油氣行業的每一次飛躍，都離不開技術與材料的雙重驅動。在新時代的浪潮中，新材料以其獨特的性能和廣泛的應用前景，成為推動油氣勘探開發工程技術創新的關鍵力量。從增強型纖維的堅韌不拔到可降解聚合物的綠色智慧，每一種新材料在上游領域的應用，都是對油氣生產極限的一次有力挑戰，不僅提升了勘探開發的效率與效益，而且在保障生產安全、促進環境友好方面展現出了巨大的潛力。這是一場材料科學與油氣工程的深度融合，更是一場未來能源發展的深刻變革。
碳纖維材料特性
碳纖維是一種含碳量在95%以上的高強度、高模量新型纖維材料。碳纖維力學性能優異，直徑只有頭發的1/15，比重不到鋼的1/4，強度卻是鋼的7~9倍，還具有耐腐蝕、高模量的特性，被稱為“新材料之王”，在各行業有著廣泛的應用前景。
常見產品
●碳纖維抽油桿最長可達5000米，成功克服了過去抽油桿需要套桿連接、起下工作時間長，金屬桿易腐蝕、使用壽命短，運行中耗電量大等缺點，而且下井千米也不易變形，采油時每千米噸油耗電量可下降三成左右，有助于油田企業降低生產成本。
●碳纖維復合材料扶正器耐腐蝕、強度高、摩擦系數低，可有效解決井下腐蝕與偏磨問題，在降低桿管報廢率、延長油井免修期、提高生產時效等方面起到重要作用。
●碳纖維布適用于油罐的浮頂、罐頂加固補強，特別是曲面、受彎構件等復雜部位的施工作業，操作簡便，有助于縮短工期、降低工程造價。
從制作抽油桿到修復集輸管道，近年來，碳纖維復合材料以其獨特的性能優勢，有效解決了傳統金屬材料存在的諸多問題，提升了油田生產的安全性、效率和經濟效益。
早在2016年，勝利油田就設立了碳纖維抽油桿項目，開啟了碳纖維的應用之旅，并在扁帶形碳纖維抽油桿基礎上研制出了第一代圓形截面純碳纖維抽油桿。碳纖維抽油桿克服了傳統鋼制抽油桿易腐蝕、壽命短、下深受限、能耗高、起下工作時間長等缺點，防腐延壽、深抽提液、節能降耗等效果顯著。
勝利油田技術檢測中心作為項目的核心研發團隊之一，針對評價指標和方法體系缺失等問題，經過刻苦攻關，建立了碳纖維復合材料抽油桿檢測評價指標和方法體系，實現了碳纖維抽油桿連續在線全截面檢測，為抽油桿的現場應用提供了技術保障。
圍繞碳纖維抽油桿應用中遇到的桿體斷、裂等問題，研發團隊從碳纖維固化時間、拉擠速度等生產工藝入手，全面測試分析了各項參數對桿體綜合性能的影響規律，通過調整桿體結構、優化固化工藝等措施，不斷提升產品性能，斷、裂失效率由36%降為0。
碳纖維復合材料雖然抗腐蝕能力強，但是在井下高溫、高壓、高礦化油水介質環境與交變載荷的共同作用下，也存在老化、損傷現象。為此，勝利油田技術檢測中心通過仿真模擬試驗，研究出碳纖維抽油桿的力學性能演化規律，確定了其在不同油井工況和環境中的應用界限，為碳纖維抽油桿的設計、選型及維護提供了科學依據。
據統計，目前已有112萬余米碳纖維抽油桿在勝利、西北、中原等油田的961口井實現了工業化應用，累計增油超17萬噸、節電超1300萬千瓦時，最長生產周期1526天，腐蝕井平均檢泵周期延長1.5倍，直接經濟效益超3億元。
隨著研究不斷深入，碳纖維的應用領域也得到了進一步拓展。經過持續攻關，研發團隊創新形成了碳纖維補強工藝、3D復合材料罐頂結構設計技術、原位修復增強一體化施工工藝等，突破了樹脂體系在水下等潮濕環境中無法固化的技術難題，使碳纖維在集輸管道及容器的修復中大顯身手。新材料的應用不僅大幅降低了“跑冒滴漏”等安全環保事件發生的概率，而且有效減少了材料消耗、節省了作業費用，與傳統修復工藝相比，無須停輸，修復效率提升兩倍以上。
今后，隨著碳纖維復合材料在油田生產中的深入應用，其在提高能源開采效率、降低運營成本、促進環境保護等方面展現出的巨大潛力，將進一步推動我國油氣行業向更加智能、高效、綠色的方向發展。（來源：中國石化新聞網）
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