碳纤维连续抽油杆的研究与应用分析.pdf

碳纤维连续抽油杆的研究与应用分析王瑞星刘波于海华李强陈勇强【摘要】耐腐蚀性、低密度性、高强度性是碳纤维连续抽油杆的三大属性，这也使得碳纤维连续抽油杆越来越受油田从业人员的欢迎。研究表明：碳纤维连续抽油杆的应用设计是以钢质抽油杆的设计方法作为模板的，缺乏专门的设计方案，这导致碳纤维连续抽油杆的应用效果不甚理想。因此，论文以对碳纤维连续抽油杆的研究作为切入点，在此基础上对碳纤维连续抽油杆的应用进行了分析，以期为相关工作人员设计相应的理论方案提供参考，最终促进我国油田抽油工作的不断发展。【Abstract】Corrosionresistance，lowdensityandhighstrengtharethethreepropertiesofcarbonfibercontinuoussuckerrod，whichmakesitmoreandmorepopularamongoilfieldworkers.Theresearchshowsthattheapplicationdesignofcarbonfibercontinuoussuckerrodisbasedonthedesignmethodofsteelsuckerrodasthetemplate，andthelackofspecialdesignschemeleadstotheunsatisfactoryapplicationeffectofcarbonfibercontinuoussuckerrod.Therefore，thispapertakestheresearchofcarbonfibercontinuoussuckerrodasthestartingpoint，andanalyzestheapplicationofcarbonfibercontinuoussuckerrodonthisbasis，soastoprovideareferenceforrelevantworkerstodesignthecorrespondingtheoreticalscheme，andfinallypromotethecontinuousdevelopmentofoilpumpingworkinChina"soilfields.【关键词】碳纤维连续抽油杆;油田;应用【Keywords】carbonfibercontinuoussuckerrod;oilfields;application【中圖分类号】TE933【文献标志码】A【文章编号】1673-1069（2020）02-0178-021引言现阶段，有杆泵抽油工艺依旧在油田抽油工作中占据着非常重要的地位。有杆泵抽油技术的应用少不了抽油杆的支撑，D、H级钢制抽油杆、玻璃钢杆等抽油杆在实际的抽油工作中的应用频率是非常之高的。但是这些抽油杆却都有着这样的通病：偏磨、断脱等问题频频发生于抽油工作中，因此，相关工作人员就必须要致力于新型抽油杆在油田抽油工作中的引进。碳纤维是有机纤维加工而成的，是一种含碳量近乎饱和的无机高性能纤维，具有承载力较强、抗腐蚀性较强的特点，应当引起相关人员的高度重视。2对碳纤维连续抽油杆优势的分析碳元素是碳纤维材料的重要组成部分，而每种碳纤维的含碳量都是非常之多的，这就表示碳纤维材料“继承”了碳素材料的以下优势。2.1具有重量轻、节能方面的优势1km碳纤维连续抽油杆的重量在200kg范围内，而1km杠杆的重量却大于4t。将碳纤维连续抽油杆引进实际的抽油工作中，有利于发挥接箍活塞的积极作用，进而在很大程度上增加了抽油机电能的使用时间，最终实现节能省电的目的。所以说，碳纤维连续抽油杆的应用有助于帮助相关企业节约设备资源[1]。2.2具有抗腐蚀和抗疲乏方面的优势高矿化度的地层水具有腐蚀性较强的特点，一旦钢质材料被应用到抽油工作中，那么就会加快钢材的腐蚀速度，进而减少钢质材料抽油杆的使用寿命和使用质量。而碳纤维连续抽油杆则不会与高矿化度的地层水发生化学反应，其具有较强的耐腐蚀性特点，将碳纤维连续抽油杆推广到油田的抽油工作中，有利于提高抽油效率。除此之外，碳纤维连续抽油杆还具有密度小、强度高的优势，而其弹性模量大于钢性抽油杆却小于玻璃钢抽油杆，通过实验我们可以得知：在以上3种材料同时承重100荷载之后，碳纤维抽油杆的强度只减少了40%左右，而钢性抽油杆的强度则减少了60%左右，玻璃钢抽油杆的强度却减少了几乎80%，所以说，碳纤维连续抽油杆的抗疲乏性较强[2]。2.3具有耐高温方面的优势碳纤维连续抽油杆的制作需要具有耐高温特性的碳纤维以及树脂等材料的参与，而碳纤维材料是经历过1700多℃温度的洗礼的，在日常的空气环境中碳纤维材料本身自带的温度就大于500℃，而树脂基体材料在150℃温度以下不会发生任何反应。将以上两种材料融合在一起，生产