Asta ventosa in materiale composito polimerico rinforzato con fibra di carbonio

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Poiché l'estrazione di petrolio e gas continua ad avanzare in condizioni di pozzo complesse come pozzi profondi, pozzi deviati e pozzi altamente corrosivi, l'asta ventosa in composito polimerico rinforzato con fibra di carbonio sta diventando una soluzione importante per migliorare l'efficienza e ridurre il consumo di energia nei giacimenti petroliferi e per lo sviluppo di petrolio e gas, grazie ai loro vantaggi come leggerezza, resistenza alla corrosione e resistenza alla fatica.

Rispetto alle tradizionali aste a ventosa in acciaio, l'asta a ventosa composita non metallica è un prodotto composito costituito da fibra di carbonio come materiale di rinforzo e resina come matrice, prodotto attraverso un processo di stampaggio a pultrusione utilizzando materiali compositi ad alte prestazioni. Come asta di aspirazione del giacimento petrolifero e asta di aspirazione del pozzo petrolifero, l'asta di aspirazione composita in fibra di carbonio può far fronte a condizioni di pozzo difficili e migliorare l'efficienza energetica.

Principi tecnici

Il filamento di fibra di carbonio viene prima immerso in resina liquida, con la resina che riveste uniformemente ciascun filamento di fibra di carbonio;

Preformatura: le fibre di carbonio impregnate di resina vengono disposte in modo ordinato e inizialmente modellate;

Inserimento in uno stampo riscaldato: lo stampo si riscalda e la resina liquida subisce una reazione chimica di reticolazione e indurimento, passando da un liquido viscoso a un solido duro;

Infine: le fibre di carbonio vengono incapsulate e legate insieme dalla resina indurita, formando un'asta lineare completa di materiale composito, che viene poi tirata e avvolta nel prodotto finito.

carbon fiber reinforced polymer sucker Rod

Vantaggi

Eccellente resistenza alla fatica

Nell'estrazione dei giacimenti petroliferi, l'asta a ventosa composita per i sistemi di pompaggio ad asta è sottoposta a un movimento alternativo continuo su e giù, soggetta a forze di trazione cicliche alternate. Le aste a ventosa in acciaio, essendo di struttura cristallina, svilupperanno gradualmente crepe sotto sollecitazioni ripetute. In combinazione con la continua corrosione proveniente dai mezzi del fondo pozzo, queste crepe si propagano, portando alla fine alla rottura dell'asta e a frequenti tempi di inattività per la manutenzione. I materiali compositi in fibra di carbonio, privi di struttura cristallina metallica, sono meno soggetti a fessurazioni in condizioni di trazione alternativa, con conseguente maggiore durata.

Forza specifica superiore

Prodotta utilizzando un processo di pultrusione unidirezionale continuo di fibre ad alto contenuto di carbonio, l'asta a ventosa composita in fibra di carbonio ha una densità del materiale solo un quinto di quella dell'acciaio, mentre la sua resistenza alla trazione è fino a dieci volte quella dell'acciaio, con un conseguente vantaggio significativo in termini di resistenza specifica. Nelle stesse condizioni di sollecitazione di trazione del fondo pozzo, la leggera asta a ventosa riduce il peso proprio della corda di aste, diminuendo il carico sull'unità di pompaggio e migliorando significativamente l'efficienza energetica del giacimento petrolifero.

Resistenza alla corrosione

Questa asta a ventosa resistente alla corrosione, realizzata in materiale composito non metallico, è naturalmente resistente ai mezzi corrosivi comunemente presenti nei gas dei giacimenti petroliferi, come salamoia, anidride carbonica e idrogeno solforato. Rispetto alle tradizionali aste a ventosa, non richiede alcuna manutenzione aggiuntiva del rivestimento, riducendo i costi di manutenzione.

Aree di applicazione

Le aste ventose in materiale composito polimerico rinforzato con fibra di carbonio sono ampiamente utilizzate in:

Applicazioni di sollevamento artificiale
Sistema di pompaggio del pozzo petrolifero
Sistema di pompaggio dell'olio ad asta
Operazioni di produzione di petrolio pesante
Produzione di pozzi profondi
Ambiente corrosivo del giacimento petrolifero

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