非金属及复合材料在石油管领域应用现状及前景

当前油气劣质化严重,油气管网输送介质的腐蚀性日益突出,传统碳钢管已无法满足高腐蚀性介质输送需求,采用耐腐蚀性优良的非金属管材成为防护腐蚀的重要手段之一,并已广泛应用于油气集输和注水等领域。文章分析了油气田典型非金属及复合材料管产品的主要类型及各自特点,与传统金属管道进行了全寿命周期的经济性对比,在调研我国油气田非金属及复合材料管应用现状和国外最新应用趋势的基础上,重点论述了我国非金属及复合材料管材研究和应用的最新进展和前景,并针对目前非金属及复合材料管在油气田中应用存在的问题提出了建议。     

非金属防腐管道的中试应用及性能评价

非金属管道因具有优良的耐腐蚀性,在油田得到广泛应用,但其物理机械性能较金属管道差,又限制了在油田的推广,因此有必要对非金属管道的性能进行综合评价,以达到合理选用非金属管道、充分发挥其防腐性能的目的。文章对玻璃钢管、钢骨架复合管、PE内衬管、玻璃釉内衬管和尼龙复合管进行了一年的中试应用及解剖试验评价,认为钢骨架复合管、尼龙复合管的防腐性能及整体性能较好,作为油田集输系统比较适宜的内防腐技术有较好的应用前景;玻璃钢管不适宜在较大压力下应用;PE内衬管防腐性能较好,但内衬与管道的结合力差,玻璃釉内衬管的防腐性能差,二者均不适宜在油田推广应用。     

非金属管在油田的应用及探讨

为解决金属管道在油田进入中高含水期出现腐蚀穿孔频繁、结垢等严重问题，以及减少金属管道对油田地质注水造成的二次污染，有必要对不周材质的管道进行现场试验。某油田从2000年起相继使用玻璃钢管、钢骨架复合管和柔性复合管代替钢管进行油气集输及注水工程，充分利用了非金属管的耐腐蚀性强和水力性能好等优点。通过现场实际应用证明，虽然采用非金属管一次性投资较高，但非金属管在油田集输和注水系统中可以防垢，杜绝腐蚀，减少污水二次污染，缩短工期，降低维护成本，经济效益和社会效益明显。综合考虑非金属管优于金属管，利于油田的长久发展，具有推广应用价值。     

老君庙油田地面集输注水系统优化技术

以老君庙油田集输注水系统改造工程为例,根据老君庙油田现状及实际存在的问题,介绍了老油田调整改造的简化优化方案。老君庙油田集输注水系统改造工程充分利用油品性质好、原油含水高、地形南北高差大的特点,通过综合应用树状串管不加热集油工艺、单干管稳流配水工艺、无线遥测技术、非金属管材、油气混输泵、高效柱塞泵等先进技术,实现了集输、注水站场一级布站,原油损耗、吨油能耗大幅度降低,用工降低明显,其经验可供老油田借鉴、参考。     

陆上油田集输管道腐蚀失效分析与防治技术研究

某陆上油田在近几年的开发过程中,集输管网受到严重的腐蚀破坏,影响油田的正常生产。通过对已建地面系统介质组分监测,发现管道原油中含有大量的CO_2,又对典型失效管件进行分析,明确了集输管道内腐蚀失效的主要原因,给出了一系列的腐蚀防治措施:添加缓蚀剂防护、加内涂层、采用HDPE管穿插内衬、碳纤维补强、采用非金属管材等,并且逐步形成一套防治结合的腐蚀防治技术体系,使管道失效数量连续下降,安全环保风险得到有效控制,可为类似油田集输管道内腐蚀防治提供参考。     

HDPE管穿插法修复旧管道技术

埋设于地下的集输管网都面临着后期的腐蚀,解决腐蚀修复问题是集输管后期生产管理的主要问题。通过对HDPE管穿插修复技术工艺原理、HDPE管承压能力计算设计、管材原料、管材性能要求、管道短管、弯头处的连接方法、密封结构以及运行管理等的分析阐述,从而较详实地介绍了一种管道修复方法。这种方法可避免对腐蚀严重的管线全线开挖、彻底更换,因此成本相对较低,施工时间比较短,特别对于埋设于高大建筑物及重要交通干线下的管线腐蚀泄漏无法更换的问题也得到很好解决。原来的金属管道还作为承压管道,而内衬的HDPE具有非常好的防腐性能,总体上相当于金属与非金属的复合管,综合效果,特别是防腐蚀性能大大提高。     

