其厚度为0.5mm,所述的抽油杆和所述聚氨酯弹性体之间通过偶联粘结剂硅烷偶联剂和界面粘合剂4,4’,4’’三异氰酸三苯基硫代磷酸酯粘结。界面粘接剂的厚度为100μm。
一种耐磨防腐复合抽油杆的制备方法,包括下述步骤:
S1为:将金属抽油杆表面进行喷砂处理,去除表面油污、锈迹后采用丙酮将抽油杆表面清洗干净。
S2为:采用京联硅化工有限公司的KH550的硅烷偶联剂1wt%的酒精溶液均匀涂刷于抽油杆表面,晾干溶剂后采用聚氨酯界面剂均匀涂刷或蘸涂于抽油杆表面,晾干。界面粘合剂为大连染料厂生产的4,4’,4’’三异氰酸三苯基硫代磷酸酯,产品名称为列克那,牌号为JQ-4。
S3为:将上述聚氨酯预聚体和固化剂(济南琪玙复合材料技术开发有限公司QYTHANE-006),二者的重量份比为100:20,分别装入聚氨酯浇注机的两个料筒中,开启聚氨酯浇注机,计量泵准确计量各组份用量,在混合室中充分混合均匀,从口模挤出液态聚氨酯材料,包覆于抽油杆表面,调整抽油杆的旋转输送速度和聚氨酯材料的挤出速度,使得包覆于抽油杆表面的聚氨酯材料厚度控制在0.5mm;将包覆好热固性聚氨酯弹性体的抽油杆在100℃条件下固化6小时,得成品耐磨防腐复合抽油杆。
该聚氨酯弹性体的阿克隆磨耗为0.08mg/1000r,该复合抽油杆包覆聚氨酯与金属抽油杆的剥离强度按照GB/T15254-1994规定的方法测试180°剥离强度为23.3kN/m,在井下环境中可使用620天。
实施例2
一种耐磨防腐复合抽油杆,抽油杆外圆周面上设有耐磨防腐层,所述耐磨防腐层为聚己内酯型聚氨酯弹性体,其厚度为6mm,所述的抽油杆和所述聚氨酯弹性体之间通过偶联粘结剂钛酸酯偶联剂和界面粘合剂粘结双组份聚氨酯胶粘剂,所述双组份聚氨酯胶粘剂包括A组分(端羟基聚氨酯胶粘剂)和B组分(端异氰酸酯基聚氨酯胶粘剂),A:B的重量份配比为3:1;界面粘接剂的厚度为500μm。
一种耐磨防腐复合抽油杆的制备方法,包括下述步骤:
S1为:将金属抽油杆表面进行喷砂处理,去除表面油污、锈迹后采用丁酮将抽油杆表面清洗干净。
S2为:采用5%的钛酸酯偶联剂溶液,其中钛酸酯偶联剂为美国肯利奇石油化学公司生产均匀涂刷于抽油杆表面,晾干溶剂后采用聚氨酯界面剂均匀涂刷或蘸涂于抽油杆表面,晾干。双组份聚氨酯胶粘剂为山东北方泰和新材料有限公司生产的J-760双组份胶粘剂。
S3为:将热固性聚氨酯预聚体和固化剂,热固性聚氨酯预聚体为山东北方泰和新材料有限公司TH008,固化剂为Ethyl公司开发的二乙基甲苯二胺牌号Ethacure-100和美国雅宝公司(Albemarle)3,5-二甲硫基甲苯二胺牌号Ethacure-300的1:1混合液,其中预聚体和固化剂的比例为100:18,分别装入聚氨酯浇注机的两个料筒中,开启聚氨酯浇注机,从口模挤出液态聚氨酯材料,包覆于抽油杆表面,调整抽油杆的旋转输送速度和聚氨酯材料的挤出速度,使得包覆于抽油杆表面的聚氨酯材料厚度控制在6mm;将包覆好热固性聚氨酯弹性体的抽油杆在140℃条件下固化2小时,得成品耐磨防腐复合抽油杆。
该聚氨酯弹性体的阿克隆磨耗为0.10mg/1000r,该复合抽油杆包覆聚氨酯与金属抽油杆的剥离强度按照GB/T15254-1994规定的方法测试180°剥离强度为20.5kN/m,在井下环境中可使用1035天。
实施例3:
