Asta a ventosa in fibra di carbonio V&T: la "bacchetta magica" che apre una nuova era di recupero del petrolio a zero emissioni di carbonio

2025,03,04

Con il continuo sviluppo dell’economia globale, la domanda di petrolio come importante risorsa energetica continua a crescere. Allo stesso tempo, la difficoltà di estrazione del petrolio sta gradualmente aumentando, le risorse petrolifere poco profonde stanno diminuendo e l’estrazione si sta gradualmente espandendo in aree complesse come il mare profondo e i pozzi profondi. L’ambiente minerario è ostile, la difficoltà di estrazione è in aumento, il numero di pozzi sovraccarichi è in aumento e i limiti dei metodi tradizionali di estrazione del petrolio stanno diventando sempre più evidenti. Lo sviluppo di nuovi materiali, nuove tecnologie e la ricerca di metodi di estrazione più efficienti e rispettosi dell’ambiente sono diventati compiti importanti per l’industria petrolifera. L'asta della ventosa del giacimento petrolifero è uno dei componenti principali nella tecnologia di estrazione dell'olio con asta petrolifera. Collega l'unità di pompaggio e la pompa dell'olio e utilizza l'energia tradizionale per pompare il petrolio greggio da terra a terra. L'ambiente di applicazione dell'asta a ventosa è relativamente duro. Deve entrare in contatto con il petrolio greggio, che contiene acqua, sostanze acide e alcaline e composti contenenti zolfo, che corrodono gravemente i metalli.

Pertanto, gli scienziati hanno rivolto la loro attenzione a un nuovo tipo di fibra di carbonio. Queste aste ventose leggere, resistenti alla corrosione e realizzate con nuovi materiali sono state utilizzate come aste ventose per pozzi petroliferi in ambienti difficili di produzione di petrolio.

Rispetto alle normali aste a ventosa, l'asta a ventosa in fibra di carbonio presenta i vantaggi di super resistenza, super leggerezza, resistenza alla corrosione, continuità ed elevata efficienza energetica.

Per superare le carenze delle normali aste a ventosa in acciaio, come peso elevato, elevato consumo di energia, guasti frequenti, effetto pistone di grandi dimensioni, velocità di sollevamento e abbassamento lenta e facile usura, gli scienziati hanno sviluppato un'asta a ventosa composita in fibra di carbonio. Questa asta a ventosa è basata su resina insatura e utilizza fibra di carbonio come fibra di rinforzo, che viene reticolata e polimerizzata ad alta temperatura e prodotta attraverso un processo di pultrusione.

Quali sono i vantaggi delle aste ventose in fibra di carbonio V&T:

1. L'elevata resistenza alla trazione e la bassa densità possono ridurre il carico dell'unità di pompaggio e risparmiare risorse.

La resistenza alla trazione della fibra di carbonio è 10 volte quella dell'acciaio e la densità è circa 1/5 di quella dell'acciaio. L'asta della ventosa in fibra di carbonio è leggera, il che riduce il carico dell'asta nuda e la coppia del riduttore, risparmia elettricità, riduce l'intensità del lavoro dei lavoratori e aumenta la velocità operativa.

2. Resistenza alla corrosione, ciclo di ispezione della pompa esteso, lunga durata.

I materiali compositi in fibra di carbonio difficilmente si corrodono, si incrostano e si incerano. Questa asta di aspirazione resistente alla corrosione può ridurre efficacemente i costi operativi di un giacimento petrolifero durante il suo intero ciclo di vita, garantendo una produzione continua, efficiente e stabile.

3. Ridurre la frequenza di guasto e l'effetto pistone dell'asta della ventosa.

Non è presente alcun accoppiamento al centro dell'asta della ventosa in fibra di carbonio, il che riduce il guasto e l'effetto pistone causati dall'accoppiamento.

4. L'asta singola può raggiungere fino a 8000 m

L'asta a ventosa in fibra di carbonio può essere avvolta su un rullo del diametro di 4 m e può essere utilizzata come un tubo continuo dell'olio. Un unico team operativo di sostituzione composto da 3-4 persone può completarlo. Il metodo di pompaggio a corsa lunga prevede una singola corsa massima di 200 m

5. Il risparmio complessivo sui costi può raggiungere oltre il 75%

Il peso totale dell'asta della ventosa in fibra di carbonio è ridotto a 1/4 ed è possibile selezionare un corpo pompa più piccolo e il suo ciclo di sostituzione può essere esteso a 2-2,5 volte

I nuovi materiali rappresentano una base materiale indispensabile per supportare apparecchiature di fascia alta e grandi progetti, la “tecnologia del telaio” della produzione avanzata e un’area chiave per coltivare una nuova produttività di qualità. Essendo un nuovo tipo di materiale, l'ambito di applicazione dei materiali compositi in fibra di carbonio si sta gradualmente espandendo. Nel campo del petrolio e dei prodotti petrolchimici, i vantaggi dei materiali compositi in fibra di carbonio stanno gradualmente emergendo. L'asta di aspirazione continua del pozzo petrolifero prodotta con materiali compositi rinforzati con fibra di carbonio può raggiungere fino a 5000 metri, superando con successo le carenze delle aste di aspirazione del passato che richiedevano il collegamento dell'asta con manicotto, lunghi tempi di perforazione, facile corrosione delle aste metalliche, breve durata e elevato consumo energetico durante il funzionamento. Attualmente è stato applicato in 545 pozzi in 94 blocchi dei cinque maggiori giacimenti petroliferi cinesi, con benefici economici diretti pari a 245 milioni di yuan. L'effetto applicativo di questo materiale in tre aspetti, pompaggio profondo e aumento dell'olio, risparmio energetico e riduzione dei consumi, anticorrosione e prolungamento della durata, è notevole. Si tratta di un aggiornamento tecnico rivoluzionario del sistema di produzione dei giacimenti petroliferi e svolge un ruolo nel promuovere lo sviluppo dell'industria di produzione petrolifera del mio paese e il miglioramento del livello tecnico.

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Autore:

Ms. Nina

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