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 超高分子量聚乙烯油井內(nèi)襯管

超高分子量聚乙烯油井內(nèi)襯管

       超高分子量聚乙烯油井內(nèi)襯管是在鋼制普通油管內(nèi)襯一層超高分子量聚乙烯管,采用專用技術(shù)使襯管與鋼制油管緊貼在一起,形成“管中管”結(jié)構(gòu)。這種內(nèi)襯油管不僅可以解決油管偏磨、腐蝕、結(jié)臘等難題,同時由于其摩擦系數(shù)較低,還可降低油井光桿負荷、抽油桿柱底部應(yīng)力,延長抽油桿柱的壽命。解決了深井井下溫差大或油管受應(yīng)力伸縮變形而產(chǎn)生的內(nèi)襯管與油管分層脫落的難題。
 
       超高分子量聚乙烯材料是一種新型超分子高分子材料,是聚合物的提,它能夠在外力的作用下,通過材料內(nèi)部結(jié)構(gòu)的改變而伸縮、彎曲、束緊或膨脹,和生物肌肉相似,這種具有形狀記憶功能和自我修功能的智能綠色材料,應(yīng)用前景非廣闊。其通過專用設(shè)備與特殊工藝制造的超高分子量聚乙烯內(nèi)襯油管,具有自感知和記憶及自我修的功能;具有膨脹后進行收縮,收縮后隨之膨脹放松的特性,確保襯管緊密貼合在鋼制油管的內(nèi)表面,而無需任粘結(jié)劑;隨著采油井深度增加和溫度與壓力的上升,可自適應(yīng)油井溫度變化和應(yīng)力變化導(dǎo)致的油管伸縮變形而仍然保證襯管與鋼制油管端部的密封。
       影響石油開采成本的主要因素是短命井,采油井油管的偏磨、腐蝕和結(jié)垢(桿管偏磨、桿斷、管漏)導(dǎo)致油井停產(chǎn)、減產(chǎn)。尤其采油井進入特高含水期后,因桿管偏磨、腐蝕造成報廢占油管年總用量的1/6以上,造成大的資源浪費和生產(chǎn)成本增加。
 
       洛陽梓哲采用技術(shù)生產(chǎn)的超高分子量聚乙烯油井內(nèi)襯管,具有的優(yōu)異性能降低油井中油管、油桿的磨損及磨阻,將管桿系統(tǒng)的使用壽命提高3倍以上,延長偏磨油井的檢泵周期3~5倍。采用了超高分子油井內(nèi)襯管后,抽油桿所承受扭矩、抽油桿柱底部小應(yīng)力均有顯著的降低。而且,抽油桿大負荷與小負荷差也有了顯著的降低。抽油桿上下行程的負荷降低,既改善管桿磨損狀況,又降低了整個系統(tǒng)的能耗,提高了抽油桿的抗疲勞壽命。
 
超高分子量聚乙烯油井內(nèi)襯管特性:
1、防蠟性
       具有磨擦系數(shù)低,抗結(jié)垢、自潤滑的特點。通過磨擦系數(shù)測試表明,超高分子量聚乙烯油井內(nèi)襯管的磨擦系數(shù)為0.07~0.11,相當(dāng)于冰與冰之間磨擦。管壁表面非光滑,減少了液體在油管內(nèi)流動時產(chǎn)生的磨擦阻力,降低液體在油管內(nèi)結(jié)蠟的幾率。
2、耐磨擦性
       與其它材料管材相比具有耐磨性好的特點。經(jīng)過加工后,超高分子量聚乙烯油井內(nèi)襯管的耐磨性仍然高于普通分子量聚乙烯管材10倍以上。自摩擦系數(shù)為0.10,僅為鋼材的30%,耐磨性比尼龍66和聚四氟乙烯高4倍,比碳鋼高7倍,大大降低了抽油桿與油管之間的摩擦系數(shù),是目前有效的一種抗偏磨方式。
       通過北京有色冶金設(shè)計研究總院的《塑料管磨損試驗研究成報告》可以看出:下列四種不同材料的管道,在相同管徑、流速、試驗物料、濃度條件下進行試驗,超高分子量聚乙烯油井內(nèi)襯管耐磨性是普通鋼管的倍之多。
3、耐腐蝕性
       具有優(yōu)良的耐化學(xué)要品性,除強氧化性酸液外,在一定溫度下和深度范圍內(nèi)能耐各種腐蝕性介質(zhì),如酸、堿、鹽及介質(zhì)(茶溶劑除外)。在20℃和80℃兩種溫度下,通過對80種溶劑浸泡30天,外表無反?,F(xiàn)。這一特性,使得井內(nèi)含有的各種化學(xué)藥劑對油管的腐蝕減少,延長了有管的使用壽命。
4、耐高溫性
       普通聚乙烯管的耐熱性差,用于輸送冷水,交聯(lián)聚乙烯管能輸送90~110℃的水。而超高分子管因其相對分子量高,分子鏈移動困難,熔融時不流動,呈半透明橡膠關(guān)的高粘彈態(tài),實驗表明在溫度高達150~200℃時仍能保持原有的形狀。因此在高溫洗井情況下,超高分子內(nèi)襯復(fù)合管仍能保持原有形狀。 
 