本实施例中耐磨防腐层为热固性聚酯型聚氨酯弹性体,其厚度为3mm,其余同实施例2。
该聚氨酯弹性体的阿克隆磨耗为0.15mg/1000r,该复合抽油杆包覆聚氨酯与金属抽油杆的剥离强度按照GB/T15254-1994规定的方法测试180°剥离强度为17.4kN/m,在井下环境中可使用650天。
实施例4:
本实施例中耐磨防腐层为热固性聚醚型聚氨酯弹性,其厚度为4mm,界面粘合剂粘结为双组份聚氨酯胶粘剂,所述双组份聚氨酯胶粘剂包括A组分(端羟基聚氨酯胶粘剂)和B组分(端异氰酸酯基聚氨酯胶粘剂),A:B的重量份配比为4:1;其余同实施例1。
该聚氨酯弹性体的阿克隆磨耗为0.09mg/1000r,该复合抽油杆包覆聚氨酯与金属抽油杆的剥离强度按照GB/T15254-1994规定的方法测试180°剥离强度为16.1kN/m,在井下环境中可使用890天。
实施例5
一种耐磨防腐复合抽油杆,抽油杆外圆周面上设有耐磨防腐层,所述耐磨防腐层为热塑性聚醚型聚氨酯弹性体,其厚度为2mm,所述的抽油杆和所述聚氨酯弹性体之间通过偶联粘结剂铬络合物偶联剂和界面粘合剂粘结单组份聚氨酯胶粘剂热硫化型弹性体粘接胶粘剂。界面粘接剂的厚度为300μm。
一种耐磨防腐复合抽油杆的制备方法,包括下述步骤:
S1为:将金属抽油杆表面进行喷砂处理,去除表面油污、锈迹后采用乙酸乙酯将抽油杆表面清洗干净。
S2为:采用淄博日启橡塑助剂有限公司生产的钛酸酯偶联剂3wt%酒精溶液均匀涂刷于抽油杆表面,晾干溶剂后采用聚氨酯界面剂均匀涂刷于抽油杆表面,晾干。界面粘合剂为美国Lord公司生产的Chemlok207。
S3为:将热塑性聚氨酯弹性体颗粒装入挤出机中,开启挤出机,从口模挤出液态聚氨酯材料,包覆于抽油杆表面,调整抽油杆的旋转输送速度和聚氨酯材料的挤出速度,使得包覆于抽油杆表面的聚氨酯材料厚度控制在2mm;将包覆好热塑性聚氨酯弹性体的抽油杆冷却即得成品耐磨防腐复合抽油杆。
该聚氨酯弹性体的阿克隆磨耗为0.38mg/1000r,该复合抽油杆包覆聚氨酯与金属抽油杆的剥离强度按照GB/T15254-1994规定的方法测试180°剥离强度为15.2kN/m,在井下环境中可使用550天。
实施例6
一种耐磨防腐复合抽油杆,抽油杆外圆周面上设有耐磨防腐层,所述耐磨防腐层为热塑性聚酯型聚氨酯弹性体,其厚度为1mm,所述的抽油杆和所述聚氨酯弹性体之间通过偶联粘结剂硅烷偶联剂和界面粘合剂粘结聚氨酯类胶粘剂为4,4’,4’’三异氰酸三苯基硫代磷酸酯粘结,界面粘接剂的厚度为200μm。
一种耐磨防腐复合抽油杆的制备方法,包括下述步骤:
S1为:将金属抽油杆表面进行喷砂处理,去除表面油污、锈迹后采用丙酮将抽油杆表面清洗干净。
S2为:采用南京联硅化工有限公司的KH550硅烷偶联剂4wt%的酒精溶液均匀涂刷于抽油杆表面,晾干溶剂后采用聚氨酯界面剂均匀涂刷于抽油杆表面,晾干。界面粘合剂为美国Lord公司生产的Chemlok218。
S3为:将热塑性聚氨酯弹性体颗粒装入挤出机中,开启挤出机,从口模挤出液态聚氨酯材料,包覆于抽油杆表面,调整抽油杆的旋转输送速度和聚氨酯材料的挤出速度,使得包覆于抽油杆表面的聚氨酯材料厚度控制在1mm之间;是将包覆好热塑性聚氨酯弹性体的抽油杆冷却即得成品耐磨防腐复合抽油杆。
