新型复合材料伸缩节结构的制作方法

1.本实用新型属于井下套管设备技术领域，具体涉及一种新型复合材料伸缩节结构。


背景技术：

2.油气田套管损坏(以下简称套损)问题国内外各油田遇到的普遍技术难题。目前用于套管检测的工程测井仪，以电磁检测仪居多，电磁检测仪是根据电磁原理给出套管完整度的评价，它不受井内液体、套管积垢、结蜡以及井壁附着物的影响，且测量精度比较高。
3.为了实现电磁检测仪在使用过程中的维护和检修，需要在地面上建造一种井下高温模拟环境，要求耐腐蚀、使用寿命长、重量轻、强度高、无磁的产品特性。目前可以做到全无磁的金属材料有铜合金、钛合金、铝合金，它们的生产过程对材料和能源的消耗很大。
4.随着非金属材料的应用，复合材料材料在某些机械性能指标上，已经接近和高于铝合金，重量轻和无磁是复合材料的特性。复合材料的加工采用模具成型，辅助机械加工，对材料的浪费减少到最低限度，使用中对环境没有污染。


技术实现要素：

5.本实用新型的目的是提供一种新型复合材料伸缩节结构，解决现有电磁学测井仪器在地面试验环境中，容易受到环境中磁场干扰，对仪器的精度产生较大影响的问题。
6.为了达到上述目的，本实用新型所采用的技术方案是：一种新型复合材料伸缩节结构，包括由非磁性材料制成的：
7.一外套筒；
8.一内套管组件，所述内套管组件的一端伸入所述外套筒中；
9.多个导向杆，每个所述导向杆的两端均设置在限位螺母，所述外套筒和所述内套筒组件套设在多个导向杆上，并且位于两端的限位螺母之间。
10.本实用新型的技术方案，还具有以下特点：
11.进一步地，所述外套筒和所述内套筒组件之间非接触的一端均设置有连接法兰，两个连接法兰均套设在多个所述导向杆上。
12.进一步地，所述导向杆的数量为二，且呈180
°
布置。
13.进一步地，所述内套筒组件包含内套筒，所述连接法兰设置在内套筒的一端，所述内套筒的另一端与连接法兰之间依次涉及套设有固定环、第一密封环、隔离环和第二密封环。
14.进一步地，所述内套管上设有伸缩量标识区，伸缩量标识区位于所述第二密封环和所述内套管上的连接法兰之间。
15.进一步地，所述内套筒与其上设置的连接法兰之间设置由端面密封环。
16.进一步地，所述外套筒、所述固定环、所述隔离环和所述内套筒均由75份～85份玻璃纤维纱和25～15份树脂胶组成的混合物制成。
17.进一步地，所述第一密封环、所述第二密封环和所述端面密封环均由热固性树脂与柔性石墨复合材料组成的混合物制成。
18.与现有技术相比，本实用新型的一种新型复合材料伸缩节结构，具有以下优点：(1)本实用新型的一种新型复合材料伸缩节结构，内套筒组件和外套筒可以相对作往返直线运动，可以吸收管道遇热胀冷缩而发生的轴向变形；使用材料均为无磁非金属材料，结构简单，补偿量大，密封性能可靠，维护更换使用方便，在磁感应敏感度高的石油仪器测试装置中，可以降低测试误差，降低测试人员分析测试结果的计算强度，提高工作效率和准确度。(2)本实用新型的一种新型复合材料伸缩节结构，密封环和端面密封环所用柔性石墨材料与传统密封材料(如石棉、橡胶、纤维素)相比,柔性石墨可用温度范围较宽,在空气中可用范围在
‑
200℃
‑
450℃,且热膨胀系数小,在低温下不发脆、不炸裂,在高温下不软化、不蠕变；柔性石墨除具备上述明显的特性外，还具有密封性能优异、压缩性、加弹性好、抗氧化性的特点，具有极强的自润性和可塑性，比重大、密度高等特点。
附图说明
19.此处所说明的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，构成本实用新型的一部分，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：
20.图1是本实用新型的一种新型复合材料伸缩节结构的结构示意图；
21.图2是本实用新型的一种新型复合材料伸缩节结构中内套管组件的结构示意图。
22.图3是固定环的安装示意图。
23.图中：1.内套管组件，2.外套管，3.导向杆，4.限位螺母
具体实施方式
24.以下结合附图说明和具体实施例对本实用新型的技术方案作进一步地详细说明。
25.如图1所示，本实用新型的一种新型复合材料伸缩节结构，包括由非磁性材料制成的：
26.一外套筒2；
27.一内套管组件1，内套管组件1的一端伸入外套筒2中；
