南松玉(大慶油田第三采油廠,黑龍江大慶163000)
非金屬管道在油田中的應(yīng)用及認(rèn)識(shí)
南松玉(大慶油田第三采油廠,黑龍江大慶163000)
非金屬管道主要應(yīng)用于集油、注水、注入、污水系統(tǒng)中。非金屬管道在解決油田腐蝕問題上具有金屬管道所無法比擬的優(yōu)勢,有效緩解了因管道內(nèi)腐蝕而污染介質(zhì)的問題。與此同時(shí),在工程實(shí)際應(yīng)用中也暴露出滲漏、斷裂損壞等問題,且部分管道的搶修存在較大困難,影響了油田正常生產(chǎn)。因此,對(duì)非金屬管道采取有效的防護(hù)與修復(fù)措施,是我們目前面臨的重要的研究課題。
非金屬管道;性能及特點(diǎn);穿孔;凍堵;技術(shù)管理措施
非金屬管道性能及特點(diǎn)
項(xiàng)目玻璃鋼管工作溫度承壓標(biāo)準(zhǔn)使用壽命鋼骨架增強(qiáng)聚乙烯復(fù)合管50℃4 Mpa 50年塑鋼復(fù)合油田專用管0~90℃25 Mpa 30年120℃25 Mpa 30~50年優(yōu)點(diǎn)內(nèi)、外壁耐腐蝕;管道內(nèi)壁光滑,絕熱性好,傳熱系數(shù)低,柔韌性好內(nèi)壁光滑,磨擦系數(shù)小,節(jié)省動(dòng)力消耗,輸送介質(zhì)溫度界限高;價(jià)格適中強(qiáng)度高,管道內(nèi)壁光滑,水力特性優(yōu)異,運(yùn)輸便利,施工費(fèi)用低缺點(diǎn)適用溫度、系統(tǒng)工作壓力具有局限性柔性復(fù)合高壓輸送管連續(xù)增強(qiáng)塑料復(fù)合管-40~90℃16Mpa 30年具有連續(xù)性,柔性大摩阻?。环笤O(shè)地形要求低,無焊口,不會(huì)出現(xiàn)因?yàn)楹缚谫|(zhì)量不過關(guān)而造成的滲漏現(xiàn)象相對(duì)價(jià)格過高;易受機(jī)械設(shè)備破壞對(duì)運(yùn)輸、裝卸、堆放的要求很嚴(yán)格對(duì)施工要求嚴(yán)格
2.1 非金屬管道因材料性能缺陷導(dǎo)致的自然穿孔
(1)非金屬材料接頭處的連接材料力學(xué)指標(biāo)遠(yuǎn)小于傳統(tǒng)的金屬管道,導(dǎo)致非金屬管道接頭處頻繁損壞。
(2)部分非金屬管道質(zhì)量不達(dá)標(biāo)或因施工時(shí)對(duì)管線稍有損傷,管道在高壓作用下,承壓能力達(dá)不到最高限值,薄弱部位就會(huì)出現(xiàn)穿孔現(xiàn)象。
2.2 非金屬管道施工質(zhì)量不過關(guān)導(dǎo)致的穿孔
非金屬管道抗沖擊性、抗拉強(qiáng)度等機(jī)械性能方面相對(duì)于金屬管道較弱,敷設(shè)時(shí)未嚴(yán)格按設(shè)計(jì)、施工要求鋪設(shè)導(dǎo)致穿孔。
(1)塑鋼復(fù)合油田專用管自身連接采用扣押接頭,長度為30cm,接頭間采取內(nèi)塞、灌膠、固化、壓實(shí),正常應(yīng)壓實(shí)兩遍。但實(shí)際施工過程中由于施工質(zhì)量未必達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)。
(2)非金屬管道修復(fù)質(zhì)量不過關(guān),特別是冬季對(duì)非金屬管道進(jìn)行維修時(shí),室外修補(bǔ)條件差,質(zhì)量難以保證,反復(fù)出現(xiàn)穿孔。
2.3 土質(zhì)沉降導(dǎo)致的管道穿孔
低洼地帶土壤對(duì)管道的束縛較小。進(jìn)入雨季以來,由于流沙易沉降,造成管道底部不平、容易受力變形,形成薄弱部位,加上該部位管道內(nèi)流體的應(yīng)力較集中,導(dǎo)致管道錯(cuò)斷。
2.4 外力作用導(dǎo)致的管道破損
