【摘 要】本文簡(jiǎn)要介紹了高壓玻璃鋼管道在國(guó)內(nèi)外應(yīng)用情況,分析了高壓玻璃鋼管在應(yīng)用中的優(yōu)點(diǎn),闡述了高壓玻璃鋼管道在油田中的應(yīng)用情況,并結(jié)合油田實(shí)際,評(píng)價(jià)了高壓玻璃鋼管道在油田中的應(yīng)用效果,應(yīng)用表明高壓玻璃管道的應(yīng)用,為油田代理巨大的經(jīng)濟(jì)效益。
【關(guān)鍵詞】高壓 玻璃鋼管道 油氣集輸
高壓玻璃鋼管道集輸技術(shù)起源于國(guó)外,美國(guó)在50年代中期就已開(kāi)始在一些油田使用玻璃鋼管道集輸技術(shù),目前美國(guó)新鋪設(shè)的輸油管線60%以上是玻璃鋼管,美國(guó)已累計(jì)應(yīng)用各類(lèi)玻璃鋼管道100多萬(wàn)公里,每年以5%-10%的速度遞增。由于玻璃鋼管道技術(shù)具有較多的優(yōu)點(diǎn),近幾年,國(guó)內(nèi)各油田在輸油、輸水、輸氣等管道上開(kāi)始使用玻璃鋼管道技術(shù),目前月4000多公里左右,在實(shí)際應(yīng)用中取得了較好的效果,降低了集輸成本。
一、高壓玻璃鋼管應(yīng)用的優(yōu)點(diǎn)
(一)耐腐蝕、壽命長(zhǎng)
高壓玻璃鋼管道有四個(gè)結(jié)構(gòu)層,經(jīng)特殊工藝將無(wú)堿玻璃纖維和環(huán)氧樹(shù)脂纏繞制作而成。玻璃管道在使用時(shí),表面不需要再涂任何防腐材料,管道自身就具備極強(qiáng)的耐腐蝕性,能夠有效的預(yù)防流體中的腐蝕物和地層對(duì)管道的腐蝕,且無(wú)需增加陰極防護(hù)。目前油田普遍采油聚合物驅(qū)、三元復(fù)合驅(qū)、二氧化碳驅(qū)、微生物驅(qū)等采油方式致使化學(xué)試劑的用量逐年增加,對(duì)鋼管的腐蝕特別嚴(yán)重,并且因腐蝕而產(chǎn)生的鐵離子會(huì)使聚合物發(fā)生降解,影響驅(qū)油效果,而玻璃鋼管優(yōu)良的耐酸、耐堿特性也很好解決了這一問(wèn)題。一旦投入使用,維護(hù)成本低使用壽命長(zhǎng),是鋼管的2~3倍。在油田集輸中采用玻璃鋼管可節(jié)省管道更換費(fèi)用,還可節(jié)省維修、維護(hù)等費(fèi)用,為油田帶來(lái)很大的經(jīng)濟(jì)效益。
(二)避免二次污染
全國(guó)各油田普遍存在注入水質(zhì)不達(dá)標(biāo)的問(wèn)題,嚴(yán)重影響著油田的正常生產(chǎn)。通過(guò)對(duì)比金屬管線與非金屬管線對(duì)輸送介質(zhì)的污染分析,對(duì)于注水處理站出口達(dá)標(biāo)的凈化水用鋼管輸送后水質(zhì)情況發(fā)生了較大的變化,達(dá)標(biāo)水經(jīng)鋼管腐蝕后形成的物質(zhì)造成水質(zhì)二次污染,使得達(dá)標(biāo)水變?yōu)榉沁_(dá)標(biāo)水;采用非金屬管道輸送時(shí)水質(zhì)無(wú)變化,其良好的耐腐蝕性能很好的解決了二次污染問(wèn)題,將會(huì)為油田的可持續(xù)性發(fā)展和資源環(huán)保做出巨大的貢獻(xiàn)。
(三)管道的重復(fù)使用
鋼管的重復(fù)使用價(jià)值很低,而玻璃鋼管可以自如地拆卸和重新組裝。大慶油田處于開(kāi)采的中后期,有些區(qū)塊油儲(chǔ)量小,采出困難,有些油井短短幾年時(shí)間就失去了使用價(jià)值,如果采用玻璃鋼管則可拆卸取出,用于其他區(qū)塊,為油田節(jié)省大量資金。
二、高壓玻璃管道在油田的應(yīng)用
