超高分子内衬复合油管
一、产品技术原理
超高分子量聚乙烯内衬复合管技术,是在普通钢制油管内衬入超高分子量聚乙烯管,采用专用技术使内衬管与油管紧密贴合在一起,形成“管中管”结构。
由于超高分子量聚乙烯内衬管具有极好的韧性,优良的弹性以及工艺中采用特殊机械缩径的内衬技术,再对复合管进行升温去应力处理,使内衬管弹性应力完全释放,恢复原状,紧贴油管内壁,形成“管中管”结构。后经特殊工艺对复合管端部进行处理,形成“J”形端口,保证复合管连接的密封性与整体性。
二、技术特点:
(1)优良的耐温性
超高分子量聚乙烯内衬管适温性宽,可长期在 -70℃~120℃的温度范围内工作。
(2)优良的耐磨性
其耐磨机理不是仅靠它的硬度,而且还靠粘弹性和摩擦系数小来缓冲磨损。超高分子量聚乙烯内衬管是解决油井偏磨难题最有效的技术。
(3)优良的耐腐蚀性
超高分子量聚乙烯内衬管稳定性极高,具有良好的耐化学腐蚀特性,除强氧化性酸液外,在一定温度和浓度范围内能耐各种腐蚀性介质及有机介质,而且可在温度小于80℃的浓盐酸中应用,在海水和液体洗涤剂中也是很稳定的。
(4)优异的自身润滑性和不粘性
超高分子量聚乙烯内衬管的磨损系数较小,表面吸附力非常微弱,抗粘附能力与特氟隆相当,有效防止结垢。
(5)具有记忆效应
超高分子量聚乙烯内衬管具有记忆效应,且断裂伸长率>300%,可自动适应油井温度变化和应力变化等导致的油管伸缩变形,始终保证衬管紧紧地涨紧在钢管的内表面,不需要粘合剂,并且保持端面密封。
(6)高抗冲击性
超高分子量聚乙烯内衬管的抗冲击性能优异,不会产生小孔、裂缝、断裂和剥落等现象,具有良好的消音降噪效果,对油没有污染。
(7)实际应用中不需要特殊的作业工具。油井作业或线缆作业不会损伤内衬。
(8)内衬材料无毒无害,无污染,可重复使用。
三、性能参数
UHMWPE管性能参数表
项目 | 单位 | 测试结果 | 检测标准 |
拉伸强度 | MPa | 26.4 | GB/T1040-1992 |
断裂伸长率 | % | 410 | GB/T1040-1992 |
弯曲强度 | MPa | 23 | GB/9341-2000 |
热变形温度 | ℃ | 123 | GB1634-79 |
表面摩擦系数 | Ra | 0.09 | GB3960-83 |
以上检测数据为国家级实验室检测报告实值
名称 | UHMWPE | 玻璃纤维增强聚丙烯管 | 钢管 |
磨损性 | 5.0104 | 11.5452 | 36.2424 |
测试标准 | 《塑料滑动摩擦磨损试验方法GB3960-83》 |
四、配套防腐技术
超高分子内衬复合油管在管体腐蚀与防护领域表现出很好的应用效果,但对油管管箍的保护仍不连续。接箍处的管柱螺纹部位受力变形量最大,是最易被腐蚀的薄弱环节。因此,管箍的耐蚀性成为金属井下油管系统安全运行的最关键因素。
现有耐蚀管箍均存在:不宜与碳钢管连接;防腐涂层下井后大面积脱落、剥离现象;耐蚀密封环工现场施工上扣精度高,操作难度大,成本高等问题。不足以有效解决管箍部位的腐蚀问题。
通过与油田研究院、中石油管材研究院、防腐材料研究中心进行多次论证与现场试验,研发出配套油管接箍钨合金电沉积技术及管件注塑内衬层技术。钨合金电沉积技术通过调整钨合金镀层中的钨、镍、碳、磷、铁等元素含量,可在油管管箍内外表面制备出不同厚度的纳米晶弥散型钨合金结构层,整个合金层与管箍表面为冶金结合,且电沉积工艺简单,综合成本可控,有效解决了超高分子量聚乙烯内衬油管管线系统腐蚀防护的问题。在应用于地面管线时,管件弯头及三通、四通等采用统一异形件整体注塑工艺,避免了因管件与管体内径差异在管件位置产生的涡流损害,解决了管件的防腐问题,全方位保证管道防腐系统的稳定性。且该工艺现场施工方便,可靠性强。
五、应用范围
1、采油井:用于油管偏磨、结腊、腐蚀严重、抽油杆故障率高、结垢的油井。
2、注水井:用于腐蚀、结垢严重的注水井。
3、输送管:用于地面输油管道及地面注水管线。
4、腐蚀性气井:适用于有H2S和CO2气体腐蚀的气井