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[摘 要]柔性复合管优势是耐腐蚀性较高,抗酸性与抗碱性的能力比较强;内壁光滑不容易积垢,摩擦阻力的系数比较低,在高矿化度的油气田中的应用效果非常理想;柔韧性比较好,质量相对较轻,输送流体的阻力非常低,使用过程中可以自由的弯曲。在实际的施工应用当中,可以有效降低因为地形起伏、地址断层所导致的管道弯曲影响,提升油气管道的施工效率,提升管道的使用寿命。总而言之,柔性复合管在油田集输当中的应用非常理想,具备非常显著的应用意义。
[关键词]柔性复合管;油田集输;管道
中图分类号:TE973 文献标识码:A 文章編号:1009-914X(2017)30-0007-01
0 引言
本文以某油田为例,该油田是从1996年开始投入使用,至今为止已经使用了21年,油气水管道的总量为300余条,当前的综合含水量已经达到90%。油田的产出水矿化率已经可以达到900mg/L,主要是以K+、CL-为主,其中PH值比较低,具备一定的腐蚀性。近些年,腐蚀率已经逐渐超过0.076mm/a的标准,导致管道腐蚀穿孔的发生率不断提升,严重影响正常的生产。最终将柔性复合管应用在该油田的集输中,获得了显著的应用效果。
1 柔性复合管概述
柔性复合管是一种由高分子复合材料制作而成的管道,其具备较高的强度、高压力、耐腐蚀性、摩擦阻力系数较小、保温性能较好、柔韧性较好以及寿命较长等特点,在石油天然气工业当中的应用频率比较高,应用效果比较理想。柔性复合管结构由内到外主要是由管芯、增强层、外包层构成,其中芯管主要是以硅烷交联高密度聚乙烯管以及纳米改善之后的聚录乙烯管为主。强化层主要是以管芯上编织和缠绕的增强纤维丝以及钢丝绳为主,其增强纤维层之间采用年结合剂进行粘连。外包层主要是以聚乙烯防腐材料为主,具备较高的防腐蚀性功能。柔性复合管的工作压力为0至32MPa,尺寸一般为内径20至300mm。
柔性复合管相对于钢管与玻璃钢管而言,其优势比较多,主要在于以下几个方面:1、耐腐蚀性较高,抗酸性与抗碱性的能力比较强;2、内壁光滑不容易积垢,摩擦阻力的系数比较低,在高矿化度的油气田中的应用效果非常理想;3、柔韧性比较好,质量相对较轻,输送流体的阻力非常低,使用过程中可以自由的弯曲。在实际的施工应用当中,可以有效降低因为地形起伏、地址断层所导致的管道弯曲影响,提升油气管道的施工效率,提升管道的使用寿命,普遍可以使用50年;4、传热系数比较低,绝热性能比较理想,最高的使用温度可以达到110℃,并且不需要使用任何的防腐保温材料,在石油领域中的应用较为理想;5、操作便捷,施工简单快速,柔性复合管的单根长度可以达到1000米以上,现场的施工只需要使用丝扣或不锈钢卡就可以,可以省略掉焊接的工艺,降低人力资源的投入,控制施工周期。除此之外,柔性复合管不仅施工操作简单,而且在简单的施工操作之后,柔性复合管的施工性能非常理想,一般情况下柔性复合管的施工要求显著低于钢制管道的施工要求;6、运输质量较高,弯曲半径一般可以控制在1米之内;7、柔性复合管的运输、储存方式较为简单,在运输过程中不需要刻意的保护,在运输方面的成本比较低。总而言之,柔性复合管在油田集输当中的应用非常理想,具备非常显著的应用意义。
2 柔性复合管的实际应用
2.1 应用状况
伴随着单井的含水量不断提升,高矿化度的污水情况越发严重,再加上污水的酸性比较强,显著提升了管道的腐蚀穿孔发生率,该油田在2010年时,对站外的部分单井集输管采用柔性复合管进行更换,首先是对两口自从投入使用之后腐蚀穿孔频率达到30次的单井进行更换,管道更换规格为:管线规格为RFY—115×12.5-6.4、长度分别为800米和3300米、工作压力均为1.6MPa、管道埋深均为1.2米。
