改性PE内衬复合油管技术介绍[1]-(2)

改性PE内衬复合油管天津新翔油气技术有限公司2013年6月汇报内容•第一部分：关于新翔油气•第二部分：内衬复合油管的研发背景•第三部分：改性PE内衬复合油管技术介绍•第四部分：内衬复合油管的配套情况•第五部分：改性PE内衬复合油管应用效果一、关于新翔油气新翔油气的前身是华北油田中工集团，是华北油田的改制企业，中工集团在广泛接纳华北油田买断职工的同时，又与北京科技大学、中国科学院等高校及科研机构紧密合作，联合成立了新翔油气。这家崭新飞翔的企业坐落在天津京滨工业园二、内衬复合油管的研发背景采油井杆管腐蚀、偏磨、结蜡和结垢问题，一直是油田开发生产中所盼望解决的问题。上世纪90年代末，内衬复合油管技术便在国外的一些公司中得到开发，进入2000年后，该技术已在北美地区的石油公司中广泛应用。在2005年左右，该技术进入国内油田工作者的视野，但内衬管的自主研发一直是制约该技术成熟的瓶颈。2006年，由我公司牵头组织，联合北京科技大学材料学院、中科院金属研究所等单位正式对该技术进行研发。内衬复合油管的核心技术是PE材料的改性。2008年，在三方的联合研发下该技术得以突破，并在华北油田二连公司的哈34-19井试用成功。三、改性PE内衬复合油管技术介绍•该技术是采用轧制技术在油管内衬装壁厚3.5毫米的改性PE管，PE管具有保持原有形状的特性-弹性记忆效应，通过弹性涨紧与油管产生过盈配合完成油管的内衬，再对油管两端进行热封装，使采出液与油管金属本体完全隔离。改性PE管是以PE塑料为基料，通过添加耐磨、耐温、增强和润滑助剂改性而成。具有耐磨、防腐、防垢、耐温、抗拉等性能。改性PE内衬复合油管技术介绍上拧扣机卸掉接箍清洁油管内壁穿管机穿入PE管应力处理通径规检验模压翻边封口两端通径规检验上拧扣机安装接箍两端安装护丝帽成品入库内衬油管加工工艺流程图改性PE内衬复合油管技术介绍主要工位视图轧制穿管热处理封边上箍华北油田采油四厂施工现场衬装PE管：先将油管内壁清理干净，祛除油斑、垢块、锈斑等杂物，将PE管外壁进行涂胶凉干，然后经衬装加工机将PE管穿进油管内。加热定型：将已穿制完成的PE管放入恒温箱中，温度定于90℃-130℃，烘烤3小时定型。翻边封头：定型后的PE管冷却放置24小时后，进行翻边封头，修整后加装护丝。过通径规检测内径误差±1mm。上箍：上箍前先对接箍进行防腐处理，用耐高温的防腐胶内涂接箍。PE100级高密度聚乙烯:双峰结构，强度、耐磨、抗开裂等性能好在200℃的情况下进行改性。进口粒料:法国道达尔无支链小分子聚合：刚度提高，摩擦系数小、耐磨性增强长支链大分子聚合：改善耐应力开裂性、抗蠕变性、抗冲击性双峰分子质量分布聚乙烯高密度聚乙烯粒料法国道达尔--稳定性试验防腐研究防磨研究耐温研究选料研究改性PE研发涨紧力评价（○稳定△较稳定×不稳定）在20℃和60℃的80种有机溶剂中浸30天物理性能:。只有强氧化性酸液（浓硝酸）、芳香烃（二甲苯、甲苯溶液）和烃（二氯化乙烯）对改性PE管有腐蚀性。油井产出液对改性PE管不产生腐蚀防腐研究防磨研究耐温研究选料研究改性PE研发涨紧力评价（○稳定△较稳定×不稳定）在20℃和60℃的80种有机溶剂中浸30天物理性能:。只有强氧化性酸液（浓硝酸）、芳香烃（二甲苯、甲苯溶液）和烃（二氯化乙烯）对聚乙烯衬管有腐蚀性。可耐产出液中所有腐蚀性物质目前华北油田采油四厂在用的12种药剂配方中清蜡剂含有二甲苯，研究结论：二甲苯溶液对聚乙烯管稳定性有影响，但油田生产过程中清蜡剂浓度较低,不会对衬管造成影响。试验也已证明，所应用的药剂均对改性PE管的稳定性没有影响。防腐研究防磨研究耐温研究选料研究改性PE研发涨紧力评价室内试验已浸泡395天油田所用药剂配伍性评价：防腐研究防磨研究耐温研究选料研究改性PE研发涨紧力评价内衬偏磨掉0.45mm，预计寿命7年.耐磨性：经浙江大学的磨损试验证明，其耐磨性是普通钢管的5倍以上。