Las varillas de bombeo de fibra de carbono son materiales compuestos hechos de fibra de carbono como refuerzo y resina como matriz. En concreto, se fabrican utilizando filamentos de fibra de carbono de poliacrilonitrilo de alta resistencia como refuerzo y resina epoxi o resina viniléster como material matriz, mediante un proceso de moldeo por pultrusión.
Las varillas de bombeo de fibra de carbono son livianas, tienen una alta resistencia específica y un alto módulo específico. Su gravedad específica es inferior a 1/4 de la del acero, su resistencia específica es aproximadamente de 7 a 12 veces la del acero y su módulo específico es aproximadamente de 3 a 5 veces la del acero.
Las varillas de bombeo de fibra de carbono exhiben una alta resistencia a la fatiga, significativamente superior al acero, y una larga vida útil, lo que las hace particularmente adecuadas para las condiciones de movimiento alternativo de las varillas de bombeo. También poseen una fuerte resistencia a la corrosión, son resistentes a ácidos y álcalis y tienen una vida útil mucho más larga en agua de mar que los componentes de acero. Resisten eficazmente ambientes corrosivos con alta mineralización y contenido de azufre en los pozos. Además, las varillas de bombeo de fibra de carbono tienen excelentes propiedades térmicas y son resistentes a altas temperaturas (hasta 180 ℃).
Estructuralmente, las varillas de bombeo de fibra de carbono se construyen comúnmente utilizando una estructura de tres capas (fibra de carbono interna, capa intermedia y fibra de vidrio externa de alto módulo) enrollada y luego curada en un solo proceso; Algunos productos también están disponibles en tiras flexibles o en formas de sección transversal circular.
Los datos de pruebas comparativas con varillas de bombeo de acero ordinarias muestran que la corriente ascendente promedio de las varillas de bombeo de fibra de carbono es aproximadamente el 33% de la de las varillas de acero, la corriente descendente es de aproximadamente el 45%, la carga máxima promedio es de aproximadamente el 63,9% y la carga mínima promedio es de aproximadamente el 59,6%.
Las varillas de bombeo de fibra de carbono se utilizan principalmente en sistemas de producción de bombas de varillas para yacimientos petrolíferos como varillas de bombeo para yacimientos petrolíferos y varillas de bombeo para pozos petroleros, y son particularmente adecuadas para condiciones de trabajo duras con alta dificultad de extracción, como pozos profundos, pozos ultraprofundos, pozos corroídos y pozos terrenos irregulares. Estas varillas de bombeo livianas y resistentes a la corrosión brindan beneficios clave: ahorro de energía y reducción del consumo (hasta un 18 % -50 % de ahorro de energía), lo que permite una extracción más profunda del fondo del pozo, excelente resistencia a la corrosión para una vida útil muy prolongada (el ciclo promedio de inspección de bombas de pozos corroídos se extiende 1,5 veces), mayor producción de petróleo y una instalación sencilla, sin necesidad de empalmes, con longitudes de varilla única de hasta 3000-5000 metros.