2.2 柔性复合管的施工要点
因为复合管是首次在该油田当中应用,为了确保施工质量能够保障,施工过程中非常谨慎,将管道深埋至1.2米位置,穿越公路的路段需要增加钢套管进行保护,以防因为外力导致管线遭受损坏,例如采用机械挖沟、钻井以及作业打地锚等情况导致管线损坏。如果沟底存在不容易清理的坚硬物质,例如砾石、岩石等,应当铲出到设计标高以下的0.2米内,然后再铺上沙土将其掩埋平整,在平整之后再使用吊带将柔性复合管吊入沟中进行安装施工。
管道在铺设的过程中,需要先将柔性复合管的套在专用的转盘上面,然后由施工人员拉到管头当中,让其自然分散,每一个100米间距需要由1人进行监控,直到柔性复合管全部完成铺设为止。在铺设的过程中需要确保柔性复合管尽可能自然铺设在管沟内部,管道体绝对不能弯曲,不能对柔性复合管进行强制性的弯曲和固定,预防塑变的情况发生。
在柔性复合管铺设完成并且完成回填操作之后,便可以对管道施工现场进行试压操作,在试压操作合格之后才能够进行二次回填,然后正式投入到使用中。
3 柔性复合管的应用建议
通过本次柔性复合管的试验与应用,提出几点行之有效的质量控制建议:1、一般情况下,沙漠地区每年3月份到10月份是沙漠季节,在这些季节中,风量比较大,受风的影响,沙丘会大量迁移。一般情况下,沙丘的运动平均速度可以达到6m/a,沙堆的迁移对于管道的运行必然会形成一定的影响。在管道铺设的过程中,管道预埋深度虽然能够符合相应的设计标准和需求,但是在风口位置的管道,只需要不到半年的时间便会因为风沙的迁移影响,导致管道悬空在沙土之上,导致柔性复合管的使用寿命遭受影响。对此,在设计与施工中应当尽量规避管道的铺设位置。例如,在沙漠当中,应当将管道的铺设位置尽量控制在远离风口的位置上;在城市当中,应当掌握城市未来几十年的发展规划,规避不出几年管道需要迁移和维修的情况发生;2、在管道铺设位置两侧安装或编制防沙带,例如采用草方格沙障,草方格的尺寸需要控制在1m×1m的规格以内,总体的宽度必须在上风向6m和下風向3m。草方格沙障是将芦苇插入到沙层内部,直接立于沙丘之上的。在流沙上扎成一个方格形状的半隐蔽式的沙障。芦苇迈入的深度需要控制在13cm以上,上层漏出地面的高度也需要控制在13cm以上;3、需要定期对遭受风沙侵蚀或者是裸露在外的管道进行掩埋以及检查,并且在掩埋之后对采用草方格进行防沙处理,一方面是保障管道的掩埋深度符合相应的设计标准,另一方面是确保柔性复合管的使用寿命和使用质量;4、在柔性复合管投入试运行的过程中,如果发现管道接头部位容易发生渗透的情况,导致无法打压。对于这一种情况,主要是因为施工不妥导致的无法打压。对此,需要严格控制现场的施工规范性,提升施工整体质量。严格按照SY/T6716《石油天然气工业用柔性复合管高压输送管》规范中的相关要求与规范进行施工;5、为了规避因为吊装、碰撞、铲伤等原因导致的柔性复合管外防护层损坏,认为应当对柔性复合管的外层结构给予适当的硬质防护,从而保障外防腐蚀层的完好,从而保障柔性复合管的防腐蚀性能。
4 结语
综上所述,因为柔性复合管具备非常强的抗腐蚀性、抗刺漏能力,所以当前许多油气开采工程中都有广泛的应用,并且其应用重要性也越发明显。为了不断优化油田集输,促使油气开采的整体质量得到提升,相关工作者应当充分理解柔性复合管的理论性设计标准与原则,准确掌握柔性复合管的应用要求,根据油气开采、运输的具体特点,针对性设计和应用柔性复合管。
参考文献
[1] 罗贞礼.柔性复合管在油气田中的开发应用探讨[J].新材料产业,2011,06:55-57.
