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工博之星 匠心智造 | 研发碳纤维,中国石化首创高效石油机采

2019-10-26 07:41:41  来源:匿名  浏览:4958次
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。据了解,从系统的全寿 ……

国内油田普遍存在含水率高、腐蚀严重、深层低渗透油藏举升难度大的问题,而深层低渗透油藏是采用碳纤维连续抽油杆的地方。在第21届工人博览会上,中石化带来的展品展示了碳纤维这种特殊材料在油田的高效利用。

随着碳纤维及其连续抽油杆的发展

新型高效机器采矿系统

“一种以碳纤维及其连续抽油杆为核心的新型高效机械开采系统”是中国石化的一个难以发音的名称。与大多数展品不同,它并不局限于特定的产品,而是一种系统技术,包括碳纤维开发技术、碳纤维复合抽油杆开发技术,以及配套设备、部件开发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,应用广泛。除航空航天、国防军工、新能源、油气、海洋、工业设备等领域外,碳纤维还在大型飞机、高铁地铁、风力涡轮机叶片、汽车零部件及整车、体育休闲(高尔夫球杆、网球拍、羽毛球拍)、民用建筑维修加固、医疗等方面发挥着重要作用,与普通人的日常生活密切相关。

除了其全部延伸功能外,该技术在石化行业的老生产线上也表现得极其出色——不同于传统的使用钢抽油杆的机械开采系统,新的机械开采系统使用长达5000米的碳纤维增强连续抽油杆,成功克服了过去抽油杆上下工作所需的功耗大、易腐蚀、使用寿命短、时间长的缺点。胜利油田和胜利新达集团不仅成功开发了结构功能一体化的碳纤维复合连续抽油杆及其在线无损检测评价装置,还开发了碳棒/钢棒高强度连接接头、无损高效升降一体化作业设备、专用混合杆柱设计软件等系统技术。从而成功克服了难题,实现了工业化应用。

据了解,从系统的全寿命成本来看,以碳纤维及其连续抽油杆开发为核心的新型高效机械开采系统具有成本优势,还有进一步优化和降低的空间。在5个大型油田、94个区块、545口井的工业应用实践中,直接经济效益为2.45亿元。

油田采用“新材料之王”碳纤维抽吸技术

据上海石化公司副总工程师任国强介绍,上海石化公司早在2009年就开始开发碳纤维技术。碳纤维不仅需要高强度和高模量,还需要内在质量如细度、强度和模量的均匀性和低不均匀性。这些都是研发中的困难。为了满足这一要求,上海石化与国内20多家单位一起,开展了“丙烯腈共聚物的大规模可控合成”、“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与应用”等重大科技突破,最终突破瓶颈。

此前,国外已经报道了玻璃纤维增强抽油杆的发展,国内也开发了具有其他截面结构的碳纤维增强抽油杆,但未能形成成功的系统技术,也未能实现工业化批量应用。因此,中石化的系统技术是真正自主研发的,在国内外尚属首例。

任国强认为,作为中国装备制造业最具影响力的国际工业品牌展,自由工联一定能够推动中国工业领域更好地面向世界,促进经贸交流。同时,博览会也是工业产品领域创新技术和产品的集中展示,对推动我国新材料、新设备的创新,打造先进制造业具有重要意义。

黄金海岸工作室

作者|叶邵伟颖

照片|东方集成电路采访对象

梁群

 责任编辑: 匿名