衬管耐温性：在油管厂煮油池内浸泡内衬油管（煮油池温度环境为8：00-17：00高温100℃，夜间为常温），经过高温长时间（720h)浸泡后内衬油管并未出现软化现象，封边无损伤，衬管内壁仍然光滑。经标准测试，维卡软化点温度≤130℃.防腐研究防磨研究耐温≤研究选料研究改性PE研发涨紧力评价检测内衬类型拉拔试验描述3mm厚水井用衬管拉力负荷达到9t,内衬未取出3mm厚水井用衬管拉力负荷达到9.2t,内衬取出3.2mm厚油井用内衬油管拉力计显示负荷8.9t，内衬未取出，3.2mm厚油井用内衬油管拉力计显示负荷9.1t，内衬取出，拉力计量器安装于取衬设备末端试验数据表在取管机上安装拉力计进行室内拨出实验，成品管涨紧力达9t。防腐研究防磨研究耐温研究选料研究改性PE研发涨紧力评价通过以上研究评价保证了衬管质量。先后送6批次衬管成品到国家质量检测中心及胜利油田质检所进行检测。各项指标均合格。为使内衬复合油管的效应最大化发挥，相继开发研制了耐温200℃防腐油管接箍、小直径喷焊防腐抽油杆接箍、内衬油管连接专用双丝、内衬聚四氟乙烯耐高温水井专用接箍、外包PE防腐抽油杆以及地面掺水管线连接油壬，形成了一系列完整的油管、抽油杆配套、维护的生产技术工艺。四、内衬复合油管的配套情况建立了质量检测实验室：配备维卡软化温度测试仪、万能试验机、密度测试仪等四套设备，可对拉伸强度、断裂强度、断裂伸长率、衬管热变形温度、维卡软化点温度、衬管密度等内衬油管性能进行检测,目前已检测4类38批次衬管样品。研发了内衬取出设备：既可实现衬管从基管内的取出，又可将普通油管内壁油污、结垢快速清洗去除，已申请国家专利1项。衬管取出及油管清洗机专利受理通知书五、改性PE内衬复合油管的应用效果先导试验例举第一口试验井哈34-19井：井斜29.5°*1235m，日产液18方，日产油1.9吨，含水90%。2007年躺井4次，3次为偏磨，检泵周期不足50天。单次作业油管报废约60根、泵杆报废约100根。哈34-19井历次作业情况表上修时间检泵周期防偏磨措施作业中发现的问题杆管报废2008.8.2450天130根扶正杆第24根加重杆磨脱油管报废69根，抽油杆报废102根2008.11.456天150根扶正杆第174根油管本体偏磨一15cm长的口子油管报废51根，抽油杆报废82根2008.12.2747天165根扶正泵杆泵上第2根油管磨漏油管报废63根，抽油杆报废132根哈34-19井：应用内衬油管前杆管偏磨照片08年8月杆磨脱、50天08年8月杆磨脱、50天08年11月油管磨漏、56天08年12月油管磨漏、47天2008年12月以哈34-19井先导试用改性PE内衬复合油管，应用耐温80℃内衬管185根，44mm泵*1700m，去掉原井175个扶正块。至2009.10月因泄油器漏上修，周期由50天延长至314天，提出内衬管、泵杆未发现偏磨，内衬管全部重复应用,到目前又生产1320天,内衬油管入井己达1634天,约减少维护作业29井次，减少油管报废约15000米。渗漏泄油器漏提出的内衬油管完好抽油杆无偏磨现象试用评价：防腐耐磨效果好，真正起到双向保护，综合效益高。2010年，改性PE内衬复合油管在华北油田的采油四厂、五厂开始试用，2011年，采油一厂、二厂、三厂也开始试用，截至2013年5月份，已经有380口油井、61口注水井得以试用，共计75.85万米。目前改性PE内衬复合油管技术已在华北油田全面推广。采油厂应用油井数（口）应用量（万米）应用水井数（口）应用量（万米）二连公司10119.08274.16一厂396.43二厂549.25三厂427.04121.80四厂6912.0930.45五厂7512.71192.84合计38066.6619.25改性PE内衬复合油管的优良性能：1、很大程度上减少作业次数，减少作业费用。2、延长油井的连续生产周期，提高原油产量。3、大幅延长油管的使用寿命，减少油管报废，大幅减少生产成本。应用效果小结华北油田采油四厂2013年1月份试用总结谢谢！天津新翔油气技术有限公司