超高分子內(nèi)襯復合油管
一、產(chǎn)品技術(shù)原理
超高分子量聚乙烯內(nèi)襯復合管技術(shù),是在普通鋼制油管內(nèi)襯入超高分子量聚乙烯管,采用專用技術(shù)使內(nèi)襯管與油管緊密貼合在一起,形成“管中管”結(jié)構(gòu)。
由于超高分子量聚乙烯內(nèi)襯管具有極好的韌性,優(yōu)良的彈性以及工藝中采用特殊機械縮徑的內(nèi)襯技術(shù),再對復合管進行升溫去應(yīng)力處理,使內(nèi)襯管彈性應(yīng)力完全釋放,恢復原狀,緊貼油管內(nèi)壁,形成“管中管”結(jié)構(gòu)。后經(jīng)特殊工藝對復合管端部進行處理,形成“J”形端口,保證復合管連接的密封性與整體性。
二、技術(shù)特點:
(1)優(yōu)良的耐溫性
超高分子量聚乙烯內(nèi)襯管適溫性寬,可長期在 -70℃~120℃的溫度范圍內(nèi)工作。
(2)優(yōu)良的耐磨性
其耐磨機理不是僅靠它的硬度,而且還靠粘彈性和摩擦系數(shù)小來緩沖磨損。超高分子量聚乙烯內(nèi)襯管是解決油井偏磨難題最有效的技術(shù)。
(3)優(yōu)良的耐腐蝕性
超高分子量聚乙烯內(nèi)襯管穩(wěn)定性極高,具有良好的耐化學腐蝕特性,除強氧化性酸液外,在一定溫度和濃度范圍內(nèi)能耐各種腐蝕性介質(zhì)及有機介質(zhì),而且可在溫度小于80℃的濃鹽酸中應(yīng)用,在海水和液體洗滌劑中也是很穩(wěn)定的。
(4)優(yōu)異的自身潤滑性和不粘性
超高分子量聚乙烯內(nèi)襯管的磨損系數(shù)較小,表面吸附力非常微弱,抗粘附能力與特氟隆相當,有效防止結(jié)垢。
(5)具有記憶效應(yīng)
超高分子量聚乙烯內(nèi)襯管具有記憶效應(yīng),且斷裂伸長率>300%,可自動適應(yīng)油井溫度變化和應(yīng)力變化等導致的油管伸縮變形,始終保證襯管緊緊地漲緊在鋼管的內(nèi)表面,不需要粘合劑,并且保持端面密封。
(6)高抗沖擊性
超高分子量聚乙烯內(nèi)襯管的抗沖擊性能優(yōu)異,不會產(chǎn)生小孔、裂縫、斷裂和剝落等現(xiàn)象,具有良好的消音降噪效果,對油沒有污染。
(7)實際應(yīng)用中不需要特殊的作業(yè)工具。油井作業(yè)或線纜作業(yè)不會損傷內(nèi)襯。
(8)內(nèi)襯材料無毒無害,無污染,可重復使用。
三、性能參數(shù)
UHMWPE管性能參數(shù)表
項目 | 單位 | 測試結(jié)果 | 檢測標準 |
拉伸強度 | MPa | 26.4 | GB/T1040-1992 |
斷裂伸長率 | % | 410 | GB/T1040-1992 |
彎曲強度 | MPa | 23 | GB/9341-2000 |
熱變形溫度 | ℃ | 123 | GB1634-79 |
表面摩擦系數(shù) | Ra | 0.09 | GB3960-83 |
以上檢測數(shù)據(jù)為國家級實驗室檢測報告實值
名稱 | UHMWPE | 玻璃纖維增強聚丙烯管 | 鋼管 |
磨損性 | 5.0104 | 11.5452 | 36.2424 |
測試標準 | 《塑料滑動摩擦磨損試驗方法GB3960-83》 |
四、配套防腐技術(shù)
超高分子內(nèi)襯復合油管在管體腐蝕與防護領(lǐng)域表現(xiàn)出很好的應(yīng)用效果,但對油管管箍的保護仍不連續(xù)。接箍處的管柱螺紋部位受力變形量最大,是最易被腐蝕的薄弱環(huán)節(jié)。因此,管箍的耐蝕性成為金屬井下油管系統(tǒng)安全運行的最關(guān)鍵因素。
現(xiàn)有耐蝕管箍均存在:不宜與碳鋼管連接;防腐涂層下井后大面積脫落、剝離現(xiàn)象;耐蝕密封環(huán)工現(xiàn)場施工上扣精度高,操作難度大,成本高等問題。不足以有效解決管箍部位的腐蝕問題。
通過與油田研究院、中石油管材研究院、防腐材料研究中心進行多次論證與現(xiàn)場試驗,研發(fā)出配套油管接箍鎢合金電沉積技術(shù)及管件注塑內(nèi)襯層技術(shù)。鎢合金電沉積技術(shù)通過調(diào)整鎢合金鍍層中的鎢、鎳、碳、磷、鐵等元素含量,可在油管管箍內(nèi)外表面制備出不同厚度的納米晶彌散型鎢合金結(jié)構(gòu)層,整個合金層與管箍表面為冶金結(jié)合,且電沉積工藝簡單,綜合成本可控,有效解決了超高分子量聚乙烯內(nèi)襯油管管線系統(tǒng)腐蝕防護的問題。在應(yīng)用于地面管線時,管件彎頭及三通、四通等采用統(tǒng)一異形件整體注塑工藝,避免了因管件與管體內(nèi)徑差異在管件位置產(chǎn)生的渦流損害,解決了管件的防腐問題,全方位保證管道防腐系統(tǒng)的穩(wěn)定性。且該工藝現(xiàn)場施工方便,可靠性強。
五、應(yīng)用范圍
1、采油井:用于油管偏磨、結(jié)臘、腐蝕嚴重、抽油桿故障率高、結(jié)垢的油井。
2、注水井:用于腐蝕、結(jié)垢嚴重的注水井。
3、輸送管:用于地面輸油管道及地面注水管線。
4、腐蝕性氣井:適用于有H2S和CO2氣體腐蝕的氣井