隨著各大油田步入采油中、后期,不少油田原油含水量達(dá)到90%以上,油田污水處理成為困擾各大油田的難題。目前油田普遍采用的是注水工藝,通過(guò)將處理后的采油污水重新回注井底,以提高產(chǎn)液量,從而達(dá)到穩(wěn)產(chǎn)增產(chǎn)的目的。該工藝一方面節(jié)約了大量的淡水資源,另一方面借以增加地層壓力。采油污水經(jīng)過(guò)處理后腐蝕性大大降低,但因?yàn)楦g問(wèn)題而導(dǎo)致使用一兩年的鋼制油套管報(bào)廢的情況并不鮮見(jiàn),為此大部分油田依據(jù)油井地質(zhì)資料對(duì)油井用鋼管表面進(jìn)行防腐處理,無(wú)形中增加了管道的防腐成本,防腐處理后的鋼管使用四五年依舊會(huì)因腐蝕或者結(jié)垢而報(bào)廢。采用玻璃鋼材質(zhì)的管道替代鋼管,從材料本質(zhì)上來(lái)說(shuō),玻璃鋼本身具有優(yōu)異的耐腐蝕性,可從根本上解決鋼管的腐蝕問(wèn)題。用玻璃鋼材料做成的管道內(nèi)壁光滑,具有優(yōu)異的水力學(xué)性能,不僅可減少鋼管腐蝕和流體輸送能耗,而且管道內(nèi)表面不會(huì)因?yàn)楦g而出現(xiàn)結(jié)垢現(xiàn)象,在使用過(guò)程中實(shí)現(xiàn)免維護(hù),減少了因在使用過(guò)程中結(jié)垢而導(dǎo)致的爆管安全隱患,符合國(guó)家“以塑代鋼”的產(chǎn)業(yè)政策,從節(jié)約能源、保護(hù)環(huán)境上看更是具有良好的經(jīng)濟(jì)意義和深遠(yuǎn)的社會(huì)意義。新疆中石油管業(yè)工程有限公司是中國(guó)石油集團(tuán)在國(guó)內(nèi)唯一一家生產(chǎn)油氣工業(yè)用高壓玻璃鋼油管的全資國(guó)有企業(yè)。該產(chǎn)品2010年立項(xiàng),2015年批量生產(chǎn),耗時(shí)6年研制而成,具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán),目前整體生產(chǎn)技術(shù)達(dá)到國(guó)內(nèi)領(lǐng)先水平。
1產(chǎn)品特點(diǎn)
1.1工藝流程
高壓玻璃鋼油管以環(huán)氧樹(shù)脂為基體,以高強(qiáng)玻璃纖維為增強(qiáng)材料,在鋼制芯軸外采用纏繞工藝制作而成。纏繞的同時(shí)于芯軸內(nèi)通水蒸氣加熱固化,固化后再在管道兩端制作用于連接的外螺紋后成型,其生產(chǎn)工藝流程如圖1所示。
1.2耐腐蝕性能優(yōu)異
玻璃鋼主要由玻璃纖維和基體樹(shù)脂兩部分組成。基體樹(shù)脂除了起黏接玻璃纖維、傳遞載荷等作用外,還起到防腐的作用,高壓玻璃鋼油管基體樹(shù)脂主要采用環(huán)氧樹(shù)脂,這種樹(shù)脂化學(xué)鍵排布緊密、結(jié)構(gòu)對(duì)稱(chēng)性好、交聯(lián)度和分子量較高,表現(xiàn)出良好的防腐性能。
1.3內(nèi)壁不易結(jié)垢
玻璃鋼管內(nèi)壁光滑,流體阻力小,管道內(nèi)壁在長(zhǎng)期運(yùn)行后不易結(jié)垢,仍能保持一定的光潔度,從而減少洗井或檢井頻次,降低管道運(yùn)行成本。鋼管在運(yùn)行過(guò)程中,內(nèi)表面經(jīng)常發(fā)生局部腐蝕,會(huì)變得越來(lái)越粗糙,易結(jié)垢,其輸送能力會(huì)隨運(yùn)行時(shí)間的延長(zhǎng)而逐漸下降,具體對(duì)比參數(shù)見(jiàn)表1。1.4輕質(zhì)高強(qiáng)高壓玻璃鋼油管密度為2.0g/cm3,只有碳鋼的1/4~1/6,拉伸強(qiáng)度卻很接近,甚至超過(guò)碳素鋼;強(qiáng)度方面可與高級(jí)合金鋼相比。將玻璃鋼管應(yīng)用于井下這一需要減輕自重的環(huán)境中有著重要意義,玻璃鋼管安裝于井下時(shí)在連接處受到的拉伸力將遠(yuǎn)小于鋼管,可大幅減小管道落井的可能性。
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