28.多个导向杆3，每个导向杆3的两端均设置在限位螺母4，外套筒2和内套筒组件1套设在多个导向杆3上，并且位于两端的限位螺母4之间。
29.内套筒组件1和外套筒2可以相对作往返直线运动，以适应管道遇热胀冷缩而发生的轴向变形。
30.导向杆3两端固定有非金属的限位螺母，内套筒组件1最大允许伸出量时的位置上，保证测试系统的密封安全需要，同时利用轴与孔的间隙，可以调整内套筒组件1和外套筒2的同轴度，使第一密封环102和第二密封圈104径向受力均匀，提高系统的可靠性。
31.如图1所示，在本实用新型的一种新型复合材料伸缩节结构中，外套筒2和内套筒组件1之间非接触的一端均设置有连接法兰5，两个连接法兰5均套设在多个导向杆3上。
32.外套筒2和内套筒组件1可通过其上的连接法兰5滑动装配在导向杆3上。
33.如图1所示，在本实用新型的一种新型复合材料伸缩节结构中，导向杆3的数量为
二，且呈180
°
布置，可确保外套筒2和内套筒组件1能够就行平稳的滑动。
34.如图2所示，在本实用新型的一种新型复合材料伸缩节结构中，内套筒组件1包含内套筒105，连接法兰5设置在内套筒105的一端，内套筒105的另一端与连接法兰5之间依次涉及套设有固定环101、第一密封环102、隔离环103和第二密封环104，内套筒105与其上设置的连接法兰5之间设置由端面密封环107。内套管105上设有伸缩量标识区106，伸缩量标识区106位于第二密封环104和内套管105上的连接法兰5之间；起到提高系统安全系数的作用，当即将达到极限伸出量时，目测“1”标识可见，提示本结构装置已使用到极限，若整个测试未达到预定试验温度，可通过增加串联本结构装置在系统管路中的办法，以保证试验的安全性。
35.如图2所示，在本实用新型的一种新型复合材料伸缩节结构中，外套筒2、固定环102、隔离环103和内套筒105均由75份～85份玻璃纤维纱和25～15份树脂胶组成的混合物制成。
36.准备好材料后，再根据尺寸要求制作缠绕加工所用的模具。玻璃纤维纱使用无硼无碱无捻耐酸直接纱，其纤维规格范围为600tex
‑
2400tex，通过树脂胶槽，使树脂胶均匀附着在玻璃纤维纱的表面，然后再缠绕到模具上，再在外表面安装上定型模具，经过烘箱8
‑
12小时的高温作用，使树脂胶进行高温固化反应，从而得到加工毛坯。之后，再进过机械加工的方式得到最终的零件。
37.如图2所示，在本实用新型的一种新型复合材料伸缩节结构中，第一密封环102、第二密封环104和端面密封环107均由热固性树脂与柔性石墨复合材料组成的混合物制成。
38.这种材料利用热固性树脂的耐热、耐摩擦、不亲油和水的特性，用低密度石墨板与热固性树脂直接混合再加热加压，制备耐水、耐油和弯曲性能好的复合密封零件。
39.综上所述，与现有技术相比，本实用新型的一种新型复合材料伸缩节结构，具有以下优点：(1)本实用新型的一种新型复合材料伸缩节结构，内套筒组件和外套筒可以相对作往返直线运动，可以吸收管道遇热胀冷缩而发生的轴向变形；使用材料均为无磁非金属材料，结构简单，补偿量大，密封性能可靠，维护更换使用方便，在磁感应敏感度高的石油仪器测试装置中，可以降低测试误差，降低测试人员分析测试结果的计算强度，提高工作效率和准确度。(2)本实用新型的一种新型复合材料伸缩节结构，密封环和端面密封环所用柔性石墨材料与传统密封材料(如石棉、橡胶、纤维素)相比,柔性石墨可用温度范围较宽,在空气中可用范围在
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200℃
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450℃,且热膨胀系数小,在低温下不发脆、不炸裂,在高温下不软化、不蠕变；柔性石墨除具备上述明显的特性外，还具有密封性能优异、压缩性、加弹性好、抗氧化性的特点，具有极强的自润性和可塑性，比重大、密度高等特点。
40.上述说明示出并描述了本实用新型的若干优选实施例，但如前所述，应当理解实用新型并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述实用新型构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离实用新型的精神和范围，则都应在实用新型所附权利要求的保护范围内。