国产高密度聚乙烯内衬材料在油井热洗工况的适用性
2021-07-24徐广丽田雨黄俊虎蔡亮学
徐广丽 ,田雨 ,黄俊虎 ,蔡亮学
(1.西南石油大学石油与天然气工程学院,成都 610500; 2.油气消防四川省重点实验室,成都 610500;3.中国石油长庆油田分公司第二采油厂,甘肃庆阳 745100)
近年来,非金属复合管道在油气集输、注水等系统中的应用有效地解决了金属管道腐蚀严重的问题[1–4],其中增强热塑性复合管(RTP)的应用广泛[5]。RTP管壁为3层结构[6–7],从外到内分别为外护层、增强层及内衬层。聚乙烯(PE)具有耐蚀性、防渗性、热稳定性好等特点,是RTP管较常见的内衬层材料[8]。
PE在不同液体介质中的相容性有一定的研究积累。W. Ghabeche等[9]通过实验发现,高密度聚乙烯(PE-HD)在60℃,6.89 MPa条件下,具有良好的耐含氯水溶液性能,但被甲苯甲醇混合液浸泡后其力学性能降低。刘德俊等[10]和刘青山等[11]发现,热水、H2S气体、CO2气体、煤油、NaCl溶液等介质均使PE和交联PE的力学性能降低。Zhou Jiangfang等[12]研究了PE-HD在乙醇+汽油和生物柴油中的相容性,相比生物柴油,乙醇+汽油更易渗透进PE-HD。蔡亮学等[13–14]发现,4731B型PE-HD在25℃,50℃集输采出油、采出水服役后,微观形貌改变、力学性能降低,但满足ISO 23936–1–2009耐介质性能要求。齐国权等[15–16]研究了PE内衬材料在高温苛刻油田环境中的性能变化。
目前,国内油田应用的RTP管PE内衬材料主要依赖国外进口,价格昂贵,为满足市场需求,国内石化公司研发了各自牌号的PE-HD专用料,如JHMGC100GW,DQDN3711牌号的耐热PE-HD。2020年7月,以JHMGC100GW,DQDN3711两种牌号的PE-HD为内衬的RTP管在长庆油田完成10个月的试验运行。为实现RTP“选料、生产、应用”产业链国产化,对JHMGC100GW,DQDN3711两种牌号的国产PE-HD内衬材料进行性能测试,分析其在油田集输环境的适用性十分必要。……
