超高分子油井管
超高分子油井管是應(yīng)用等徑壓縮工藝在標(biāo)準(zhǔn)油管內(nèi)壁加襯超高分子量聚乙烯內(nèi)襯管,使內(nèi)襯管過盈貼合在油管內(nèi)壁,制成具有抗磨、防腐功能的特種復(fù)合油管,并具有優(yōu)化桿管受力,節(jié)能降耗的特點。
一、性能特點:
超高分子油井管是在鋼制普通油管內(nèi)襯一層超高分子量聚乙烯(UHMWPE)管材,采用技術(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(fù)荷、抽油桿柱底部應(yīng)力,延長抽油桿柱的壽命。
超高分子量聚乙烯(UHMWPE)材料,通過設(shè)備與特殊工藝制造的超高分子量聚乙烯(UHMWPE)內(nèi)襯油管,具有自感知和記憶及自我修復(fù)的功能;
超高分子油井管具有膨脹后進(jìn)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,而無需任何粘結(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[1]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。
超高分子油井管是抗磨、抗腐油管的全面升級產(chǎn)品,可*在地下復(fù)雜、惡劣的環(huán)境中使用。
超高分子量聚乙烯(UHMWPE)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復(fù)功能的智能綠色材料,應(yīng)用前景非常廣闊。
二、技術(shù)指標(biāo):
2.1 外觀要求
超高分子量聚乙烯(UHMWPE)內(nèi)襯管外表面應(yīng)光滑、無裂紋、無空洞等質(zhì)量缺陷。
2.2 超高分子量聚乙烯(UHMWPE)內(nèi)襯管的耐腐蝕性能指標(biāo)
在一定溫度和濃度范圍內(nèi)能耐各種腐蝕性介質(zhì)(酸、堿、鹽)及各種有機(jī)介質(zhì),在下表所列80℃的腐蝕性介質(zhì)或有機(jī)溶劑中浸滯30天,外表無任何反?,F(xiàn)象,其它物理性能也幾乎沒有變化。
三、 配套設(shè)備:
3.1內(nèi)襯管縮徑機(jī)
在超高分子量聚乙烯管緊襯到鋼制油管管內(nèi)表面前對管材進(jìn)行預(yù)處理,使得內(nèi)襯管的外徑略小于鋼制油管的內(nèi)徑。
3.2內(nèi)襯管襯入設(shè)備
利用夾頭夾緊超高分子量聚乙烯管材的一端借助卷揚機(jī)將管材拉進(jìn)鋼制油管。使得超高分子量聚乙烯管緊襯到鋼制油管管內(nèi)表面,保證內(nèi)襯管不會產(chǎn)生軸向移動。
3.3管端翻邊機(jī)
保證內(nèi)襯管端緊貼鋼制油管端部。
四、 內(nèi)襯工藝要求
4.1熱膨脹內(nèi)襯工藝
確保內(nèi)襯管與油管結(jié)合力:拉出力≥20kN
4.2 內(nèi)襯翻邊工藝
實現(xiàn)油管端部密封:密封壓力≧20MPa
4.3內(nèi)襯工藝操作要點
4.3.1油管必須清洗干凈;
4.3.2利用縮徑機(jī)將內(nèi)襯管適量縮徑;
4.3.3將縮徑后的內(nèi)襯管拉入鋼制油管內(nèi),并在兩端留出適當(dāng)?shù)拈L度;
4.3.4將內(nèi)襯管留出的兩個端面緩慢均勻加熱后,通過翻邊機(jī)翻邊即可。
五、超高分子量聚乙烯(UHMWPE)內(nèi)襯油管應(yīng)用范圍
1、采油井:適用于油管偏磨、結(jié)臘、腐蝕嚴(yán)重、抽油桿故障率高、結(jié)垢的油井。
2、注水井:適用于腐蝕、結(jié)垢嚴(yán)重的注水井。
3、輸送管:井下不適用的腐蝕和偏磨嚴(yán)重的舊油管內(nèi)襯后可用作輸油管。
4、腐蝕性氣井:適用于有H2S和CO2氣體腐蝕的氣井。
5、海上油井:超長壽命可以降低海上采油成本。
六、超高分子量聚乙烯(UHMW PE)材料的特點及應(yīng)用
超高分子量聚乙烯(UHMWPE)是一種分子量達(dá)數(shù)百萬的特種聚乙烯材料,*的分子量使得它同眾多的聚合物材料相比具有*的優(yōu)勢:
1、摩擦系數(shù)小(0.1-0.22),相當(dāng)于冰-冰之間的摩擦;
2、有自潤滑性、抗結(jié)垢性、輸送能耗低;
3、耐磨耗性居塑料。是碳鋼的6.6倍,不銹鋼的5.5倍,黃銅的27.3倍,尼龍66的6倍,是耐磨輸送管道理想材料;
4、抗應(yīng)力開裂能力為高密度聚乙烯(HDPE)的200倍、交聯(lián)聚乙烯(XLPE)的4倍;
5、耐低溫性能好,在零下269攝氏度時仍然具有韌性;
6、耐化學(xué)藥品性好。在室溫下不溶于任何有機(jī)溶液,耐多種鹽類溶液的腐蝕,除某些強(qiáng)酸在高溫下對其有輕微的腐蝕外,在其他的堿液酸液中不受腐蝕;
7、無毒、無味、衛(wèi)生性好,被美國FDA認(rèn)為是與食品接觸安全性的材料。
8、長壽命。在自然光照下,其老化壽命為50年以上,是目前世界上的一種可代替生鐵和碳鋼的塑料。
具有諸多優(yōu)良特性的UHMWPE在日用、工業(yè)、文體、交通運輸、國防、機(jī)械、紡織、造紙、礦業(yè)、農(nóng)業(yè)、化工等領(lǐng)域作為大型防護(hù)容器和管道的應(yīng)用。以這種材料制作的管材、料倉等在電廠粉煤灰輸送;河道及海灣清淤輸沙、水泥、石灰輸送及水煤漿管道輸送等領(lǐng)域比傳統(tǒng)塑料和金屬管材具有明顯優(yōu)勢和巨大的市場前景。
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