上海石化開展了“AN共聚物規(guī)模化控制合成(863)”、“PAN鏈結(jié)構(gòu)設(shè)計與過程控制(973)”等國家和中國石化重大科技攻關(guān)，對碳纖維生產(chǎn)關(guān)鍵核心技術(shù)掌握較為滲透，創(chuàng)新手段和能力國內(nèi)一流。采用獨特NaSCN法溶劑路線，開發(fā)集成了三元水相共聚、鏈結(jié)構(gòu)控制、溶解及脫泡精濾、凝固成型均質(zhì)化、干燥致密化、能源綜合利用以及有害氣體達標(biāo)治理排放等多項創(chuàng)新專利及專有技術(shù)。建成首期500噸/年碳纖維產(chǎn)業(yè)化裝置，已累計生產(chǎn)原絲5114噸、碳纖維1110余噸。已在碳纖維抽油桿、病險化工管道及土木工程修復(fù)加固、部分CFRP部件，大飛機、汽車、軌道交通車輛等部件實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化或示范應(yīng)用。
新大管業(yè)采用上海石化碳纖維/玻璃纖維混雜增強超韌環(huán)氧樹脂，研發(fā)了連續(xù)拉擠/編織工藝，桿體質(zhì)量實現(xiàn)在線監(jiān)控，制備出耐腐蝕、軸向抗拉、防劈裂、抗徑向高層間剪切結(jié)構(gòu)功能一體化碳桿，一次成型長度≥5000米。
新大管業(yè)設(shè)計研制了專用起下作業(yè)設(shè)備，由滾筒提供主要動力，注入器配合，通過多系統(tǒng)同步智能控制，實現(xiàn)碳桿的高效、連續(xù)、自動起下，下井最高速度達到30米/分鐘。研制了低載荷長沖程抽油機、泵下加重抽油泵、碳/鋼高強快速連接接頭等專用舉升裝備，實現(xiàn)了舉升“機、桿、泵”一體化配套，最大限度發(fā)揮碳桿質(zhì)輕、高強、耐腐蝕、作業(yè)速度快的優(yōu)勢。
桿柱設(shè)計軟件及在線監(jiān)測系統(tǒng)開發(fā)：勝利油田開發(fā)了專用混合桿柱設(shè)計軟件，實現(xiàn)了碳桿/金屬加重桿合理配比與參數(shù)優(yōu)化，提高了油井產(chǎn)量，降低了舉升能耗，現(xiàn)場應(yīng)用準(zhǔn)確率≥90%。開發(fā)了碳桿在線監(jiān)測系統(tǒng)，有效監(jiān)測生產(chǎn)、作業(yè)過程中桿體性能，保證采油系統(tǒng)高效運行。碳纖維工藝獨特，質(zhì)量達標(biāo)，率先達到上海地區(qū)最嚴環(huán)保超凈排放標(biāo)準(zhǔn)。碳桿及其應(yīng)用綜合技術(shù)達到國際領(lǐng)先水平。
中國石化發(fā)揮內(nèi)部研發(fā)及產(chǎn)業(yè)化轉(zhuǎn)化優(yōu)勢，挖掘油氣田領(lǐng)域的需求，在開發(fā)碳纖維的同時布局開發(fā)碳纖維應(yīng)用。行業(yè)評價：盡管碳纖維抽油桿的概念來自發(fā)達國家，但并未實現(xiàn)商業(yè)化應(yīng)用，中國石化組織了產(chǎn)學(xué)研用的深度合作，從碳纖維、抽油桿成型工藝，推廣到油井應(yīng)用，整改、調(diào)整作業(yè)方式，最終將碳纖維復(fù)合材料抽油桿的理論優(yōu)勢變成了油田的實際效益，是個重大的系統(tǒng)工程成就。已累計生產(chǎn)碳纖維抽油桿76萬米，下井500余口，應(yīng)用碳纖維約120噸，成為碳纖維新材料開發(fā)、應(yīng)用新材料提升傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)并取得成效的行業(yè)成功案例。
（轉(zhuǎn)載）
