油管修复再利用技术应用

沈国华

(中海油能源发展装备技术有限公司 天津300452)

0 引 言

油管占石油工业用钢总量的10%,以上，是油田生产中的消耗品和成本支出大项。由于常年受到腐蚀和偏磨，油管管材和螺纹很容易受损，按平均寿命10年计算，我国各油田每年产生的废油管量约70万吨。通过油管修复，可将部分废旧无用油管变为满足使用要求的油管，对于每年报废大量油管的油田企业来说，石油管材修复再利用不仅能延长管材服役周期，也能大量挽回油田的间接损失，为企业节省成本、保障生产，减少能耗和污染，蕴藏着可观的经济效益和社会效益。

以往评价油管是否能够再次下井作业，主要依靠肉眼观察、简单测量、经验判断以及陆地水压试验等手段，费时费力且不可靠，有时不得不通过更换整个井口油管来解决问题。面对更换下来新旧程度不一的大量油管，如何充分利用这些资源，如何应对管材价格高、供货紧张的市场现实，一直困扰着油田作业公司。

针对上述问题，渤海油田某作业公司对油管损坏机理、油管检测技术进行系统性的全面研究，结合相关作业标准，形成了一套行之有效的油管检测方法和维修方案，实现了快速分检油管、减少人工投入和材料消耗的目的，保证入井油管的质量满足生产需要。

1 油管损坏机理

油管长期在高温、含油气水等的井口复杂环境中工作，并承受摩擦力、液柱力、变交载荷等，导致其连接丝扣和管体的漏失、磨损、腐蚀、结垢损坏等问题。

1.1 油管丝扣损坏

由于井下油管主要是通过丝扣连接，因此，丝扣的好坏直接决定了油管的使用效果。丝扣损坏的主要原因有两个：①部分在用油管丝扣磨损严重，造成公母扣间隙加大，在频繁交变载荷作用下，丝扣的塑性变形会使丝扣咬合出现缝隙，最终导致漏失和脱扣。②随着井深增加，温度升高，油管丝扣连接处所受应力集中情况逐步加剧，动载荷对油管漏失的影响非常显著，随着载荷波动次数和幅度的增加，造成有缺陷的油管丝扣漏失。

1.2 油管腐蚀

油管腐蚀属于化学反应和电化学反应，是油管内外表面金属与井液发生反应造成的，在硫化氢、二氧化碳、水及微生物等腐蚀介质的综合作用下，绝大多数油管金属出现腐蚀情况，特别是当油管遭受打击、碰撞和咬伤表面防护层露出内层金属后腐蚀加剧，在油管表面形成不同形状、体积的腐蚀，造成油管漏失，抵抗拉伸和扭曲等的能力降低，严重时甚至导致断裂。

1.3 油管结垢

油管结垢绝大多数情况出现在水井上，个别油井上也会出现，导致油管结垢的因素较多，包括二氧化碳、温度、压力、氯离子溶解氧和采出液流动状态的影响等。油管结垢导致油井产能下降、井柱垢卡、断脱频繁、检泵周期缩短和集输受堵，从而加大现场管理难度，增加生产作业成本。

2 油管检测

油田常用的油管检测方法有漏磁检测法、涡流检测法、超声检测法和磁粉探伤法。由于油管一般为高碳钢材料制成，具有良好的导磁性能，很适用于漏磁检测法进行检测，且漏磁检测法具有成熟可靠、成本低、易于实现等优点，因此，漏磁检测法在油管检测领域的应用最为广泛。

2.1 检测原理

应用漏磁检测法，在油管对外施磁场的屏蔽和管道缺陷对磁场折射的共同作用下，缺陷在外表空间形成缺陷漏磁场，在施加正交磁化场时，油管各类缺陷都能被可靠检测，包括通孔和丝扣损伤、管体内壁偏磨、划伤等缺陷等。

2.2 检测标准

2.2.1 探伤

检测油管壁、偏磨、腐蚀后的壁厚，油管有效壁厚不小于新油管规定壁厚的 87.5%,，油管无裂缝、机械损伤和其他缺陷。

2.2.2 检扣

油管接箍内螺纹、油管外螺纹表面无损伤、残缺，油管接箍、油管外螺纹满足螺纹检验要求。

3 油管修复

3.1 油管清洗

目前，油管内外壁清洗方法主要有高压水射流清洗法、水煮法、中频加热清洗法，综合环保影响和清洗效果考虑，一般采用高压水射流和中频加热清洗相结合的方法，可实现自动化操作，清洗效率高、效果好，操作简单，无环境污染，清洗废水经过处理后可循环利用。

3.2 丝扣修复

油管公扣螺纹损伤的，通过车床重新加工丝扣；母扣螺纹损伤的，通过更换接箍来解决。

3.3 管杆防护

管杆外壁、内壁及丝扣清理完毕后，运至合格品场地，在其外壁涂抹防锈油、丝扣涂抹丝扣油保护，防止锈蚀。

4 经济效益分析

近年来，油田作业公司普遍面临新油管短缺、旧油管大量闲置等问题，为了降低油田开采成本，开展油管修复再利用工作势在必行，部分作业公司启动了自动油管清洗检测线建设项目，进一步拓展了油管修复技术的应用空间。

以渤海油田某作业公司为例，近年来开始进行旧油管的修复再利用，取得了可观的经济效益。按照实际发生费用进行分析，平均每根油管修复成本约400元，按新油管价值的80%,计算修复后的油管价值900元，扣除每根油管的残值 375元，实际每根油管增加经济效益约 600元。该油田作业公司 2017年共完成旧油管修复再利用1,300根，实现直接经济效益为 78万元，同时也实现了良好的间接经济效益和社会效益。

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