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碳纤维及其连续抽油杆研制为核心的新型高效机采系统
发布日期:2019-09-16  来源:金海岸工作室  浏览次数:310
 
  国内油田普遍存在含水率高、腐蚀重、深层低渗透油藏举升难度大的问题,而这正是碳纤维连续抽油杆的用武之地。第21届工博会上,中国石化带来的展品展现了碳纤维这种特殊材料在油田的高效利用。
 
 
 
 

以碳纤维及其连续抽油杆研制为核心的
 
新型高效机采系统
 
  “以碳纤维及其连续抽油杆研制为核心的新型高效机采系统”,这个读来拗口的名字,便是此次中国石化的展品。与大多数展品不同,它并不仅仅局限于某一特定的产品,而是一个系统技术,包括了碳纤维研制技术、碳纤维复合材料抽油杆研制技术,以及配套的设备、部件研制和采油系统设计技术。
 
  据了解,碳纤维是国家急需的高性能材料,应用领域十分宽广,除了航空航天,国防军工、新能源、油气、海洋、工业设备等领域外,还在大型飞机、高铁地铁、风电叶片、汽车部件及整车、体育休闲(高尔夫球杆、网球拍、羽毛球拍)、土木建筑修复加固、医疗等方面发挥着重要作用,与老百姓的日常生活息息相关。
 
  除了充分的外延功能,该技术在石油化工的老本行上也表现得极为出色——与传统的机采系统采用钢制抽油杆不同,新型机采系统采用碳纤维增强连续抽油杆,长度可达5000米,成功克服了过去运行时耗电较大、易腐蚀,使用寿命短,抽油杆起下工作所需时间长等缺点。胜利油田、胜利新大集团不仅成功研发了结构功能一体化的碳纤维复合材料连续抽油杆及其在线无损检测评价装置,还配套研发了碳杆/钢杆高强连接接头、无损高效起下一体化作业装备、专用混合杆柱设计软件等系统技术,从而成功攻克难题,实现了产业化应用。
 
  据了解,从系统的全寿命成本看,以碳纤维及其连续抽油杆研制为核心的新型高效机采系统具有成本优势,且还有进一步优化降低的空间。在5大油田、94个区块、545口井的产业化应用实践中,实现了直接经济效益2.45亿元。
 
  油田运用“新材料之王”碳纤维抽油新技术
 
  据上海石化副总工程师任国强介绍,上海石化最早从2009年起便开始研发碳纤维技术,碳纤维不仅要求强度高、模量高,而且要求纤度、强度、模量等内在质量均匀、不匀率低,这些都是一直以来的研发难点所在。为了实现这一要求,上海石化会同国内20余家单位,开展了“丙烯腈共聚物规模化控制合成”、“PAN链结构设计与过程控制”、“PAN基碳纤维成套技术开发”、“碳纤维及其复合材料关键技术开发及应用”等国家和中国石化重大科技攻关,最终突破了瓶颈。
 
  此前,国外曾报道研制玻纤增强抽油杆,国内也曾开展其他截面形状结构的碳纤维增强抽油杆,但都没能形成成功的系统技术,实现产业化批量应用。因而,中国石化的该项系统技术是真正意义上的自主研发,国内外首创。
 
  任国强认为,作为中国装备制造最有影响的国际工业品牌展览,工博会必然能够推进我国工业领域更好地面向世界,促进经贸交流。同时,工博会也是工业产品领域创新技术和创新产品的集中展示,对促进我国新材料新装备的创新,打造先进制造业具有重要的意义。

 
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