本發(fā)明屬于油田采油設備領域，尤其涉及一種包覆有聚乙烯層的多層耐磨擦碳纖維連續(xù)抽油桿。

背景技術：
抽油桿是石油生產過程中常用的一種設備，采油時，通過抽油桿帶動井下的抽油泵泵桿上下往復運動，從而將地層內的石油等液體泵送至地面。在使用過程中，通常要將抽油桿連接至上千米，在此種情況下，抽油桿要承受的自身懸重和抽油泵的負荷，因此承受的拉力比較大?，F(xiàn)有的抽油桿多由鋼材制成，但鋼材存在重量大、易腐蝕、易磨損等物理缺陷，使得抽油桿的損耗居高不下。另外，現(xiàn)有的抽油桿大多為分段式結構，施工時需要逐段安裝，因此施工效率比較低。為了解決上述問題，科研人員發(fā)明了一種碳纖維連續(xù)抽油桿，這種抽油桿利用碳纖維質量輕、韌性好、抗拉強度高等優(yōu)越的物理性能，解決了上述問題。但這種抽油桿也存在一些缺陷：1、現(xiàn)有的碳纖維抽油桿的抗扭強度比較差；2、現(xiàn)有的碳纖維抽油桿中的碳纖維和玻璃纖維的走向均與抽油桿的長度方向相同，生產時，本該包覆在碳纖維外側的玻璃纖維很容易摻入碳纖維束中，從而對抽油桿的強度造成不利影響。3、現(xiàn)有的碳纖維抽油桿的外層均為單純的環(huán)氧樹脂層，耐磨性較差。