[关键词]柔性复合管;油田集输;管道
中图分类号:TE973 文献标识码:A 文章編号:1009-914X(2017)30-0007-01
0 引言
本文以某油田为例,该油田是从1996年开始投入使用,至今为止已经使用了21年,油气水管道的总量为300余条,当前的综合含水量已经达到90%。油田的产出水矿化率已经可以达到900mg/L,主要是以K+、CL-为主,其中PH值比较低,具备一定的腐蚀性。近些年,腐蚀率已经逐渐超过0.076mm/a的标准,导致管道腐蚀穿孔的发生率不断提升,严重影响正常的生产。最终将柔性复合管应用在该油田的集输中,获得了显著的应用效果。
1 柔性复合管概述
柔性复合管是一种由高分子复合材料制作而成的管道,其具备较高的强度、高压力、耐腐蚀性、摩擦阻力系数较小、保温性能较好、柔韧性较好以及寿命较长等特点,在石油天然气工业当中的应用频率比较高,应用效果比较理想。柔性复合管结构由内到外主要是由管芯、增强层、外包层构成,其中芯管主要是以硅烷交联高密度聚乙烯管以及纳米改善之后的聚录乙烯管为主。强化层主要是以管芯上编织和缠绕的增强纤维丝以及钢丝绳为主,其增强纤维层之间采用年结合剂进行粘连。外包层主要是以聚乙烯防腐材料为主,具备较高的防腐蚀性功能。柔性复合管的工作压力为0至32MPa,尺寸一般为内径20至300mm。
柔性复合管相对于钢管与玻璃钢管而言,其优势比较多,主要在于以下几个方面:1、耐腐蚀性较高,抗酸性与抗碱性的能力比较强;2、内壁光滑不容易积垢,摩擦阻力的系数比较低,在高矿化度的油气田中的应用效果非常理想;3、柔韧性比较好,质量相对较轻,输送流体的阻力非常低,使用过程中可以自由的弯曲。在实际的施工应用当中,可以有效降低因为地形起伏、地址断层所导致的管道弯曲影响,提升油气管道的施工效率,提升管道的使用寿命,普遍可以使用50年;4、传热系数比较低,绝热性能比较理想,最高的使用温度可以达到110℃,并且不需要使用任何的防腐保温材料,在石油领域中的应用较为理想;5、操作便捷,施工简单快速,柔性复合管的单根长度可以达到1000米以上,现场的施工只需要使用丝扣或不锈钢卡就可以,可以省略掉焊接的工艺,降低人力资源的投入,控制施工周期。除此之外,柔性复合管不仅施工操作简单,而且在简单的施工操作之后,柔性复合管的施工性能非常理想,一般情况下柔性复合管的施工要求显著低于钢制管道的施工要求;6、运输质量较高,弯曲半径一般可以控制在1米之内;7、柔性复合管的运输、储存方式较为简单,在运输过程中不需要刻意的保护,在运输方面的成本比较低。总而言之,柔性复合管在油田集输当中的应用非常理想,具备非常显著的应用意义。
2 柔性复合管的实际应用
2.1 应用状况
伴随着单井的含水量不断提升,高矿化度的污水情况越发严重,再加上污水的酸性比较强,显著提升了管道的腐蚀穿孔发生率,该油田在2010年时,对站外的部分单井集输管采用柔性复合管进行更换,首先是对两口自从投入使用之后腐蚀穿孔频率达到30次的单井进行更换,管道更换规格为:管线规格为RFY—115×12.5-6.4、长度分别为800米和3300米、工作压力均为1.6MPa、管道埋深均为1.2米。
2.2 柔性复合管的施工要点
