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1、超高分子聚乙烯油管内衬管可行性研究报告东营华耐石油科技有限责任公司2015 年 8 月目目 录录1 概述.12 油田油管使用现状.13 国内外发展现状及存在问题.24 华耐生产的超高分子聚乙烯油管内衬管.34.1 超高分子聚乙烯油管内衬管.34.1.1 管材材料研究.34.1.2 内衬油管工艺简介.34.2 超高分子聚乙烯油管内衬管性能优势.44.2.1 优良的耐磨性.44.2.2 优良的耐腐蚀性.44.2.3 优异的自身润滑性和不粘性.44.2.4 高抗冲击性.54.2.5 优良的柔韧性.54.2.6 优良的耐温性.54.3 应用效果.54.4 产品用途.84.4.1 旧油管的修复.84.4
2、.2 新油管的内衬.84.4.3 其他用途.85 油管内衬生产工艺介绍.85.1 油管的选用.85.2 内衬管材的选用.95.3 内衬管生产作业线技术指标.95.4 衬管等径压缩并穿插进入油管.95.5 内衬油管热处理.105.6 衬管端部处理.105.7 管材成品.106 经济效益.106.1 单井效益.106.2 综合效益.错误！未定义书签。错误！未定义书签。6.3 市场前景.11超高分子聚乙烯油管内衬管可行性研究报告01 概述概述油管，是油田生产企业大量使用于油、水井内的钢制管道，属于大宗的基本生产物资。随着油田开发建设进入高含水时期，影响石油开采成本的主要因素是短命井，采油井油管的偏磨
3、、腐蚀和结垢（杆管偏磨、杆断、管漏）导致油井停产、减产。因杆管偏磨造成报废占油管年总用量的 1/6 以上，造成巨大的资源浪费和生产成本增加。基于以上情况，华耐公司开发的高分子聚乙烯油管内衬管具有防腐蚀，防油井结蜡、油水井结垢等特点，可广泛应用于油水井管柱。为了避免或降低油管磨损带来的损害，将内衬管材作为常规油管的内衬薄层，提高油管的抗磨特性。该产品可广泛应用于国内外油田生产企业，针对杆、管间磨损问题突出的单井，可在磨损严重的井段更换抗磨复合油管，延长其井下生产周期，减少因此带来的躺井和作业，综合提高油田生产效率和经济效益。2 油田油管使用现状油田油管使用现状在采油井中，由于含水上升，井身不正，
4、管柱问题或是在斜井/水平井的造斜段，抽油杆及其接箍与油管内壁发生刮擦，造成油管破损或抽油杆断脱，导致油井无法正常生产，给油田生产带来巨大损失。（1）油井生产周期缩短由于油井管、杆的问题，油井无法正常生产，就必须停井进行超高分子聚乙烯油管内衬管可行性研究报告1修理作业，在影响原油产量的同时，维护作业次数及费用也大幅上升。（2）增加了管、杆报废，管杆投入大幅增加据调查统计，因管杆偏磨年报废抽油杆达 98.8 万米，报废油管132.8 万米，由此增加的管、杆年投入费用达 1.8 亿元。因此，油田企业亟需一种抗磨抗腐蚀的油管内衬管解决严重的腐蚀、磨损、结垢等难题！3 国内外发展现状及存在问题国内外发展
5、现状及存在问题针对油管使用过程中的发生的损害，国内外更多的是关注在腐蚀损害方面，大致有两种方式：一是采用金属隔离，即加衬金属衬管或金属镀层。（1）加衬金属衬管：采用不锈钢，铜合金材料等，预制成筒状，通常采用爆燃加衬或轧制加衬方式与油管内壁贴合，然后端部实施焊接。经现场询问，当复合油管受到反复拉伸时，该产品内衬层于油管易开焊，影响使用。（2）金属镀层：一种是镍磷镀管。镍磷镀由于对管道内表面质量，如光洁度、清洁度等要求很高，实际上很难达到。镍磷镀对于使用多年的旧管进行修复非常困难；对于处理过的新管防腐镀膜层由于机械性能指标较差，易导致镀锡层断裂、脱落，造成局部腐蚀，防腐周期太短，目前不再大量使用。
