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高压玻璃钢管管线在油田注水上的应用技术研究

2015-08-15蒋文鸽陈海龙冯国智陕西宇阳石油科技工程有限公司陕西西安710018

化工管理 2015年5期
关键词:钢制耐腐蚀性玻璃钢

蒋文鸽、陈海龙、冯国智(陕西宇阳石油科技工程有限公司,陕西 西安 710018)

随着油田的持续开发,尤其是我国低渗透油田的稳产开发,经常采取注水开发的途径来补充地层能量。注水水源一般分为地下水、河水和油田采出水,经一定的处理工艺处理后,达标回注地层。针对延长油田,其属于低渗透油藏,主要是对采出水的有效回注,提高油藏的采收率,稳定原油产量。但采出水中矿化度高,还原性细菌大幅超标,严重腐蚀注水井中的井下管柱和钢制注水管线。随着低渗透油田持续注水开发,含水率不断上升,高含水率油区相继出现,其产生的采出水对管道腐蚀的危害日益加剧,穿孔、渗漏现象屡见不鲜,钢制管线的使用寿命大大缩短。

为钢管需找合适的替代品,彻底解决注水管道易腐蚀的难题,研究人员开始关注玻璃钢管线的引用。玻璃钢管具有耐腐蚀、抗高压的特点,从根本上解决了钢制管道易腐蚀的问题;玻璃钢管线的最大优势是其管材和配管都是耐腐蚀材料,避免管道尤其是焊缝的腐蚀,明显提升管线的抗防腐能力。

1 高压玻璃钢管的应用

1.1 玻璃钢管的适用性

玻璃钢是一种以无碱玻纤增强环氧树脂材料,采用缠绕方式制成的复合型管材;管道生产全部数字化控制,自动化程序一次完成。生产的管材具有耐高温、强度高、耐腐蚀等特性,平均使用寿命延长3倍以上。

高压玻璃钢管适用于油田注水,依据其特性,能有效解决管道结垢、二次污染、腐蚀穿孔问题等腐蚀问题,且输送管道可重复使用,可节约大量建设费用,已在大庆油田、延长油田等广泛应用。

1.2 高压玻璃钢管的性能特点

1.2.1 耐腐蚀性强

高压玻璃钢管耐腐蚀性能比其他输送管道优势明显。对还原性液体、氧化性介质、表面活性剂以及各种有机溶剂等,选择优良的玻璃钢材质,可促使玻璃钢管的耐腐蚀性增强,减少工程建设成本,提高效益。

1.2.2 耐疲劳性能、使用寿命长

高压玻璃钢管的耐腐蚀性能非常好,其安装界面粘结性能十分优良,使其在外界影响较小的情况下,在进行正常的投运时,高压玻璃钢管的使用寿命预计可以达到30-50年。

1.2.3 承压、耐热能力强

玻璃钢管材具有强度高、质量轻等特性。根据使用工况设计为耐高温的产品,一般最高可达120℃-160℃。正常情况下,管材的设计压力等级可达到3.5MPa-25MPa,最高设计压力可达30MPa。高压玻璃钢管的比重约为2.2,仅为钢管比重的四分之一。因此,玻璃钢管线的运输、安装比较简单、方便。

1.2.4 管内流动性好,不易结垢堵塞

玻璃钢管材因其特殊的化学结构,管内表面十分光滑,经试验验证:在整个寿命期内管内都不会结垢,管内壁始终具有一定的光洁度。其水力学指标:哈森-威廉斯系数竟高达150左右,且其结垢的特性使管道内壁光洁度不会随时间而改变,注水用高压玻璃钢的管内摩擦阻力小,沿程和局部摩阻较小,输送能耗低,降低其运行成本。

1.2.5 导热性差、连接方便

玻璃钢管线的安装连接采用的螺纹连接,现场施工安装方便,且密封性好,不易渗透,但玻璃钢管线属于脆性材料,站外管线敷设需弹性敷设,避免与重、尖、硬物剧烈碰撞,以免破损;设计要求玻璃钢管接头的安全系数不得低于3.0,污水输送管道可采用螺纹连接或承插粘结式连接。高压玻璃钢管导热系数小,不足钢管的百分之一,保温性能好,适合油田注水管线的敷设和注水外输。

1.3 高压玻璃钢注水管材施工要求

1.3.1 玻璃钢管线一般适用于地势平缓或地形起伏不大的地区,不宜用于人口密集、车辆来往密度大的中高级道路以及多石地区。

1.3.2 穿跨越公路、河流等障碍时,要增加钢制套管进行保护,套管管径比玻璃钢管径大1-2级;如多条管道同沟敷设,应将玻璃钢管线与其它钢制管件隔开,以防管道间发生碰撞,造成玻璃钢管线破损。

1.3.3 玻璃钢管道的设计管顶埋深根据地区冻土深度定,一般在冻土深度以下0.2-0.3m,穿越地质不稳定或者坡度太大的区域,需设置固定支墩进行稳管保护。

1.3.4 同沟敷设的管线,其净间距应大于150mm,管道相互之间宜用沙土或软土填充,避免管线摩擦、碰撞破损;管线交叉穿越时,应保证其管线走向的上下净间距要求。

1.3.5 对玻璃钢管线进行压力测试,一般采用水压测试,试压时需排空管道内的杂物和空气,根据设计要求,一般试压压力按设计压力的1.25倍考虑。

[1]吴向阳,杨永钊,李小龙,易爱文,高江江,曹岳成.玻璃钢注水管线在杏子川油田的应用研究[J].地下水,2013,35(6):99-100.

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