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      超高分子量聚乙烯油井内衬管

      超高分子量聚乙烯油井内衬管

             超高分子量聚乙烯油井内衬管是在钢制普通油管内衬一层超高分子量聚乙烯管材,采用专用技术使衬管与钢制油管紧贴在一起,形成“管中管”结构。这种内衬油管不仅可以解决油管偏磨、腐蚀、结腊等难题,同时由于其摩擦系数较低,还可降低油井光杆负荷、抽油杆柱底部应力,延长抽油杆柱的寿命。解决了深井井下温差大或油管受应力伸缩变形而产生的内衬管与油管分层脱落的难题。


       
             超高分子量聚乙烯材料是一种新型超分子高分子材料,是聚合物的全面提升,它能够在外力的作用下,通过材料内部结构的改变而伸缩、弯曲、束紧或膨胀,和生物肌肉相似,这种具有形状记忆功能和自我修复功能的智能绿色材料,应用前景非常广阔。其通过专用设备与特殊工艺制造的超高分子量聚乙烯内衬油管,具有自感知和记忆及自我修复的功能;具有膨胀后进行收缩,收缩后随之膨胀放松的特性,确保衬管紧密贴合在钢制油管的内表面,而无需任何粘结剂;随着采油井深度增加和温度与压力的上升,可自适应油井温度变化和应力变化导致的油管伸缩变形而仍然保证衬管与钢制油管端部的密封。
       
             影响石油开采成本的主要因素是短命井,采油井油管的偏磨、腐蚀和结垢(杆管偏磨、杆断、管漏)导致油井停产、减产。尤其采油井进入特高含水期后,因杆管偏磨、腐蚀造成报废占油管年总用量的1/6以上,造成巨大的资源浪费和生产成本增加。
       
             洛阳国润新材料科技股份有限公司采用专用技术生产的超高分子量聚乙烯油井内衬管,具有的优异性能降低油井中油管、油杆的磨损及磨阻,将管杆系统的使用寿命提高3倍以上,延长偏磨油井的检泵周期3~5倍。采用了超高分子油井内衬管后,抽油杆所承受扭矩、抽油杆柱底部最小应力均有显著的降低。而且,抽油杆最大负荷与最小负荷差也有了显著的降低。抽油杆上下行程的负荷降低,既改善管杆磨损状况,又降低了整个系统的能耗,提高了抽油杆的抗疲劳寿命。
       
      超高分子量聚乙烯油井内衬管特性:
      1、防蜡性
             具有磨擦系数低,抗结垢、自润滑的特点。通过磨擦系数测试表明,超高分子量聚乙烯油井内衬管的磨擦系数为0.07~0.11,相当于冰与冰之间磨擦。管壁表面非常光滑,减少了液体在油管内流动时产生的磨擦阻力,降低液体在油管内结蜡的几率。
      2、耐磨擦性
             与其它材料管材相比具有耐磨性好的特点。经过加工后,超高分子量聚乙烯油井内衬管的耐磨性仍然高于普通分子量聚乙烯管材10倍以上。自摩擦系数为0.10,仅为钢材的30%,耐磨性比尼龙66和聚四氟乙烯高4倍,比碳钢高7倍,大大降低了抽油杆与油管之间的摩擦系数,是目前最有效的一种抗偏磨方式。
             通过北京有色冶金设计研究总院的《塑料管磨损试验研究成报告》可以看出:下列四种不同材料的管道,在相同管径、流速、试验物料、浓度条件下进行试验,超高分子量聚乙烯油井内衬管耐磨性是普通钢管的倍之多。
      3、耐腐蚀性
             具有优良的耐化学要品性,除强氧化性酸液外,在一定温度下和深度范围内能耐各种腐蚀性介质,如酸、碱、盐及有机介质(茶溶剂除外)。在20℃和80℃两种温度下,通过对80种有机溶剂浸泡30天,外表无任何反常现。这一特性,使得井内含有的各种化学药剂对油管的腐蚀减少,延长了有管的使用寿命。
      4、耐高温性
             普通聚乙烯管的耐热性差,用于输送冷水,交联聚乙烯管能输送90~110℃的水。而超高分子管因其相对分子量高,分子链移动困难,熔融时不流动,呈半透明橡胶关的高粘弹态,实验表明在温度高达150~200℃时仍能保持原有的形状。因此在高温洗井情况下,超高分子内衬复合管仍能保持原有形状。 
       
      超高分子量聚乙烯油井内衬管常见规格:
      规 格 内径(mm) 内衬后增加单重(kg/m) 工作温度(℃)
      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
      *各种规格的油管均可制成内衬超高分子量聚乙烯抗磨蚀油管。  
       
      超高分子量聚乙烯油井内衬管适用范围:
      1、有杆泵井:适用于杆管偏磨、腐蚀、结蜡严重井。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、内衬于剩余壁厚不小于原壁厚50%的旧油管中,可继续使用。
      3、注水井:适用于结垢、腐蚀严重的注水井。
      4、腐蚀性气井:适用于含H2S和CO2的气井。
      5、海上油气井及陆上高产井:大大延长管柱寿命,减少停产损失,降低综合维修成本。 
      6、能改善人工举升系统效率,可作为节电措施应用。
      7、各种口径、长度的平式、加厚油管均可制成内衬油管。
       
      超高分子量聚乙烯油井衬管防偏磨工具技术思路主要表现
      ① 输油管采用抽油杆扶正的原理,确保抽油杆与油管隔离,不产生接触磨损。这方面技术主要有:抽油杆尼龙扶正器、抽油杆滚轮接箍等。
      ② 油井套管采用转动原理,保证油管、抽油杆得到均匀磨损。这种技术主要包括:旋转油管和抽油杆技术。在作业时安装旋转井口,油井正常生产时,通过转动油管柱,确保杆管接触面的改变,从而延长管杆的使用寿命。
      ③ 油井衬管采用拉伸原理,确保油管、抽油杆处于拉伸状态,减少蠕动、失稳造成的管杆偏磨。主要包括:油管锚定技术、抽油管下部加重技术和液力反馈泵抽油技术。
      ④ 油井套管抗磨副技术。抽油杆抗磨副由抗磨光杆、抗磨扶正套和防弯接头构成。抗磨光杆表面进行了精磨和镀铬处理,抗磨扶正套为增强尼龙66内衬光滑的钢套。由于光杆和扶正套之间均做了减阻工艺处理,摩擦系数很小,从而扶正套固定在油管内,抗磨光杆在抗磨扶正套内上下滑动,确保了抽油杆柱与油管不接触,使抽油杆与油管的摩擦与磨损转变为抽油杆抗磨副自身的摩擦与磨损。光杆与扶正套之间的低磨阻使得产生的磨损极小,达到了防止杆管偏磨的目的。

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