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超高分子量聚乙烯油井内襯管

超高分子量聚乙烯油井内襯管

       超高分子量聚乙烯油井内襯管是在鋼制普通油管内襯一層超高分子量聚乙烯管材,采用專用技術使襯管與鋼制油管緊貼在一起,形成“管中管”結構。這種内襯油管不僅可以解決油管偏磨、腐蝕、結臘等難題,同時由于其摩擦系數較低,還可降低油井光杆負荷、抽油杆柱底部應力,延長抽油杆柱的壽命。解決了深井井下溫差大或油管受應力伸縮變形而産生的内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,是聚合物的全面提升,它能夠在外力的作用下,通過材料内部結構的改變而伸縮、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複功能的智能綠色材料,應用前景非常廣闊。其通過專用設備與特殊工藝制造的超高分子量聚乙烯内襯油管,具有自感知和記憶及自我修複的功能;具有膨脹後進行收縮,收縮後随之膨脹放松的特性,确保襯管緊密貼合在鋼制油管的内表面,而無需任何粘結劑;随着采油井深度增加和溫度與壓力的上升,可自适應油井溫度變化和應力變化導緻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、腐蝕和結垢(杆管偏磨、杆斷、管漏)導緻油井停産、減産。尤其采油井進入特高含水期後,因杆管偏磨、腐蝕造成報廢占油管年總用量的1/6以上,造成巨大的資源浪費和生産成本增加。
 
       今日特马结果采用專用技術生産的超高分子量聚乙烯油井内襯管,具有的優異性能降低油井中油管、油杆的磨損及磨阻,将管杆系統的使用壽命提高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内襯管後,抽油杆所承受扭矩、抽油杆柱底部最小應力均有顯著的降低。而且,抽油杆最大負荷與最小負荷差也有了顯著的降低。抽油杆上下行程的負荷降低,既改善管杆磨損狀況,又降低了整個系統的能耗,提高了抽油杆的抗疲勞壽命。
 
超高分子量聚乙烯油井内襯管特性:
1、防蠟性
       具有磨擦系數低,抗結垢、自潤滑的特點。通過磨擦系數測試表明,超高分子量聚乙烯油井内襯管的磨擦系數為0.07~0.11,相當于冰與冰之間磨擦。管壁表面非常光滑,減少了液體在油管内流動時産生的磨擦阻力,降低液體在油管内結蠟的幾率。
2、耐磨擦性
       與其它材料管材相比具有耐磨性好的特點。經過加工後,超高分子量聚乙烯油井内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,大大降低了抽油杆與油管之間的摩擦系數,是目前最有效的一種抗偏磨方式。
       通過北京有色冶金設計研究總院的《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内襯管耐磨性是普通鋼管的倍之多。
3、耐腐蝕性
       具有優良的耐化學要品性,除強氧化性酸液外,在一定溫度下和深度範圍内能耐各種腐蝕性介質,如酸、堿、鹽及有機介質(茶溶劑除外)。在20℃和80℃兩種溫度下,通過對80種有機溶劑浸泡30天,外表無任何反常現。這一特性,使得井内含有的各種化學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,分子鍊移動困難,熔融時不流動,呈半透明橡膠關的高粘彈态,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,超高分子内襯複合管仍能保持原有形狀。 
 
超高分子量聚乙烯油井内襯管常見規格:
規 格 内徑(mm) 内襯後增加單重(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
*各種規格的油管均可制成内襯超高分子量聚乙烯抗磨蝕油管。  
 
超高分子量聚乙烯油井内襯管适用範圍:
1、有杆泵井:适用于杆管偏磨、腐蝕、結蠟嚴重井。特别适合于水平井,定向井,井斜方位大,井身不正,杆、管故障率高的油井。
2、内襯于剩餘壁厚不小于原壁厚50%的舊油管中,可繼續使用。
3、注水井:适用于結垢、腐蝕嚴重的注水井。
4、腐蝕性氣井:适用于含H2S和CO2的氣井。
5、海上油氣井及陸上高産井:大大延長管柱壽命,減少停産損失,降低綜合維修成本。 
6、能改善人工舉升系統效率,可作為節電措施應用。
7、各種口徑、長度的平式、加厚油管均可制成内襯油管。
 
超高分子量聚乙烯油井襯管防偏磨工具技術思路主要表現
① 輸油管采用抽油杆扶正的原理,确保抽油杆與油管隔離,不産生接觸磨損。這方面技術主要有:抽油杆尼龍扶正器、抽油杆滾輪接箍等。
② 油井套管采用轉動原理,保證油管、抽油杆得到均勻磨損。這種技術主要包括:旋轉油管和抽油杆技術。在作業時安裝旋轉井口,油井正常生産時,通過轉動油管柱,确保杆管接觸面的改變,從而延長管杆的使用壽命。
③ 油井襯管采用拉伸原理,确保油管、抽油杆處于拉伸狀态,減少蠕動、失穩造成的管杆偏磨。主要包括:油管錨定技術、抽油管下部加重技術和液力反饋泵抽油技術。
④ 油井套管抗磨副技術。抽油杆抗磨副由抗磨光杆、抗磨扶正套和防彎接頭構成。抗磨光杆表面進行了精磨和鍍鉻處理,抗磨扶正套為增強尼龍66内襯光滑的鋼套。由于光杆和扶正套之間均做了減阻工藝處理,摩擦系數很小,從而扶正套固定在油管内,抗磨光杆在抗磨扶正套内上下滑動,确保了抽油杆柱與油管不接觸,使抽油杆與油管的摩擦與磨損轉變為抽油杆抗磨副自身的摩擦與磨損。光杆與扶正套之間的低磨阻使得産生的磨損極小,達到了防止杆管偏磨的目的。

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