6、二是采用非金属隔离，即涂敷非金属涂层或加衬非金属管。（1）涂敷非金属涂层：在油管内表加覆防腐涂层有一定的局限超高分子聚乙烯油管内衬管可行性研究报告2性，在高温高压多相流的条件下，不论是喷涂、表面渗透、离子注入等，因防腐膜层厚度很薄，仅为十几微米，涂层破损的概率很大，易发生脱落，从而导致严重的局部腐蚀，且无法对旧油管进行修复。（2）加衬非金属管：早先采用烧制陶瓷作为油管内胆，但造价高，易崩裂，玻璃钢管和玻璃钢内衬管耐温性差、成本也高。国内最近有采用衬普通 HDPE，已投入市场，国外检索发现已采用HDPE，尼龙 11 和 PPR 衬管，主要用于抗油井酸性介质腐蚀。4 超高分子聚乙烯油管内衬管超高分
7、子聚乙烯油管内衬管4.1 超高分子聚乙烯油管内衬管超高分子聚乙烯油管内衬管4.1.1 管材材料研究管材材料研究聚乙烯是通过乙烯（CH2=CH2）加成聚合而成，是由重复的CH2单元连接而成的，因其化学稳定性好、自润滑性能高、低吸水率和良好的绝缘性能而广泛应用于许多领域。但用于有杆泵井抗磨防腐，需要对其抗磨性能、耐温性能、机械性能等方面进行提高和改进。经过不懈努力，通过改善分子结构和特种添加剂，研究形成了性能优异的聚乙烯新材料，它具有分子量高、分子链长、分子排列紧密等特点（见下图） ，在兼顾抗磨耐温性能的同时，大大提高了抗拉性能，保证弹性，非常适合油管内衬管材的应用。超高分子聚乙烯油管内衬管可行性
8、研究报告3普通普通 聚乙烯聚乙烯松散高分子松散高分子 链链特种特种 聚乙烯聚乙烯紧密高分紧密高分 子长链子长链4.1.2 内衬油管工艺简介内衬油管工艺简介本产品采用特种超高分子聚乙烯为原材料，经特定挤出工艺生产出适合油田使用的新型管材，采用隔离原理将其紧衬到油管内，因其自身的高耐磨、抗腐蚀、耐高温、阻力小等特点，有效减轻抽油杆与油管内壁的磨损和腐蚀，提高油管和设备的使用寿命。特种聚乙烯内衬新材料特种聚乙烯内衬新材料 挤出工艺挤出工艺内衬管内衬管 内衬油管新技术内衬油管新技术 抗磨防腐双重特性的油管抗磨防腐双重特性的油管4.2 超高分子聚乙烯油管内衬管性能优势超高分子聚乙烯油管内衬管性能优势4.
9、2.1 优良的耐磨性优良的耐磨性超高分子聚乙烯油管内衬管最引人注目的一个特性就是它具有极高的耐磨性，是钢管的 7-10 倍，尼龙的 3-4 倍。其耐磨机理不是超高分子聚乙烯油管内衬管可行性研究报告4仅靠它的硬度，而且还靠粘弹性和摩擦系数小来缓冲磨损。超高分子聚乙烯油管内衬管是目前解决油井偏磨难题最有效的技术。4.2.2 优良的耐腐蚀性优良的耐腐蚀性超高分子聚乙烯油管内衬管稳定性极高，具有良好的耐化学腐蚀特性，除强氧化性酸液外，在一定温度和浓度范围内能耐各种腐蚀性介质（酸、碱、盐）及有机介质（萘溶剂除外） ，而且可在温度小于 80的浓盐酸中应用，在海水和液体洗涤剂中也是很稳定的。 4.2.3 优异的自身润滑性和不粘性优异的自身润滑性和不粘性超高分子聚乙烯油管内衬管可行性研究报告5超高分子聚乙烯油管内衬管的磨损系数较小，表面吸附力非常微弱，抗粘附能力与特氟隆相当，有效防止结垢。4.2.4 高抗冲击性高抗