非金屬管道是一種脆性材質(zhì),抗外界沖擊能力差,應(yīng)避免在裝卸、搬運(yùn)、施工時(shí)管材受到外力沖擊。
(1)非金屬管道穿孔維修周期比較長,從上報(bào)審批到廠家量尺、處理,最迅速的周期是兩天,而實(shí)際生產(chǎn)中處理周期超出兩天,嚴(yán)重影響生產(chǎn)時(shí)率。
(2)承壓能力弱的非金屬管道,不宜在集輸系統(tǒng)應(yīng)用,不適應(yīng)采油隊(duì)冬季的生產(chǎn)管理。(3)非金屬管道投用初期,管線埋深是極大問題。由于設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)埋深普遍1.2m~1.8m之間(單井最深1.8m、注入站總母液管線1.2m),冬季發(fā)生穿孔時(shí),無法明確找到具體穿孔位置,母液穿孔滲漏量逐時(shí)增加,后期繼續(xù)尋找穿孔位置的難度大大增加。
(4)非金屬管線補(bǔ)漏工作在滿足清潔度的條件下做頭、熱熔,整體完成后試水、試液,再經(jīng)過24小時(shí)的觀察后再做設(shè)備計(jì)劃,隔日進(jìn)行回填、保溫,導(dǎo)致挖掘設(shè)備反復(fù)多次使用造成了很大的難度。
(1)定期沖洗地面管線,防止回壓過高。沖洗管線時(shí)排量采用先小后大,計(jì)量間管線溫度達(dá)到50度左右時(shí)再大排量沖洗,且注意觀察壓力。
(2)結(jié)合動(dòng)態(tài)的生產(chǎn)情況,對(duì)液面、含水較高的井,適當(dāng)降低注水強(qiáng)度、縮短注水周期。
(3)針對(duì)土質(zhì)沉降造成疲勞極限減低的問題,分區(qū)域進(jìn)行管道連接口打混凝土支座,避免土壤下沉應(yīng)力對(duì)連接口受力的影響。
(4)建議條件允許情況下,在非金屬管道鋪設(shè)過程中選擇低點(diǎn)安裝1個(gè)瀉壓閥門,當(dāng)管道損壞穿孔兩端控制閥門不嚴(yán)時(shí)放出管線中的存水,便于維修。
非金屬管道具有質(zhì)量輕、耐腐蝕、連續(xù)性好等優(yōu)點(diǎn)。在油田得到了廣泛應(yīng)用,并取得了良好的效果,從長遠(yuǎn)看,降低了成本。雖然應(yīng)用中也暴露出一定的不適應(yīng)性,但采取有效的管理和技術(shù)措施可以克服不適用性。
(1)非金屬管道維修需要專業(yè)化管理。隨著非金屬管道的應(yīng)用數(shù)量的加大,管道維護(hù)工作量也隨之增加,建議制定相應(yīng)的維護(hù)管理制度,加強(qiáng)非金屬管道工程的日常維護(hù)管理,成立專業(yè)的維修隊(duì)伍。
(2)建議增加非金屬管道標(biāo)志樁,以達(dá)到醒目、警示的作用。一是對(duì)所有新鋪設(shè)的非金屬管的起點(diǎn)、折點(diǎn)、終點(diǎn)處設(shè)置標(biāo)志樁,且宜在管道沿線每隔0.2km處設(shè)置管道標(biāo)志樁;二是在容易被動(dòng)土的地段加設(shè)標(biāo)志樁,盡量減少因施工造成的損害;三是對(duì)所有處理過出漏的管線增設(shè)標(biāo)志樁,能更準(zhǔn)確的掌握管線的走向。
(3)加強(qiáng)非金屬管道在施工敷設(shè)時(shí)現(xiàn)場監(jiān)督力度,嚴(yán)格按照非金屬管道敷設(shè)標(biāo)準(zhǔn)要求施工,減少因施工質(zhì)量導(dǎo)致的穿孔。
[1]《標(biāo)準(zhǔn)宣貫培訓(xùn)教材》.大慶:大慶油田有限責(zé)任公司質(zhì)量安全環(huán)保部,2005.
[2]《非金屬管道設(shè)計(jì)規(guī)范》.北京:石油工業(yè)出版社,1999.
南松玉(1979-),女,文化程度:大學(xué)本科,現(xiàn)有職稱:中級(jí)工程師,工作單位:大慶第三采油廠第五油礦地質(zhì)工藝隊(duì)。