因为复合管是首次在该油田当中应用,为了确保施工质量能够保障,施工过程中非常谨慎,将管道深埋至1.2米位置,穿越公路的路段需要增加钢套管进行保护,以防因为外力导致管线遭受损坏,例如采用机械挖沟、钻井以及作业打地锚等情况导致管线损坏。如果沟底存在不容易清理的坚硬物质,例如砾石、岩石等,应当铲出到设计标高以下的0.2米内,然后再铺上沙土将其掩埋平整,在平整之后再使用吊带将柔性复合管吊入沟中进行安装施工。
管道在铺设的过程中,需要先将柔性复合管的套在专用的转盘上面,然后由施工人员拉到管头当中,让其自然分散,每一个100米间距需要由1人进行监控,直到柔性复合管全部完成铺设为止。在铺设的过程中需要确保柔性复合管尽可能自然铺设在管沟内部,管道体绝对不能弯曲,不能对柔性复合管进行强制性的弯曲和固定,预防塑变的情况发生。
在柔性复合管铺设完成并且完成回填操作之后,便可以对管道施工现场进行试压操作,在试压操作合格之后才能够进行二次回填,然后正式投入到使用中。
3 柔性复合管的应用建议
通过本次柔性复合管的试验与应用,提出几点行之有效的质量控制建议:1、一般情况下,沙漠地区每年3月份到10月份是沙漠季节,在这些季节中,风量比较大,受风的影响,沙丘会大量迁移。一般情况下,沙丘的运动平均速度可以达到6m/a,沙堆的迁移对于管道的运行必然会形成一定的影响。在管道铺设的过程中,管道预埋深度虽然能够符合相应的设计标准和需求,但是在风口位置的管道,只需要不到半年的时间便会因为风沙的迁移影响,导致管道悬空在沙土之上,导致柔性复合管的使用寿命遭受影响。对此,在设计与施工中应当尽量规避管道的铺设位置。例如,在沙漠当中,应当将管道的铺设位置尽量控制在远离风口的位置上;在城市当中,应当掌握城市未来几十年的发展规划,规避不出几年管道需要迁移和维修的情况发生;2、在管道铺设位置两侧安装或编制防沙带,例如采用草方格沙障,草方格的尺寸需要控制在1m×1m的规格以内,总体的宽度必须在上风向6m和下風向3m。草方格沙障是将芦苇插入到沙层内部,直接立于沙丘之上的。在流沙上扎成一个方格形状的半隐蔽式的沙障。芦苇迈入的深度需要控制在13cm以上,上层漏出地面的高度也需要控制在13cm以上;3、需要定期对遭受风沙侵蚀或者是裸露在外的管道进行掩埋以及检查,并且在掩埋之后对采用草方格进行防沙处理,一方面是保障管道的掩埋深度符合相应的设计标准,另一方面是确保柔性复合管的使用寿命和使用质量;4、在柔性复合管投入试运行的过程中,如果发现管道接头部位容易发生渗透的情况,导致无法打压。对于这一种情况,主要是因为施工不妥导致的无法打压。对此,需要严格控制现场的施工规范性,提升施工整体质量。严格按照SY/T6716《石油天然气工业用柔性复合管高压输送管》规范中的相关要求与规范进行施工;5、为了规避因为吊装、碰撞、铲伤等原因导致的柔性复合管外防护层损坏,认为应当对柔性复合管的外层结构给予适当的硬质防护,从而保障外防腐蚀层的完好,从而保障柔性复合管的防腐蚀性能。
4 结语
综上所述,因为柔性复合管具备非常强的抗腐蚀性、抗刺漏能力,所以当前许多油气开采工程中都有广泛的应用,并且其应用重要性也越发明显。为了不断优化油田集输,促使油气开采的整体质量得到提升,相关工作者应当充分理解柔性复合管的理论性设计标准与原则,准确掌握柔性复合管的应用要求,根据油气开采、运输的具体特点,针对性设计和应用柔性复合管。
参考文献
[1] 罗贞礼.柔性复合管在油气田中的开发应用探讨[J].新材料产业,2011,06:55-57.