非金属管材在油田集输系统的应用

在油田开发过程中，油田集输管线受输液介质的腐蚀和磨损使管线使用寿命缩短。为了正确了解油田集输管线使用情况，为制定油田管线下步发展规划提供依据，对孤岛采油厂地面输油管线的腐蚀原因从流体流速、矿化度、含水、含砂等情况进行了详细分析，认识到管线材质是管线腐蚀的内因，输液量的不断增加是管线腐蚀的外国。指出了非金属管材是油田管线更新换代的必然选择，详尽地介绍了非金属管材在孤岛采油厂的应用情况及使用效果，并对下一步工作提供了建设性意见。     

集输油用非金属柔性复合管研制与性能评价

针对油气田地面集输管线腐蚀泄露、结蜡堵塞问题，研究开发了一种高性能油气介质相容性好、内压强度高的非金属柔性复合管，并对制备的非金属柔性复合管内衬层进行油品介质相容性试验以及相关力学性能评价。结果表明，在温度70℃、压力10 MPa、0号柴油介质下浸泡1 080 h后，内衬管氧化诱导时间（OIT）衰减率为14.3%，远小于普通PE100管材的衰减率（56.9%）；拉伸强度衰减率为8.01%，低于普通PE100管材（18.05%），具有较好的耐介质相容性。对制备的DN50 mm非金属柔性复合管进行评价，爆破压力可达37.2 MPa，在最小弯曲半径600 mm下，全周期循环弯曲10次未出现开裂，循环后爆破强度为31.2 MPa。通过长期静液压试验预测寿命表明，在40～50℃和使用压力为9.6 MPa工况下，该管材可正常服役50年。产品各项性能完全满足GB/T38725.2—2020和SY/T 6662.2—2020相关要求，为油气田地面集输道提供了新的选择。     

高温高压条件下柔性复合管评价方法研究

油气集输用三层结构的柔性复合管已广泛用于国内各大油田,然而,服役温度和承内压仍是制约非金属管使用的主要因素。为了对后期运行提供保障及降低事故率,需要对高温高压复杂工况用柔性复合管进行适用性评价方法研究。文中通过对各功能层,尤其是耐温性能和承压性能主要承担者的内衬层和增强层材料的选材与评价以及整管适应性评价,进行柔性复合管高温高压适用性研究。另外,参照目前国内外柔性复合管相关标准,对关键性能指标进行量化。     

西部油田地面集输管线腐蚀穿孔及防治措施

地面集输管线的腐蚀穿孔是影响油气田安全生产的主要隐患之一。对西部某油田2013年度地面集输管线的腐蚀穿孔进行了统计和分析。注水管线的管材质量和结构、输送介质的腐蚀性、流体冲刷作用以及施工质量等是管线腐蚀穿孔的主要因素。为降低地面集输管线的腐蚀风险,提出"碳钢+缓蚀剂"防腐模式、使用非金属管线和管线定期检测的综合防治措施。从实用性和经济性考虑,缓蚀剂加注前一般要进行一次选型、分批次评价和定期清管预膜。非金属管线应重点关注选型和施工质量。     

油田集输管网用非金属管问题分析及建议

本文以油田建设中所采用材料为切入点,通过分析油田集输管材料选择的重要性,最终总结出油田集输管网用非金属管存在问题。     

非金属管材在油田集输系统的应用探讨

对于石油天然气行业而言,管道运输是最安全、经济和对环境破坏最小的运输方式.作为油田普通管材的钢管在油田开发的中后期的应用已暴露出诸多问题,如腐蚀严重、穿孔加剧等.阴极保护技术亦有缺陷.探讨了油田集输钢管内防腐的局限性及非金属管材的技术特点与优势.     

