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PRM高温防腐耐磨内衬管
1、概述
普通高分子聚乙烯内衬油管使用至今,通过室内评价、综合配套技术研究及现场推广应用,内衬管偏磨治理技术取得了良好的偏磨治理效果,是偏磨治理技术的一场革命。
形成了有杆泵和螺杆泵两种配套模式。
内衬管耐磨性好、摩擦系数低、基本上满足了偏磨治理的需要。
内衬管自己耐磨,保护对方耐磨,杆管和谐相处、和平共存。
当泵挂小于或等于1800米以内时,内衬油管耐磨性基本正常。
当泵挂大于1800米时内衬管短期可以,三个月后个别井就出现问题,影响油井正常生产;2000米以上的泵挂内衬管就不能用。
2、问题的提出
普通内衬油管在治理偏磨方面取得了非常好的效果,但是由于内衬管材料是高分子量(或超高分子量)聚乙烯,其长期使用温度为80℃。随着下泵深度的增加和定向井技术的发展,高分子量聚乙烯内衬管出现了起泡、缩颈、耐磨下降等情况。经现场观察在1800米时内衬就出现以上现象,甚至在1700米斜井段也出现以上现象,经分析1700—1800米井温75--80 ℃左右,正是高分子量聚乙烯内衬管的临界使用温度。
为了扩大内衬管的适用范围,特别是在超过2000米以上的深井达到更好的治理偏磨,需要研究一种耐高温内衬管(120℃)以满足采油工程的需要。为此我公司联合相关科研院所历时两年研发试验,研制成功专为深井内衬油管使用的特殊改性材料PRM,维卡软化温度(A50)200度,长期使用温度120度。
3、PRM超高温合成材料
PRM耐超高温内衬管是在超高分子量聚乙烯内衬油管的基础上,升级制造的一种新型材料----PRM耐超高温合成材料,维卡软化温度200℃,长期使用温度120℃。耐超高温合成材料内衬管为外径为64mm,壁厚为3.2-3.5mm。
4、PRM超高温合成材料特性
PRM耐超高温合成材料内衬管继承了超高分子量聚乙烯衬管的所有性能,在此基础上在耐温、耐腐蚀方面有显著提升;能有效解决油管严重偏磨与严重腐蚀的问题,同时具有较低的摩擦系数,能有效防结垢和减缓结蜡现象的发生,延长了生产管柱的使用寿命,适合用于超深井、高温井、酸碱度较高的井。
PRM超高温合成材料维卡软化温度200℃,使用温度120℃。
温度加热到150℃时,左为超高分子量聚乙烯管;右为PRM超高温合成材料管
5、工艺特性
1)、耐高温对比
PRM耐超高温合成材料的维卡软化温度为200℃,长期使用温度为120℃。普通高分子量聚乙烯的维卡软化温度为130℃,长期使用温度为80℃.
2)、防偏磨对比
3)、不改变原作业工艺
6、性能指标
序号 | 项目 | 超高分子量聚乙烯 | PRM超高温内衬管 | 实验方法 |
1 | 密度/(g/cm³) | ≥0.94 | 1.20~1.30 | GB/T 1033.1 |
2 | 维卡软化温度(A50)/℃ | ≥130 | ≥200 | GB/T 1633 |
3 | 拉伸屈服强度/Mpa | ≥20 | ≥45 | GB/T 8804.3 |
7、PRM超高温内衬管检测报告及应用说明
8、试验井例
2017年7月14日至2018年6月20日试验耐超高温内衬油井合计四口,平均下井深度2000米左右;底层温度为120℃;延长检泵周期最长为500天(且目前仍在生产)。各试验井具体情况说明如下:
油井1:GDGB21X20
管材 | 日期 | 作业原因 | 生产周期(天) | 管柱配套 | 抽油杆配套(mm) | 泵挂(m) | 动液面 | 备注 |
普通内衬 | 2016.2.23-2017.7.14 | 空心杆断 | 503 | D73mm内衬油管1+D89mm内衬油管 | Ø22+Ø36空心杆 | 1800 | 1465 | |
超高温内衬管 | 2017.7.14至今 | 602天(仍在生产) | D73mm平式高温内衬油管1000米+D89mm内衬油管 | Ø22+Ø36空心杆 | 2006 | 1195 | 泵深超过1800米普通内衬检泵周期为90天左右 | |
油井2:GDGB21-X29
管材 | 日期 | 作业原因 | 生产周期(天) | 管柱配套 | 抽油杆配套(mm) | 泵挂(m) | 动液面 | 备注 |
超高温内衬管 | 2017.9.24至今 | 新投 | 532天(仍在生产) | D73mm平式高温内衬油管1000米+D89mm平式油管 | Ø19+Ø38加重+Ø22+Ø25 | 1997 | 1475 | 泵深超过1800米普通内衬检泵周期为90天左右 |
油井3:BAE34-X101
管材 | 日期 | 作业原因 | 生产周期(天) | 管柱配套 | 抽油杆配套(mm) | 泵挂(m) | 动液面 | 备注 |
普通内衬 | 2015.10.8-2018.6.18 | 偏磨杆断 | 965 | D73mm内衬油管1+D89mm内衬油管+D89mm平式油管 | Ø22+Ø25 | 2200 | 2102 | |
超高温内衬管 | 2018.6.18至今 | 238天(仍在生产) | D73mm平式高温内衬油管1000米+D89mm内衬油管 | Ø22+Ø25 | 2200 | 2046 | 泵深超过1800米普通内衬检泵周期为90天左右 | |
油井4:GNGN132-1
管材 | 日期 | 作业原因 | 生产周期(天) | 管柱配套 | 抽油杆配套(mm) | 泵挂(m) | 动液面 | 备注 |
普通内衬 | 2018.6.20 | 检泵 | 143 | D73mm内衬油管1+D89mm内衬油管+D89mm平式油管 | Ø22+Ø22碳纤维 | 2601 | 2040 | |
超高温内衬管 | 2018.6.20至今 | 236天(仍在生产) | D73mm平式高温内衬油管1000米+D89mm内衬油管 | Ø22+Ø22碳纤维 | 2202 | 1931 | 泵深超过1800米普通内衬检泵周期为90天左右 | |
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