碳纤维复合材料具有轻质、高强度、高刚性、耐疲劳和耐腐蚀等优异性能。以高性能碳纤维复合材料为典型的先进复合材料，作为结构、功能或结构/功能一体化材料，在石油开采、电力输送、油气管道等能源领域发挥着越来越重要的作用，需求量也迅速增长。随着国产化碳纤维关键技术的突破，中国目前在投和计划投资的碳纤维产能超过了50000t/年。

　　碳纤维抽油杆用于有杆泵采油系统的应用研究起源于美国，20世纪80年代初，美国利用独特的航空航天材料和工程技术，开始研制碳纤维抽油杆及其配套设备。1984年Hensley 等人利用拉挤成型工艺成功制备出了石墨纤维复合材料抽油杆，并进行了矿场应用研究。Delmonte等人对碳纤维抽油杆进行了疲劳性能试验研究，用它做抽油杆经过107次疲劳试验后，碳纤维复合材料的剩余强度为90%，同比钢质抽油杆则为40% ，玻璃纤维抽油杆仅为20%。

　　从1991年5月到1995年11月，美国在33口抽油井中进行了应用试验。据统计，碳纤维复合材料抽油杆的长度占整个抽油杆柱长度的平均比例为56.8%，但是重量占整个抽油杆柱重量的平均比例仅为8.6%，平均泵挂深度为1444m，平均日产液91.7吨。矿场试验研究结果表明，碳纤维抽油杆的轻质和无接箍的特性大大降低了光杆载荷，因具备强度高、耐疲劳和耐腐蚀等性能使其适用于现有的油田的开采工艺。

　　由于美国对其国内资源的保护性开发，开采的油井普遍较浅，油田开采难度与我国油田相比，难度非常低，碳纤维抽油杆难以显现其优势;而且其使用碳纤维原料为航空航天所用石墨碳纤维原料，碳纤维抽油杆成本高，价格高出普通钢质抽油杆几倍以上，用户难以接受;同时碳纤维抽油杆与钢质杆接头处存在技术缺陷，经常发生疲劳断裂，试验过程中失效率高。因此，美国BT Ine.(Amoco)公司和Dresser Oil Tool公司虽已开发出几种定型产品，但没有大量推广应用。

　　我国自2000年7月开始，经过大量的前期基础研究，使用进口碳纤维，相继开发了以环氧乙烯基树脂、高交联密度的乙烯基酯树脂、酚醛环氧乙烯基酯树脂和双酚F型环氧树脂为基体的碳纤维抽油杆技术，对抽油杆用的该类碳纤维复合材料的固化体系、拉挤工艺界面性能、湿热环境的影响、酸性介质中的老化行为、电化学腐蚀行为和环境老化对动态力学性能的影响等方面进行了详细的研究，为碳纤维抽油杆的制备、耐用性评价和使用寿命提供了基础数据和理论指导。2000年以来，国内碳纤维抽油杆开展了大量的矿场试验，泵挂深度从1200 到3000米，先后在胜利油田、中原油田、大港油田等累计推广应用100口井以上，最长的应用时间为3年。现场应用情况表明：碳纤维抽油杆的应用使泵效上升，降低了抽油机载荷，延长了检泵周期，节能增效显著。

　　碳纤维抽油杆在前期研发试验过程中遇到了很多问题：首先，受当时材料、设备和技术制约，前期碳纤维抽油杆工艺技术不稳定，产品质量存在一定离散性。第二，作业装备不完善。受当时技术制约，作业机设计技术不完善，作业时提升力不足，提杆作业过程对杆体造成一定损伤，影响碳纤维抽油杆重复使用;第三，没有根据碳纤维抽油杆特点进行选井，导致碳纤维抽油杆在斜度大高含沙、高含蜡井中失效较快。由于当时碳纤维完全依赖进口，价格波动较大。

　　碳纤维价格从开发初期20万元/吨升至80万元/吨，企业难以承受巨大的成本压力，普遍处于严重亏损状态，最后相继转产或停产。2005 年后，国内碳纤维抽油杆技术推广应用处于停滞状态。直至2008年，国内碳纤维产业打破国外技术封锁，自主开发出了合格的碳纤维工业化产品，碳纤维价格恢复到20-30万元/吨的合理水平，使得碳纤维抽油杆的开发又具备了条件。