技術實現(xiàn)要素：
本發(fā)明提供一種包覆有聚乙烯層的多層耐磨擦碳纖維連續(xù)抽油桿，以解決上述

背景技術：
中提出的問題。本發(fā)明所解決的技術問題采用以下技術方案來實現(xiàn)：本發(fā)明提供了一種包覆有聚乙烯層的多層耐磨擦碳纖維連續(xù)抽油桿，包括連續(xù)抽油桿和抽油桿接頭，連續(xù)抽油桿內含有碳纖維芯體,所述的碳纖維芯體外依次螺旋纏繞有纏繞玻璃纖維層A和纏繞玻璃纖維層B，纏繞玻璃纖維層B外包覆有縱向玻璃纖維層，縱向玻璃纖維層外壁涂覆有環(huán)氧樹脂層，所述的環(huán)氧樹脂層的外側還包覆有聚乙烯層,碳纖維芯體由150根/12K---242根/12K碳纖維通過環(huán)氧樹脂粘結的碳纖維束構成，碳纖維拉伸強度4950Mpa以上，碳纖維芯體的質量百分含量為33.1---28.3％，碳纖維芯體直徑為11--14mm，纏繞玻璃纖維層A和纏繞玻璃纖維層B兩層纏繞玻璃纖維的纏繞螺旋角均為45°，纏繞方向相反，纏繞玻璃纖維層A和纏繞玻璃纖維層B由環(huán)氧樹脂粘結在碳纖維芯體上，纏繞玻璃纖維層A和纏繞玻璃纖維層B的質量百分含量為5.0—5.9％，纏繞玻璃纖維層A和纏繞玻璃纖維層B兩層的纏繞厚度為0.4—0.6mm，縱向玻璃纖維層的玻璃纖維與碳纖維芯體平行設置，縱向玻璃纖維層質量百分含量32—38％，縱向玻璃纖維層由42根/2400tex--106根/2400tex玻璃纖維組成，縱向玻璃纖維層由環(huán)氧樹脂粘結在纏繞玻璃纖維層B外壁，連續(xù)抽油桿的兩個端頭連接有抽油桿接頭，抽油桿接頭與連續(xù)抽油桿桿體的連接處能承受的拉力達到698KN，剪切強度達到92MPa；拉伸彈性模量≥150GPa,抽油桿接頭主要由錐套、外套管和連接頭組成，外套管與連接頭之間通過螺紋連接，連接頭將錐套封裝在外套管內，錐套與外套管的接觸面為圓錐面。上述方案中的連續(xù)抽油桿的聚乙烯層外側還設有石墨烯層。上述方案中，所述的纏繞玻璃纖維層A、纏繞玻璃纖維層B及縱向玻璃纖維層中的玻璃纖維采用S級無堿玻璃纖維，玻璃纖維強度2500Mpa以上；線密度2400±5％TEX；拉伸彈性模量88Gpa以上、含水率0.1％以下。上述方案中的環(huán)氧樹脂耐溫160℃，環(huán)氧樹脂拉伸強度60-85Mpa、拉伸模量2.5-3.0Gpa、伸長率3.5-5.0％、彎曲強度100-135Mpa、彎曲模量2.5-3.5Gpa。上述方案中，所述的錐套的兩端各加工有一個切口，切口沿軸線方向切入，兩個切口所在的平面相互垂直，切口的長度占錐套總長度的百分比為85％-90％。本發(fā)明的有益效果為：1、本發(fā)明所述的抽油桿中設置了兩層方向相反的纏繞玻璃纖維，纏繞玻璃纖維可束縛碳纖維芯體中各股碳纖維，避免抽油桿承受扭矩時各股碳纖維發(fā)生分離引起抽油桿損壞，從而有效增強了抽油桿的抗扭強度，同時，用兩層方向相反的纏繞玻璃纖維將碳纖維芯體包裹，可有效防止縱向玻璃纖維層與碳纖維芯體摻合，從而保證了碳纖維芯體的圓度，即保證了抽油桿結構強度的均勻性，消除了強度弱點。2、聚乙烯層和石墨烯層賦予抽油桿更優(yōu)秀的耐磨性能，同時，通過在抽油桿表面設置多層結構，可避免油液滲透，延緩樹脂水解，從而防止抽油桿因樹脂水解而損壞。所涉及的技術成熟可靠，性能穩(wěn)定性高。3、石墨烯具有極好的耐磨性能，在生產時，石墨烯層的厚度極小，因此，在抽油桿直徑一定的情況下，增加石墨烯層不會影響其它各層的結構分布。4、在抽油桿本身的彎曲直徑不增大的同時，利用石墨烯的耐磨性，改善連續(xù)桿的耐磨性能。當石墨烯磨損失效后，熱固性聚乙烯代替其性能繼續(xù)保護抽油桿的內部結構。而且熱固性的聚乙烯與抽油桿的環(huán)氧樹脂層5為兩相結構，當熱固性PE材料磨損失效后，可以通過相應工藝對受損部分進行剝離重新修復，增加抽油桿使用壽命。5、本發(fā)明針對本抽油桿設計了配套的專用抽油桿接頭，通過該抽油桿接頭可以將本抽油桿與普通的鋼制抽油桿快速、穩(wěn)定、可靠地連接。附圖說明圖1是本發(fā)明中的抽油桿的結構示意圖；圖2是抽油桿接頭的結構示意圖；圖3是錐套的剖視圖；圖4是圖3中A向的剖視圖。圖中：1-碳纖維芯體，2-纏繞玻璃纖維層A，3-纏繞玻璃纖維層B，4-縱向玻璃纖維層，5-環(huán)氧樹脂層，6-聚乙烯層，7-石墨烯層，8-錐套，9-外套管，10-連接頭，11-切口。具體實施方式以下結合附圖對本發(fā)明做進一步描述：本實施例包括碳纖維芯體1,碳纖維芯體1由150根/12K---242根/12K碳纖維通過環(huán)氧樹脂粘結的碳纖維束構成，碳纖維拉伸強度≥4950MPa，所述的碳纖維芯體1外依次螺旋纏繞有纏繞玻璃纖維層A2和纏繞玻璃纖維層B3，纏繞玻璃纖維層B3外包覆有縱向玻璃纖維層4，縱向玻璃纖維層4外壁涂覆有環(huán)氧樹脂層5。纏繞玻璃纖維可束縛碳纖維芯體1中各股碳纖維，避免抽油桿承受扭矩時各股碳纖維發(fā)生分離引起抽油桿損壞，從而有效增強了抽油桿的抗扭強度，同時，用纏繞玻璃纖維將碳纖維芯體1包裹，可有效防止縱向玻璃纖維層4與碳纖維芯體1摻合，從而保證了碳纖維芯體1的圓度，即保證了抽油桿結構強度的均勻性，消除了強度弱點。碳纖維芯體1由150根/12K---242根/12K碳纖維通過環(huán)氧樹脂粘結的碳纖維束構成，碳纖維芯體1的質量百分含量為33.1---28.3％，碳纖維芯體1直徑為11--14mm。每根碳纖維的單絲數(shù)量是碳纖維的一項重要指標，單絲數(shù)量越大成本越高，但強度越高同時抽油桿也會加粗。本發(fā)明選用單絲數(shù)量為12K的碳纖維，在滿足連續(xù)抽油桿的強度要求的同時，也兼顧了經濟性。受使用環(huán)境和生產標準的限制，連續(xù)抽油桿的直徑通常被限定為幾個固定值，根據連續(xù)抽油桿直徑的不同，將12K碳纖維的數(shù)量限制在150-242根，可在保證連續(xù)抽油桿強度的同時降低了生產成本，抽油桿整體也變輕了降低了能耗，保證連續(xù)抽油桿的其它層不會因為碳纖維芯體1的直徑過大而被迫壓縮，進而影響連續(xù)抽油桿的整體性能。本發(fā)明將碳纖維芯體1的質量百分含量為33.1---28.3％，這是極有必要的。在碳纖維的根數(shù)被限定的情況下，對碳纖維芯體1的質量百分含量的限定既是對連續(xù)抽油桿質量的限定，也是對連續(xù)抽油桿內碳纖維含量與其它各組分含量的比例的限定。連續(xù)抽油桿的直徑一定時，碳纖維芯體1的質量百分含量...