碳纖維復(fù)合材料已經(jīng)走向了太空，那它是否也走向了深海呢？答案是肯定的。廣闊的海洋是地球的寶藏，海底積累著大量的原油和天然氣。開(kāi)采油氣田已經(jīng)是一個(gè)國(guó)家資源獲取的重要方式，在這個(gè)領(lǐng)域，也有碳纖維復(fù)合材料的身影。
 
碳纖維在海底油氣田有哪些應(yīng)用？
 
碳纖維在海底油氣田有哪些應(yīng)用？
 
油氣田的開(kāi)采，涉及到方方面面的人和設(shè)備，其中生產(chǎn)井管、拉油桿、儲(chǔ)藏槽、海底輸油管、甲板等部件，都可使用碳纖維復(fù)合材料結(jié)合其他材料來(lái)制作。碳纖維管的生產(chǎn)分為拉擠成型工藝和纏繞成型工藝，其中拉擠成型可用到普通管材和連接管，而纏繞成型就可以用作儲(chǔ)槽和壓力容器的表面，還有各向異性的柔性管道等。海底油氣田開(kāi)采的多個(gè)管狀零部件可以根據(jù)情況選擇不同的生產(chǎn)工藝。
 
碳纖維在海底油氣田應(yīng)用的優(yōu)勢(shì)是什么？
 
1、重量輕：假設(shè)當(dāng)前開(kāi)采的油氣田，需要建設(shè)一個(gè)1500m水深的鉆井平臺(tái)，配套的鋼制系纜的質(zhì)量就達(dá)6500頓左右。部分部位如果使用碳纖維復(fù)合材料替代，鋼材1/4的重量?jī)?yōu)勢(shì)一下子就體現(xiàn)了出來(lái)。不僅可以降低平臺(tái)自重，還因此節(jié)約一定的建造費(fèi)用。
 
2、抗疲勞：拉油桿在作業(yè)時(shí)，需要往復(fù)運(yùn)動(dòng)，管外海水壓力和管內(nèi)海水壓力的不平衡，容易引起管道的疲勞斷裂，若使用碳纖維拉油桿，可以有效解決該問(wèn)題。
 
3、耐腐蝕：海水中鹽分較高，呈現(xiàn)出弱堿性，鋼材長(zhǎng)時(shí)間浸泡在海水中，多少會(huì)出現(xiàn)一些腐蝕的問(wèn)題。如果使用耐腐蝕的樹(shù)脂，通過(guò)碳纖維的加強(qiáng)，可以起到更好的耐腐蝕作用。
 
純梁油田中已經(jīng)使用了碳纖維拉油桿
 
碳纖維拉油桿是由美國(guó)率生產(chǎn)并使用，早在20世紀(jì)90年代就已經(jīng)出現(xiàn)，我國(guó)的碳纖維拉油桿成型較晚。在2001——2003年，我國(guó)在純梁油田中使用碳纖維抽油桿和普通鋼制抽油桿做了試點(diǎn)，使用碳纖維抽油桿能明顯提高出油量，減少電機(jī)的載荷，相比之下更節(jié)能。而且碳纖維復(fù)合材料抽油桿比鋼制抽油桿更耐疲勞，抗腐蝕性能更好，更適合應(yīng)用在海底油田的開(kāi)發(fā)中。
 
通過(guò)性能對(duì)比以及實(shí)際應(yīng)用對(duì)比，我們可以發(fā)現(xiàn)碳纖維復(fù)合材料在海洋油氣開(kāi)采和陸地油氣田的開(kāi)發(fā)中的確有著不錯(cuò)的實(shí)用性價(jià)值。