2.碳纤维杆生产质量监测与控制技术：包括拉挤工艺的质量保证体系；碳纤维杆无损检测技术与仪器研究；碳纤维杆制备工艺及参数对产品质量的影响性评价；碳纤维杆生产线工艺及参数的调整及其改造。
3.碳纤维抽油杆与油井的适应性评价研究：包括理论分析动力学模型及计算机仿真；采油系统优化设计与设备选配；扁带状碳纤维杆油井环空多相垂直管流模型；扁带状碳纤维杆与产出液及油管的魔族；现有的各型抽油机与碳纤维杆的匹配性分析。
2、查看文献，了解抽油杆作业车工作情况及该装置的功能作用、工作情况；
3、确定几套夹紧机构的结构方案，进行对比，选择最佳方案；
4、对最佳方案进行计算分析说明，确定工作情况具体参数；
5、利用AutoCAD绘制夹紧机构的装配图；
6、利用AutoCAD绘制主要零部件的零件图。
六、参考文献
[1]吴则中，田丰，张海宴，等.碳纤维复合材料连续抽油杆的特点与应用前景[J].石油机械，2002，30（2）：53-56.
[11]彭勇，顾雪林，常德友.碳纤维连续抽油杆的应用现状及研究方向.石油机械，2005年，第33卷，第10期.
[12]薛国锋，周春玲.碳纤维连续抽油杆采油配套工具研究.石油天然气学报（江汉石学院学报），2008年6月，第30卷，第3期.
[13]李颖，孙希庆，孟光玉，等.碳纤维复合材料柔性抽油杆技术性能及应用[J].石油机械，2003，31(3)：42-43，53.
针对缠绕盘驱动扭矩过大的问题，将碳纤维连续抽油杆作业车的起下夹持系统设计成全液压形式，将碳纤维杆起下杆装置由缠绕式驱动改为夹紧摩擦式驱动的形式，不仅解决了缠绕盘驱动扭矩过大的问题，同时大大改善了碳纤维杆在起下过程中的受力状态，其主要特点是：起升（下放）载荷能力大。起升（下放）作业车时杆柱受力状况改善，杆柱缠绕盘负载扭矩大幅度降低，作业过程自动化程度高、速度快。设备对井场环境的适应性强，易损件少，便于维修，兼顾杆的运输和作业两项功能，减少设备投资，持续作业时间长，为碳纤维杆在国内油井大面积推广应用提供高效、可靠的作业配套设备，填补了国内空白。
[6] Marwan Sabah，Stefan Diaconu，David Labonte，Shane Fleck，Weatherford International Ltd.Flushbys：A Highly Efficient and Versatile Service Technology[C].in：IPTC 14076，2009：7–9.
结果表明：制备的四种具有不同耐温等级的碳纤维连续抽油杆，可满足国内深井和超深井石油开采的抽油杆的耐温要求，具有良好的耐温和力学性能。李仲伟根据文献提出简易公式法的基本原理，建立了直井中碳纤维抽油杆的简易公式法数学模型，编制出碳纤维钢混合抽油杆设计软件，该软件计算精度能够满足工程需要。
碳纤维抽油杆在胜利油田、大港油田、中原油田等的使用总数已接近50口油井。使用中暴露出很多问题，需要以后更深入的研究和开发。而我国与碳纤维抽油杆采油配套技术的研究与碳纤维抽油杆的研究同步，但是大部分配套技术的研究起步较晚，尤其是配套的理论研究才刚刚起步。
3.今后的研究趋势
针对碳纤维抽油杆系统目前的研究和应用情况，今后主要研究重点包括以下方面：1.碳纤维杆的制造及服役性能研究：包括乙烯基酯树脂和高温环氧的拉挤配方、工艺、性能；碳纤维杆高温弹性特性；碳纤维杆高温蠕变性；碳纤维杆常温及高温疲劳特性；碳纤维杆高温及腐蚀环境下的寿命；碳纤维杆的成分、组织、结构的变化及其服役性能的关系。
