袁文才 杨 高 刘寿军 杨志敏 胡志强 柳庆仁

(中石油江汉机械研究所有限公司)

0 引 言

碳纤维连续抽油杆(以下简称碳纤维杆)是一种心部采用高性能碳纤维为增强体，表层覆盖玻璃纤维布，采用拉挤成形工艺制成的外形呈带状、截面为矩形、长度1 000 m以上，可缠绕在滚筒上的一类新型抽油杆。碳纤维杆具有质量轻、强度高、无接箍、运输简单和耐腐蚀等特点，适用于深井、超深井和腐蚀性油井，能够节约用电、提高采油效率，减少事故发生率，大大降低采油成本[1-2]。

20世纪90年代，美国成功研制了碳纤维杆和碳纤维杆专用作业设备，经过十几年的室内和现场试验改进，碳纤维杆及专用作业装备已在美国的油井中广泛应用。国内自2000年起，开始了碳纤维杆的制造和作业工艺及装备的研究工作，在碳纤维杆的装备配套方面先后研制了第一代和第二代碳纤维杆作业机。第一代作业机采用滚筒缠绕驱动方式进行碳纤维杆的起下作业，该作业机可满足1 000 多m的碳纤维杆作业需求，但因提升能力不够，不能满足2 000多m深的复杂工况油井作业需求。为解决第一代作业机对碳纤维杆提升能力不足的问题，研制了第二代作业机。第二代作业机将碳纤维杆的起下杆装置由缠绕式驱动改为夹紧摩擦式驱动，解决了滚筒缠绕盘驱动扭矩过大的问题[3-5]。为避免碳纤维杆的夹持伤杆问题，第二代作业机起下杆装置的夹持块采用了工程塑料+碳纤维的复合材料作为摩擦副材料，但在现场作业提升遇到介质时，还是经常会碰到夹持提升力不足和打滑的问题。……