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超高分子量聚乙烯油井內襯管

超高分子量聚乙烯油井內襯管

       超高分子量聚乙烯油井內襯管是在鋼制普通油管內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。這種內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內襯管與油管分層脫落的難題。


 
       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。
 
       洛阳利来手机国际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內襯管,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內襯管特性:
1、防蠟性
       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內襯管的磨擦系数为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內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內襯管耐磨性是普通钢管的倍之多。
3、耐腐蝕性
       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、耐高溫性
       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內襯管常見規格:
規 格 內徑(mm) 內襯後增加單重(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內襯超高分子量聚乙烯抗磨蝕油管。  
 
超高分子量聚乙烯油井內襯管适用范围:
1、有杆泵井:適用于杆管偏磨、腐蝕、結蠟嚴重井。特別適合于水平井,定向井,井斜方位大,井身不正,杆、管故障率高的油井。
2、內襯于剩余壁厚不小于原壁厚50%的舊油管中,可繼續使用。
3、注水井:適用于結垢、腐蝕嚴重的注水井。
4、腐蝕性氣井:適用于含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,可作爲節電措施應用。
7、各種口徑、長度的平式、加厚油管均可制成內襯油管。
 
超高分子量聚乙烯油井襯管防偏磨工具技术思路主要表现
① 輸油管采用抽油杆扶正的原理,確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,確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,確保油管、抽油杆處于拉伸狀態,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,抗磨扶正套爲增強尼龍66內襯光滑的鋼套。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內,抗磨光杆在抗磨扶正套內上下滑動,確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爲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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