超高分子量聚乙烯油井內(nèi)襯管常見規(guī)格:
規(guī) 格 內(nèi)徑(mm) 內(nèi)襯后增加單重(kg/m) 工作溫度(℃)
2 7/8″ -Ⅰ 53 0.65 ≤90
2 7/8″ -Ⅱ ≤130
3 1/2″ -Ⅰ 67 0.69 ≤90
3 1/2″ -Ⅱ ≤130
各種規(guī)格的油管均可制成內(nèi)襯超高分子量聚乙烯抗磨蝕油管。   
 
超高分子量聚乙烯油井內(nèi)襯管適用范圍:
1、有桿泵井:適用于桿管偏磨、腐蝕、結(jié)蠟嚴(yán)重井。特別適合于水平井,定向井,井斜方位大,井身不正,桿、管故障率高的油井。
2、內(nèi)襯于剩余壁厚不小于原壁厚50%的舊油管中,可繼續(xù)使用。
3、注水井:適用于結(jié)垢、腐蝕嚴(yán)重的注水井。
4、腐蝕性氣井:適用于含H2S和CO2的氣井。
5、海上油氣井及陸上高產(chǎn)井:大大延長管柱壽命,減少停產(chǎn)損失,降低綜合維修成本。 
6、能改善人工舉升系統(tǒng)效率,可作為節(jié)電措施應(yīng)用。
7、各種口徑、長度的平式、加厚油管均可制成內(nèi)襯油管。
 
超高分子量聚乙烯油井襯管防偏磨工具技術(shù)思路主要表現(xiàn)
① 輸油管采用抽油桿扶正的原理,確保抽油桿與油管隔離,不產(chǎn)生接觸磨損。這方面技術(shù)主要有:抽油桿尼龍扶正器、抽油桿滾輪接箍等。
② 油井套管采用轉(zhuǎn)動原理,保證油管、抽油桿得到均勻磨損。這種技術(shù)主要包括:旋轉(zhuǎn)油管和抽油桿技術(shù)。在作業(yè)時安裝旋轉(zhuǎn)井口,油井正常生產(chǎn)時,通過轉(zhuǎn)動油管柱,確保桿管接觸面的改變,從而延長管桿的使用壽命。
③ 油井襯管采用拉伸原理,確保油管、抽油桿處于拉伸狀態(tài),減少蠕動、失穩(wěn)造成的管桿偏磨。主要包括:油管錨定技術(shù)、抽油管下部加重技術(shù)和液力反饋泵抽油技術(shù)。
④ 油井套管抗磨副技術(shù)。抽油桿抗磨副由抗磨光桿、抗磨扶正套和防彎接頭構(gòu)成??鼓ス鈼U表面進行了精磨和鍍鉻處理,抗磨扶正套為增強尼龍66內(nèi)襯光滑的鋼套。由于光桿和扶正套之間均做了減阻工藝處理,摩擦系數(shù)很小,從而扶正套固定在油管內(nèi),抗磨光桿在抗磨扶正套內(nèi)上下滑動,確保了抽油桿柱與油管不接觸,使抽油桿與油管的摩擦與磨損轉(zhuǎn)變?yōu)槌橛蜅U抗磨副自身的摩擦與磨損。光桿與扶正套之間的低磨阻使得產(chǎn)生的磨損極小,達到了防止桿管偏磨的目的。

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