钢骨架复合管在二连油田林4断块的施工应用

在油田集输管道施工中,输送的介质和周围土壤对金属管道具有不同程度的腐蚀性,特别是沼泽地区的。管道外部腐蚀更为严重,影响了管道的使用寿命。由于钢骨架复合管具有耐腐蚀、抗老化、抗冻、耐热、轻质、安装快捷、安装质量受环境影响小等优点,被广泛应用到单井管道和集输干线中。文章根据近几年在二连油田林4断块单井管道（钢骨架复合管）的施工经验,介绍了钢骨架聚乙烯塑料复合管的施工方法、施工要点及注意事项。     

非金属管在油田集输中的应用

简述玻纤增强塑料管、内衬不锈钢玻璃钢复合管、钢骨架塑料复合管等 3种非金属管在喇嘛甸油田的实际应用 ,并对三种非金属管道在实际应用过程中的特点进行评价 ,认为从长远来看具有良好的经济和社会效益 ,为今后油田在中强腐蚀地区更换管道时的材质选用提供了技术支持     

油气集输管网腐蚀现状及防腐蚀技术探索

油田油气集输管网实际应用的过程中应全面分析和研究腐蚀问题的现状,针对性的使用防腐蚀技术措施增强抗腐蚀性能与效果,为油田油气集输管网的高质量、长时间、高效益应用夯实基础。     

浅谈《油气集输设计规范》中的几个技术问题

对新编写的《油气集输设计规范》中的几个技术问题进行了分析和解释。关于井口回压,机械采油井的产量基本不受井口回压的影响,只是其他一些因素限制井口回压不能过高。关于原油储备,原油以管道方式外输的油田,其原油储备天数不能少于3天;原油通过铁路外输的油田,其原油储备天数不应少于5天。新规范还对螺杆泵、非金属复合管、电脱水器及监控系统的应用提出了规定:应选用具有外润滑功能的双螺杆泵;为了减少腐蚀,集榆管道应使用非金属复合管;对于大型的油田,应采用电脱水技术,设置泄漏实时监测系统。     

不同管材在油田水处理装置中的应用对比分析

介绍了在油田水处理装置中不同管材使用的发展过程及各自的特性,通过对比镀锌钢管、ABS工程塑料管材、钢塑复合管材在水处理装置中的应用,得出钢塑复合管材可以在许多水处理装置及大量供水系统中推广使用。     

大庆油田油气集输管网失效概率研究

结合大庆油田油气集输管网实际,改进了一种油气集输管网复杂系统的风险细化分析方法,并用于油气集输管网失效的计算。首先通过致命度分析方法 (FMECA)得到油气集输管网系统的主要故障类型,其次对相关主要故障类型进行FTA细化分析,建立了大庆油田油气集输管网风险评价的故障树模型,再应用布尔代数法求得故障树的最小割集,采用层次分析法和模糊数学相结合的方法计算出了故障树中各个基本事件的发生概率和重要度,并通过故障树中的逻辑关系求出导致管网失效的概率。计算结果表明,大庆油田集输管网失效概率为0.281 3;对大庆油田油气集输管网失效影响较大的因素按重要程度从大到小顺序,依次是管道运行年限、管材质量、土壤腐蚀速率、大气腐蚀速率、管道埋深、防腐层破损。据此指出,对于运行年限长的管道,由于管道发生了腐蚀,必须进行防腐层更换和必要的土壤回填,防止防腐层再次破损和第三方破坏;管材质量是次之的影响因素,如何做到提高管材的质量与控制投资之间的平衡是非常重要的。     

非金属复合管在油气长输管道工程中应用的可行性

根据油气长输管道钢质管材应用的实际情况,国内外管道界都注意到非金属复合管(钢塑复合管、铝塑复合管、玻璃钢、热塑性复合管、复合增强钢管等)的应用前景,并致力于非金属复合管新产品的开发。在分析钢质管材应用利弊的基础上,重点介绍了热塑性复合管(RTP)、复合增强钢管的性能、应用领域,阐释了复合管应用于油气长输管道的可行性以及推广应用所必须解决的诸如标准、寿命、原材料供应、检测、连接与运输等问题。指出国内管道界要在积极跟踪、引进、吸收国外先进技术的同时,充分发挥创造力,早日攻克复合长输管道工业性应用难题。     

塑料合金—玻璃钢高中压复合管

塑料合金—玻璃钢高中压复合管(以下简称玻璃钢复合管)是将热塑性塑料、玻璃钢、金属3种材料有机地结合在一起具有钢的强度和塑料耐腐蚀性优势的管材。在研制过程中解决了耐温性、管接头密封性等工艺技术问题,使产品耐腐蚀性、耐温性、耐压性满足了现场使用要求。经油田应用表明,玻璃钢复合管性能优异,可部分替代钢管使用。