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高压玻璃钢油管在石油化工中的应用

来源:核心期刊咨询网时间:2018-07-27 11:0812

摘要:这篇石油化工论文发表了高压玻璃钢油管在石油化工中的应用,一般情况下, 油田污水处理可分为除油和过滤两个层级的处理工艺, 从油田污水系统的关键元素出发, 通过分析系统的管网结构、水质特点, 结合连续性方程和能量方程,高压玻璃钢油管作为一种可应用于油田

  这篇石油化工论文发表了高压玻璃钢油管在石油化工中的应用,一般情况下, 油田污水处理可分为除油和过滤两个层级的处理工艺, 从油田污水系统的关键元素出发, 通过分析系统的管网结构、水质特点, 结合连续性方程和能量方程,高压玻璃钢油管作为一种可应用于油田钻采领域的新型管道,论文进行了如下介绍。

  关键词:石油化工论文投稿,玻璃钢;油管;油田;注水;防腐

石油化工论文投稿

  随着各大油田步入采油中、后期,不少油田原油含水量达到90%以上,油田污水处理成为困扰各大油田的难题。目前油田普遍采用的是注水工艺,通过将处理后的采油污水重新回注井底,以提高产液量,从而达到稳产增产的目的。该工艺一方面节约了大量的淡水资源,另一方面借以增加地层压力。采油污水经过处理后腐蚀性大大降低,但因为腐蚀问题而导致使用一两年的钢制油套管报废的情况并不鲜见,为此大部分油田依据油井地质资料对油井用钢管表面进行防腐处理,无形中增加了管道的防腐成本,防腐处理后的钢管使用四五年依旧会因腐蚀或者结垢而报废。采用玻璃钢材质的管道替代钢管,从材料本质上来说,玻璃钢本身具有优异的耐腐蚀性,可从根本上解决钢管的腐蚀问题。

  用玻璃钢材料做成的管道内壁光滑,具有优异的水力学性能,不仅可减少钢管腐蚀和流体输送能耗,而且管道内表面不会因为腐蚀而出现结垢现象,在使用过程中实现免维护,减少了因在使用过程中结垢而导致的爆管安全隐患,符合国家“以塑代钢”的产业政策,从节约能源、保护环境上看更是具有良好的经济意义和深远的社会意义。新疆中石油管业工程有限公司是中国石油集团在国内唯一一家生产油气工业用高压玻璃钢油管的全资国有企业。该产品2010年立项,2015年批量生产,耗时6年研制而成,具有自主知识产权,目前整体生产技术达到国内领先水平。

  1产品特点

  1.1工艺流程

  高压玻璃钢油管以环氧树脂为基体,以高强玻璃纤维为增强材料,在钢制芯轴外采用缠绕工艺制作而成。缠绕的同时于芯轴内通水蒸气加热固化,固化后再在管道两端制作用于连接的外螺纹后成型,其生产工艺流程如图1所示。

  1.2耐腐蚀性能优异

  玻璃钢主要由玻璃纤维和基体树脂两部分组成。基体树脂除了起黏接玻璃纤维、传递载荷等作用外,还起到防腐的作用,高压玻璃钢油管基体树脂主要采用环氧树脂,这种树脂化学键排布紧密、结构对称性好、交联度和分子量较高,表现出良好的防腐性能。

  1.3内壁不易结垢

  玻璃钢管内壁光滑,流体阻力小,管道内壁在长期运行后不易结垢,仍能保持一定的光洁度,从而减少洗井或检井频次,降低管道运行成本。钢管在运行过程中,内表面经常发生局部腐蚀,会变得越来越粗糙,易结垢,其输送能力会随运行时间的延长而逐渐下降,具体对比参数见表1。1.4轻质高强高压玻璃钢油管密度为2.0g/cm3,只有碳钢的1/4~1/6,拉伸强度却很接近,甚至超过碳素钢;强度方面可与高级合金钢相比。将玻璃钢管应用于井下这一需要减轻自重的环境中有着重要意义,玻璃钢管安装于井下时在连接处受到的拉伸力将远小于钢管,可大幅减小管道落井的可能性。

  2产品主要技术参数产品执行行业标准

  SY/T7043—2016《石油天然气工业用高压玻璃钢油管》,主要规格型号为48.26~114.3mm(螺纹规格),压力等级8.5~20MPa。产品设计使用寿命20年,最高使用温度93℃,其主要技术参数见表2。

  3应用情况

  石油天然气工业用高压玻璃钢油管从2011年开始在新疆油田试用,截至2015年已在笼统注水井、分层注水井累计应用超过20×104m,有效解决了钢制油管易腐蚀、易结垢的问题,取得了良好的经济效益,深受用户好评。2015年11月,高压玻璃钢油管开始在采油井中试用,目前运行情况良好,基于产品的性能和应用实践,高压玻璃钢油管在煤层气开采、页岩气开采等垂直领域也将有很广泛的应用前景。该产品2012—2014年获国家科技部、新疆维吾尔自治区科技厅等颁发的多项新产品称号,《石油天然气工业用高压玻璃钢油管》标准2015年获行业优秀标准。

  4结束语

  将玻璃钢管应用于油田井下垂直领域,在发达国家已被广泛应用,尤其是美国应用数量逐年增大,技术也日趋成熟,但是国内油田应用高压玻璃钢油管还不多,随着我国油田二次采油、三次采油对管材防腐蚀性要求的提高,尤其是节能环保意识的逐步提高,相信高压玻璃钢油管用来部分替代钢管作为油管、套管也将成为发展必然趋势。本文介绍高压玻璃钢油管的产品特点、主要技术参数、应用情况,希望能引起国内油田相关方面重视,以使得该管材在国内能得到快速、健康发展。

  【参考文献】

  [1]SY/T6769.1—2010非金属管材设计、施工及验收规范第1部分:高压玻璃纤维管线管[S].国家能源局,2010.

  [2]陈凤,余汉城,等.管道内壁粗糙度的确定[J].天然气与石油,2007,25(6):8-11.

  [3]SY/T7043—2016石油天然气工业用高压玻璃钢油管[S].国家能源局,2016

  作者:高珑 魏军 卞海斌 张同心 高宏峰 单位:新疆中石油管业工程有限公司

  推荐阅读:《当代石油石化》(月刊)创刊于1993年,由中国石油化工集团公司经济技术研究院主办。

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