四、设计进度的计划
1. 3.01——4.10写开题报告，翻译英语文献
2. 4.10——5.01进行数据计算
3. 5.01——6.01进行绘图工作
4. 6.01——准备答辩
五、所采用的方法手段及步骤
本次设计为碳纤维连续抽油杆作业车起下夹持装置的结构设计，设计的步骤及方法如下：
1、通过查阅大量相关文献了解常规抽油杆与碳纤维抽油杆的异同；
本科毕业设计（论文）开题报告
题目：6碳纤维连续抽油杆作业车
起下夹持装置设计
学生姓名：
院（系）：
专业班级：
指导教师：
完成时间：
6碳纤维连续抽油杆作业车起下夹持装置设计
一、开题的意义及目的
目前，有杆泵抽油是国内外应用最广泛的机械采油技术。抽油杆是有杆泵抽油的重要部件之一，广泛使用的抽油杆主要有：D、H级钢制抽油杆、玻璃钢杆等。这些抽油杆在现场应用中暴露出如偏磨、断脱等一些不易解决的问题，我们迫切需要一种新型抽油杆的出现。新生碳纤维连续抽油杆是由耐高温的碳纤维和树脂复合而成，与其他抽油杆相比碳纤维抽油杆有以下优点：
随着国内油田事业的发展，使碳纤维连续抽油杆的需求和应用日益广泛，国内纤维连续抽油杆作业车是设计用于碳纤维抽油杆的配套专业设备，而作业过程中碳纤维连续抽油杆的起下夹持问题是必须要解决的问题之一，因为它关系到缠绕盘的扭矩和碳纤维杆在起下过程中的受力状态。碳纤维抽油杆在起下装置中所承受的载荷很大，导致抽油杆在被提升的过程中受到拉力很大，使得杆柱缠绕盘负载驱动扭矩过大，严重降低了作业车作业过程中的自动化程度，减缓了作业速度，降低了作业设备对井场环境的适应性，增加了易损件，而且不便于维修，加大了对作业车及其他设备的投资，减少持续作业时间。要解决上述问题，必须先解决缠绕盘驱动扭矩过大的问题，而直接导致扭矩过大是碳纤维抽油杆起下夹持装置的设计模式。为此，提出了碳纤维杆起下夹持装置的设计。
四、设计的主要内容
1.夹持系统采用全液压控制的原因
此次设计的碳纤维连续抽油杆作业车采用全液压控制，作业车单元主要给车上的作业设备提供原动力并承担全套作业设备的运输工作；缠绕盘单元主要承担碳素杆的缠绕工作；光杆起升单元主要承担光杆和加重杆的起下作业工作；碳素杆起升单元主要承担碳素杆的起下作业工作；液压控制单元主要为碳素杆起升单元、光杆起升单元、缠绕盘单元提供液压动力并承担上述三个单元的控制工作测控单元完成主要作业参数的测试功能。
1.重量轻，可以降低载荷和减速器的扭矩，节电；
2.耐腐蚀，延长了检泵周期；
3.碳纤维连续抽油杆没有接箍，降低了活塞效应；
4.碳纤维连续抽油杆与油管的摩擦力较小，降低了管杆的磨损；
5.碳纤维抽油杆弹性好可实现超行程，提高产液量；
6.碳纤维耐温，最高温度为120°C；
7.抗拉强度高，耐疲劳性能好。
根据碳纤维抽油杆的特性，碳纤维连续抽油杆适合于深井、超深井、腐蚀井、超载井和高含水井。与其他抽油杆相比，使用碳纤维抽油杆的投资最少。总之，连续抽油杆有着普通抽油杆无法比拟的优越性，能够较好地解决普通抽油杆无法解决的问题，将逐渐替代普通抽油杆，特别对于解决斜井、深井、腐蚀井及低渗透井等有着十分重要的现实意义，具有广泛的发展前途。
[2]曹耀峰，杨献平.钢结构连续抽油杆技术特点及应用[J].石油机械，2000，28（10）：27-28.
[3]张嗣伟，王奎升.关于我国发展柔性连续抽油杆的几点看法[J].石油机械，1998，26（2）：27-29.
