南松玉(大庆油田第三采油厂,黑龙江大庆163000)
非金属管道在油田中的应用及认识
南松玉(大庆油田第三采油厂,黑龙江大庆163000)
非金属管道主要应用于集油、注水、注入、污水系统中。非金属管道在解决油田腐蚀问题上具有金属管道所无法比拟的优势,有效缓解了因管道内腐蚀而污染介质的问题。与此同时,在工程实际应用中也暴露出渗漏、断裂损坏等问题,且部分管道的抢修存在较大困难,影响了油田正常生产。因此,对非金属管道采取有效的防护与修复措施,是我们目前面临的重要的研究课题。
非金属管道;性能及特点;穿孔;冻堵;技术管理措施
非金属管道性能及特点
项目玻璃钢管工作温度承压标准使用寿命钢骨架增强聚乙烯复合管50℃4 Mpa 50年塑钢复合油田专用管0~90℃25 Mpa 30年120℃25 Mpa 30~50年优点内、外壁耐腐蚀;管道内壁光滑,绝热性好,传热系数低,柔韧性好内壁光滑,磨擦系数小,节省动力消耗,输送介质温度界限高;价格适中强度高,管道内壁光滑,水力特性优异,运输便利,施工费用低缺点适用温度、系统工作压力具有局限性柔性复合高压输送管连续增强塑料复合管-40~90℃16Mpa 30年具有连续性,柔性大摩阻小;敷设地形要求低,无焊口,不会出现因为焊口质量不过关而造成的渗漏现象相对价格过高;易受机械设备破坏对运输、装卸、堆放的要求很严格对施工要求严格
2.1 非金属管道因材料性能缺陷导致的自然穿孔
(1)非金属材料接头处的连接材料力学指标远小于传统的金属管道,导致非金属管道接头处频繁损坏。
(2)部分非金属管道质量不达标或因施工时对管线稍有损伤,管道在高压作用下,承压能力达不到最高限值,薄弱部位就会出现穿孔现象。
2.2 非金属管道施工质量不过关导致的穿孔
非金属管道抗冲击性、抗拉强度等机械性能方面相对于金属管道较弱,敷设时未严格按设计、施工要求铺设导致穿孔。
(1)塑钢复合油田专用管自身连接采用扣押接头,长度为30cm,接头间采取内塞、灌胶、固化、压实,正常应压实两遍。但实际施工过程中由于施工质量未必达到标准。
(2)非金属管道修复质量不过关,特别是冬季对非金属管道进行维修时,室外修补条件差,质量难以保证,反复出现穿孔。
2.3 土质沉降导致的管道穿孔
低洼地带土壤对管道的束缚较小。进入雨季以来,由于流沙易沉降,造成管道底部不平、容易受力变形,形成薄弱部位,加上该部位管道内流体的应力较集中,导致管道错断。
2.4 外力作用导致的管道破损
非金属管道是一种脆性材质,抗外界冲击能力差,应避免在装卸、搬运、施工时管材受到外力冲击。
(1)非金属管道穿孔维修周期比较长,从上报审批到厂家量尺、处理,最迅速的周期是两天,而实际生产中处理周期超出两天,严重影响生产时率。
(2)承压能力弱的非金属管道,不宜在集输系统应用,不适应采油队冬季的生产管理。(3)非金属管道投用初期,管线埋深是极大问题。由于设计标准埋深普遍1.2m~1.8m之间(单井最深1.8m、注入站总母液管线1.2m),冬季发生穿孔时,无法明确找到具体穿孔位置,母液穿孔渗漏量逐时增加,后期继续寻找穿孔位置的难度大大增加。
(4)非金属管线补漏工作在满足清洁度的条件下做头、热熔,整体完成后试水、试液,再经过24小时的观察后再做设备计划,隔日进行回填、保温,导致挖掘设备反复多次使用造成了很大的难度。
(1)定期冲洗地面管线,防止回压过高。冲洗管线时排量采用先小后大,计量间管线温度达到50度左右时再大排量冲洗,且注意观察压力。
(2)结合动态的生产情况,对液面、含水较高的井,适当降低注水强度、缩短注水周期。
(3)针对土质沉降造成疲劳极限减低的问题,分区域进行管道连接口打混凝土支座,避免土壤下沉应力对连接口受力的影响。
(4)建议条件允许情况下,在非金属管道铺设过程中选择低点安装1个泻压阀门,当管道损坏穿孔两端控制阀门不严时放出管线中的存水,便于维修。
非金属管道具有质量轻、耐腐蚀、连续性好等优点。在油田得到了广泛应用,并取得了良好的效果,从长远看,降低了成本。虽然应用中也暴露出一定的不适应性,但采取有效的管理和技术措施可以克服不适用性。
(1)非金属管道维修需要专业化管理。随着非金属管道的应用数量的加大,管道维护工作量也随之增加,建议制定相应的维护管理制度,加强非金属管道工程的日常维护管理,成立专业的维修队伍。
(2)建议增加非金属管道标志桩,以达到醒目、警示的作用。一是对所有新铺设的非金属管的起点、折点、终点处设置标志桩,且宜在管道沿线每隔0.2km处设置管道标志桩;二是在容易被动土的地段加设标志桩,尽量减少因施工造成的损害;三是对所有处理过出漏的管线增设标志桩,能更准确的掌握管线的走向。
(3)加强非金属管道在施工敷设时现场监督力度,严格按照非金属管道敷设标准要求施工,减少因施工质量导致的穿孔。
[1]《标准宣贯培训教材》.大庆:大庆油田有限责任公司质量安全环保部,2005.
[2]《非金属管道设计规范》.北京:石油工业出版社,1999.
南松玉(1979-),女,文化程度:大学本科,现有职称:中级工程师,工作单位:大庆第三采油厂第五油矿地质工艺队。