2008年,**油田投產(chǎn)運(yùn)行若干年的某輸油管道,由于處于低洼地帶的9.2公里鋼管道大面積腐蝕穿孔,為了解決管線的腐蝕問(wèn)題,首次采用了高壓玻璃鋼管道,建成投產(chǎn)后運(yùn)行至今非常平穩(wěn)。在此基礎(chǔ)上,2010年開(kāi)始大面積推廣應(yīng)用,首次在新區(qū)塊的油氣集輸和油田注水上全部采用高壓玻璃鋼管道,油氣集輸?shù)牧鞒虨樾…h(huán)狀摻輸流程。在這些技術(shù)成果的基礎(chǔ)上,分別在其他區(qū)塊建設(shè)工程中廣泛地采用了高壓玻璃鋼管道。目前,高壓玻璃鋼管道應(yīng)用已達(dá)1500多公里,其中油氣集輸方面應(yīng)用1000多公里,注水方面應(yīng)用500多公里,運(yùn)行情況良好,較好解決了**油田的腐蝕、結(jié)垢問(wèn)題。
由于高壓玻璃鋼管線熱傳導(dǎo)性沒(méi)有鋼管線好,所以在三管伴隨流程中沒(méi)有進(jìn)行應(yīng)用,所用的高壓玻璃鋼管線均用在小環(huán)狀摻輸流程和雙管摻輸流程中。2010年,在新建區(qū)塊整體改造中站外47口油井全部采用單管冷輸流程,應(yīng)用量在22公里。
三、應(yīng)用效果評(píng)價(jià)
(一)很好地解決腐蝕、結(jié)垢問(wèn)題
**油田部分區(qū)塊地處低洼地帶和鹽堿地區(qū),通過(guò)高壓玻璃鋼管線的應(yīng)用,較好解決了該油田管道腐蝕、結(jié)垢問(wèn)題。目前所鋪設(shè)的高壓玻璃管線運(yùn)行情況良好。
(二)可用高壓洗井車(chē)進(jìn)行解堵
2011年5月間,**油田聯(lián)合站外輸管線DN100,設(shè)計(jì)壓力為7Mpa,長(zhǎng)度34公里,中間設(shè)加壓站一座,由于此區(qū)塊采用農(nóng)電,當(dāng)時(shí)停電將近8小時(shí)造成管線全線凝管。此區(qū)塊原油含水比較低,在30%左右,凝固點(diǎn)較高,凝固點(diǎn)為34°C左右,在解堵方面,采用高壓洗井車(chē)進(jìn)行解堵,解堵過(guò)程中洗井車(chē)壓力逐漸升高,最后洗井車(chē)壓力達(dá)到12MPa解堵成功。到目前為止,該管線運(yùn)行狀況良好。
(三)降低生產(chǎn)成本
玻璃鋼管道內(nèi)壁絕對(duì)粗糙度小于0.1mm,內(nèi)表面光滑,磨阻系數(shù)小,減少輸送泵壓,節(jié)電節(jié)能,減低運(yùn)行成本。玻璃鋼管道的導(dǎo)熱系數(shù)0.36W/m.°C,本身就是一種絕緣保溫體。比鋼管需要的保溫層厚度小,節(jié)約材料,減低建設(shè)成本。使用同一厚度的保溫層時(shí),輸送介質(zhì)的入口溫度比鋼管低,節(jié)約燃料,減低運(yùn)行成本。玻璃鋼管道由于質(zhì)量較輕,運(yùn)輸、裝卸、安裝比較方便,施工時(shí)無(wú)需較多施工機(jī)具,施工周期短。玻璃鋼管道機(jī)械強(qiáng)度低,抗外力強(qiáng)度能力差,施工過(guò)程中對(duì)回填土及回填方式要求比較嚴(yán)格,需按照相應(yīng)的施工規(guī)范進(jìn)行操作。
(四)玻璃鋼管與鋼管的長(zhǎng)期經(jīng)濟(jì)效益對(duì)比分析
以100公里DN80 PN16MPa管道為例,對(duì)玻璃鋼管道與鋼管的長(zhǎng)遠(yuǎn)經(jīng)濟(jì)效益進(jìn)行了比較(表1)。玻璃鋼管使用壽命按30年,鋼管使用壽命按15年,管道使用年限按30年計(jì)算,則玻璃鋼管與鋼管相比可節(jié)省總費(fèi)用51%~58%。
四、結(jié)論
高壓玻璃鋼管和鋼管相比具有許多優(yōu)點(diǎn),高壓玻璃鋼管道在防腐蝕、防結(jié)垢、防結(jié)蠟、節(jié)約維護(hù)維修費(fèi)用、節(jié)約更換費(fèi)用、節(jié)約生產(chǎn)費(fèi)用等方面可為油田的節(jié)能降耗和可持續(xù)發(fā)展做出重要的貢獻(xiàn)。
參考文獻(xiàn):
[1]李杰訓(xùn),李秀蘭.玻璃鋼管道技術(shù)在油田的應(yīng)用[J].管道技術(shù)與設(shè)備,1995,16(5):16-19.
[2]杜秋平,李開(kāi)達(dá),張貴喜,等.高壓玻璃鋼管道的性能特點(diǎn)及其在油田的應(yīng)用[J].承德石油高等專(zhuān)科學(xué)校學(xué)報(bào),2005,7(4):28-30.