[4]高军.碳纤维复合材料连续抽油杆的特点及应用.内蒙古石油化工，2008年，第24期
这33口井在四年半的矿场中作业共45次，最主要的失败形式是钢接头疲劳断裂和碳纤维连续抽油杆端部连接失效，其次是由于碳纤维柔性连续抽油杆受压应力引起的失效。试验表明了，碳纤维连续抽油杆具有足够的抗疲劳强度，可以达到延长检泵周期和节电的目的。
2.国内发展
我国在20世纪90年代开始研制，引进碳纤维连续抽油杆。2000年陈厚等介绍了以环氧树脂作为树脂基体，以碳纤维作为增强材料，采用拉挤成型工艺生产树脂基碳纤维杆，并分析和讨论了该连续生产过程中容易出现的问题。他们提出的工艺科连续成型，自动化程度高，且成型制品力学性能优异，是生产连续抽油杆一种较好的工艺方法。2000年开始，顾学林和杨小平等开始碳纤维杆的制造和作业工艺及装备的研究，以制备出耐温等级为90摄氏度，120摄氏度和150摄氏度的碳纤维杆，其中等级为90的已经正常生产并投入现场使用。薛承谨针对国内石油开采的抽油杆长期耐温使用的需要，研究了四种不同树脂基体的碳纤维拉伸复合材料的抽油杆样品，采用了DSC分析了四种树脂基体的固化特征，通过力学性能和动态热机械分析了所得的四种碳纤维抽油杆的力学性能和耐热性能，并初步进行了碳纤维抽油杆的动态服役和实验室模拟的介质腐蚀静态试验。
[14]彭勇，闫文辉，顾雪林，等.碳纤维连续抽油杆作业车的研制.钻采工艺，2006，29(4)：81-82.
二、碳纤维连续抽油杆国内外现状
1.国外发展
碳纤维连续抽油杆起源于20世纪90年代，由美国首先研制成功，并进行了矿场试验，取得较好效果。
1991年5月——1995年11月美国在33口抽油井中使用了碳纤维连续抽油杆，平均泵挂深度为1444m，平均泵径为50.5mm，7口井的平均冲数为10.5n/min,平均冲程为3.94m，碳纤维连续抽油杆的长度占整个抽油杆柱长度的平均比例为56.8%，井底平均温度为42.7摄氏度，井液平均含氺88.8%,平均日产液91.7t。其中一口井正常运行了四年，另一口井含有硫化氢正常运行了三年，还有几口井正常运行了三年多。
4.碳纤维抽油杆采油井工况监测与控制技术研究；包括碳纤维杆采油系统工作状态的监测与故障诊断；已用碳纤维抽油杆剩余寿命评价与判废标准；碳纤维抽油杆采油系统工作状态的远程计算机监测与控制。
5.餐纤维抽油杆采油系统配套采油工艺技术研究：包括检、下泵工艺技术；井下工具选配；调参设计；检泵周期预测等。
6.餐纤维抽油杆采油工艺配套设备与工具开发：包括地面与井下配套设备开发；安装与作业配套工具开发；废旧碳纤维抽油杆的回收利用技术。
2.液压控制夹持系统的工作原理
本次设计的碳纤维连续抽油杆作业车的起下夹持装置实际上就是碳素杆的起升及缠绕单元。其工作原理如下（见图）：在碳素杆起升时，首先主液压缸将右侧链条边的导轨推向左侧导轨并将碳素杆加紧固定于链条上的夹持块之间，接着小液压缸驱动右侧的张紧轮将右侧传动链张紧而后主液压马达带动主动小齿轮转动，主动小齿轮同时带动左边的驱动大齿轮和右边的小齿轮（过轮）转动，而右边的小齿轮转动带动右边的驱动大齿轮转动，左右两个驱动大齿轮分别带动自身同一轴上的链轮转动，实现两挂传动链的同步反向传动，从而带动碳素杆上提，缠绕盘在另一小液压马达的驱动下带动缠绕盘实现碳素杆的小拉力缠绕，完成碳素杆在缠绕盘上的收放。