玻璃钢管产品在油水井生产中的应用分析
时间：2020-03-30 05:22:34 来源：千叶帆 本文已影响人
摘 要: 针对油田地层水矿化度高及水井管柱的腐蚀与结垢问题。提出了使用高压玻璃钢油管来治理这些问题,通过使用节约管材费用约430万元,减少作业井口近90口,节省作业费用近500万元。
关键词: 玻璃钢油管;结垢;防腐;应用
1 目前油管在油田开发中存在的问题
油管是油田开发中油水井生产的重要组成部分,由于其长期工作在腐蚀性介质(油、水、气)中,腐蚀是其主要的失效形式之一。提高油管抗蚀能力,延长油水井免修期,提高经济效益,便成为原油上产的努力方向。
目前油水井管应用最多的防腐技术仍然是涂镀技术。例如:镍磷镀油管、不锈钢内衬油管、玻璃钢内衬、环氧树脂静电喷涂、渗氮工艺等等。从发展趋势看,油水井管防腐向低投入,高效果长寿命,易修理低残余影响方向发展。玻璃钢管虽在国内应用不过十几年,但是高压玻璃钢管这一行业起步很早,发展时间长,技术成熟,应用领域广泛,是目前替代金属管材,解决腐蚀、结垢等问题的首选。防腐钢油管使用期为2.5年,而玻璃钢油管使用期在10—15年(参照国外同类产品水平)。按10年计,则玻璃钢油管使用期是防腐钢油管的4倍,延长了使用寿命,而且钢油管在10年内需要更换4次管柱。另外, 从投资方面进行对比,玻璃钢油管具有以下优点:(1)初次一次性投资玻璃钢油管是钢油管的1.42倍,多12.2万元。(2)钢油管2.5年换一次管柱,投资是玻璃钢油管的1.48倍,多消耗22.9万元,也就是说钢油管只要换一次管柱,则投资就大大超过了玻璃钢油管。 (3)10年时间钢油管换了4次,投资是玻璃钢油管的2.97倍,多消耗93.1万元。
2 高压玻璃钢管的特点及重点应用领域
采用纤维缠绕工艺制造的高压玻璃钢管与传统的钢管、混凝土管相比,除具备复合材料本身的一些优异特性外,还具有以下特点:
(1) 使用寿命长。其设计使用寿命可达到30年至50年。
(2) 性能可设计性、产品适用性强。可根据使用工况设计成耐高温(一般最高可达120℃,选择合适的树脂体系可达到160℃)、耐高压(一般最高可达25MPa;经过特殊设计,部分型号可达到30MPa),满足一定腐蚀性能要求的产品。
(3) 安装、运输方便,免维护。玻璃钢的密度不足钢的1/4,搬运、安装都非常方便,DN100以下的管线只需3个人和一些必备的简单工具即可,工程费用低。
(4) 内壁光滑,介质输送阻力小。由于模具表面光洁度高,制成的管道内壁哈森-威廉姆斯系数高达150,且其不结垢的特性使管内壁的光洁度不会随时间而改变。
(5) 抗菌性能好,不易寄生有机物。这一点对于二次和三次采油过程中使用的聚合物和微生物驱油技术非常有利。
(6) 导热系数小,不足钢的百分之一,保温性能好。
高压玻璃钢管在石油工业主要应用于以下领域:
(1)原油或天然气集积和输送;(2)化学处理及污水处理管线;(3)高、中、低压流体输送管线;(4)盐水注入管线;(5)三次采油注入(聚合物、CO2、NaOH等)管线;(6)罐进、出液管及站内管线。(7)生产井,处理井(盐水、化学流体或污水),注入井(盐水、CO2、聚合物、热等)。
其中(1)-(6)采用高压玻璃钢线管,(7)采用高压玻璃钢油管、套管。
3 玻璃钢小套管完井在东辛厂投产应用
辛109—斜103井位于辛109沙二稳区块,井深2643.2米,套管直径139.7毫米,生产层位砂二稳12-16,是一口定向注水井。该井2008年5月发现井口返水,经检验发现套管在461.5米至476.4米处损坏,2008年9月换套施工后开井。仅隔一个月,该井又因井口返水停井,经作业检验发现套管多处套管漏失,加之腐蚀严重,使水井呈现待报废状态,直接影响了辛109区块的水驱开发效果。
基于此,胜利油田深化探索玻璃钢套管完井在注水井上的应用,并加快推进玻璃钢套管的科研开发,逐步实现了玻璃钢套管完井的突破。2009年9月15日,玻璃钢套管完井应用在辛109—斜103井进入实施阶段。东辛采油厂、新大集团联合成立玻璃钢套管完井技术攻关小组,针对施工中可能出现的玻璃钢抗压、抗拉、地层水泥漏失等技术难题,展开一系列试验准备工作。
为保证该井一次成功,东辛厂工程技术人员实施全过程技术控制,强化施工工序跟踪监控,保证了每一个施工环节的运行质量。作为承揽玻璃钢套管完井技术研发的胜利新大玻璃钢公司,先后对玻璃钢小套管进行了抗拉伸力、水泥粘结强度、酸化、抗挤压等先期实验,最大程度上保证了玻璃钢套管完井施工的一次成功。辛109—斜103井固井成功,使之成为国内玻璃钢小套管完井第一井,标志着“玻璃钢套管完井技术”获得成功,为精细化老油田水驱开发辟出新途径。
参考文献
[1]张玉春,田晶. 油田井下用高压玻璃钢管的研究[J].纤维复合材料,2003,(02).
[2]孙久亮. 油田用高压玻璃钢管及管件的研制[J].纤维复合材料,2007,(01).
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