该聚氨酯弹性体的阿克隆磨耗为0.25mg/1000r,该复合抽油杆包覆聚氨酯与金属抽油杆的剥离强度按照GB/T15254-1994规定的方法测试180°剥离强度为8.7kN/m,在井下环境中可使用450天。
实施例7:
本实施例中耐磨防腐层为热塑性聚己内酯型聚氨酯弹性,其厚度为3mm,其余同实施例5。
该聚氨酯弹性体的阿克隆磨耗为0.10mg/1000r,该复合抽油杆包覆聚氨酯与金属抽油杆的剥离强度按照GB/T15254-1994规定的方法测试180°剥离强度为21.2kN/m,在井下环境中可使用740天。
实施例8:
本实施例中耐磨防腐层为热塑性聚碳酸酯型聚氨酯弹性体,其厚度为5mm,其余同实施例6。
该聚氨酯弹性体按照GB/T1689-1998规定的阿克隆磨耗为0.20mg/1000r,该复合抽油杆包覆聚氨酯与金属抽油杆的剥离强度按照GB/T15254-1994规定的方法测试180°剥离强度为16.4kN/m,在井下环境中可使用660天。
对比例1
光杆金属油杆,其可以使用300天;
对比例2
镍磷镀金属抽油杆,镍磷镀层厚度为0.3mm:其可以使用400天
上述本实用新型实施例序号仅仅为了描述,不代表实施例的优劣。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例,并不用以限制本实用新型,凡在本实用新型的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种耐磨防腐复合抽油杆,抽油杆外圆周面上设有耐磨防腐层其特征在于:所述耐磨防腐层为聚氨酯弹性体,所述的抽油杆和所述聚氨酯弹性体之间通过偶联粘结剂和界面粘合剂粘结。
2.根据权利要求1所述的一种耐磨防腐复合抽油杆,其特征在于:所述的聚氨酯弹性体为热固性聚氨酯弹性体或热塑性聚氨酯弹性体。
3.根据权利要求2所述的一种耐磨防腐复合抽油杆,其特征在于:所述的热固性聚氨酯弹性体为四氢呋喃聚醚型聚氨酯弹性体、聚己内酯型聚氨酯弹性体、聚酯型聚氨酯弹性体、聚醚型聚氨酯弹性体中的一种。
4.根据权利要求2所述的一种耐磨防腐复合抽油杆,其特征在于:所述的热塑性聚氨酯弹性体为聚醚型聚氨酯弹性体、聚酯型聚氨酯弹性体、聚己内酯型聚氨酯弹性体或聚碳酸酯型聚氨酯弹性体中的一种。
5.根据权利要求1-4任一所述的一种耐磨防腐复合抽油杆,其特征在于:耐磨防腐层厚度为0.5mm~6mm。
6.根据权利要求5所述的一种耐磨防腐复合抽油杆,其特征在于:所述的偶联粘结剂为硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂或铬络合物偶联剂。
7.根据权利要求6所述的一种耐磨防腐复合抽油杆,其特征在于:所述界面粘合剂为聚氨酯类胶粘剂。
8.根据权利要求7所述的一种耐磨防腐复合抽油杆,其特征在于:所述聚氨酯类胶粘剂为4,4’,4’’三异氰酸三苯基硫代磷酸酯、双组份聚氨酯胶粘剂或单组份聚氨酯胶粘剂中的一种或其中几种的混合物。
9.根据权利要求8所述的一种耐磨防腐复合抽油杆,其特征在于:所述双组份聚氨酯胶粘剂包括端羟基聚氨酯胶粘剂和端异氰酸酯基聚氨酯胶粘剂;所述单组份聚氨酯胶粘剂中为热硫化型弹性体粘接胶粘剂。
10.根据权利要求8所述的一种耐磨防腐复合抽油杆,其特征在于:界面粘接剂的厚度为100μm~500μm。
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