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1、概述
普通高分子聚乙烯內襯油管使用至今,通過室內評價、綜合配套技術研究及現場推廣應用,內襯管偏磨治理技術取得了良好的偏磨治理效果,是偏磨治理技術的一場革命。
形成了有桿泵和螺桿泵兩種配套模式。
內襯管耐磨性好、摩擦系數低、基本上滿足了偏磨治理的需要。
內襯管自己耐磨,保護對方耐磨,桿管和諧相處、和平共存。
當泵掛小于或等于1800米以內時,內襯油管耐磨性基本正常。
當泵掛大于1800米時內襯管短期可以,三個月后個別井就出現問題,影響油井正常生產;2000米以上的泵掛內襯管就不能用。
2、問題的提出
普通內襯油管在治理偏磨方面取得了非常好的效果,但是由于內襯管材料是高分子量(或超高分子量)聚乙烯,其長期使用溫度為80℃。隨著下泵深度的增加和定向井技術的發展,高分子量聚乙烯內襯管出現了起泡、縮頸、耐磨下降等情況。經現場觀察在1800米時內襯就出現以上現象,甚至在1700米斜井段也出現以上現象,經分析1700—1800米井溫75--80 ℃左右,正是高分子量聚乙烯內襯管的臨界使用溫度。
為了擴大內襯管的適用范圍,特別是在超過2000米以上的深井達到更好的治理偏磨,需要研究一種耐高溫內襯管(120℃)以滿足采油工程的需要。為此我公司聯合相關科研院所歷時兩年研發試驗,研制成功專為深井內襯油管使用的特殊改性材料PRM,維卡軟化溫度(A50)200度,長期使用溫度120度。
3、PRM超高溫合成材料
PRM耐超高溫內襯管是在超高分子量聚乙烯內襯油管的基礎上,升級制造的一種新型材料----PRM耐超高溫合成材料,維卡軟化溫度200℃,長期使用溫度120℃。耐超高溫合成材料內襯管為外徑為64mm,壁厚為3.2-3.5mm。
4、PRM超高溫合成材料特性
PRM耐超高溫合成材料內襯管繼承了超高分子量聚乙烯襯管的所有性能,在此基礎上在耐溫、耐腐蝕方面有顯著提升;能有效解決油管嚴重偏磨與嚴重腐蝕的問題,同時具有較低的摩擦系數,能有效防結垢和減緩結蠟現象的發生,延長了生產管柱的使用壽命,適合用于超深井、高溫井、酸堿度較高的井。
PRM超高溫合成材料維卡軟化溫度200℃,使用溫度120℃。
溫度加熱到150℃時,左為超高分子量聚乙烯管;右為PRM超高溫合成材料管
5、工藝特性
1)、耐高溫對比
PRM耐超高溫合成材料的維卡軟化溫度為200℃,長期使用溫度為120℃。普通高分子量聚乙烯的維卡軟化溫度為130℃,長期使用溫度為80℃.
2)、防偏磨對比
3)、不改變原作業工藝
6、性能指標
序號 | 項目 | 超高分子量聚乙烯 | PRM超高溫內襯管 | 實驗方法 |
1 | 密度/(g/cm³) | ≥0.94 | 1.20~1.30 | GB/T 1033.1 |
2 | 維卡軟化溫度(A50)/℃ | ≥130 | ≥200 | GB/T 1633 |
3 | 拉伸屈服強度/Mpa | ≥20 | ≥45 | GB/T 8804.3 |
7、PRM超高溫內襯管檢測報告及應用說明
8、試驗井例
2017年7月14日至2018年6月20日試驗耐超高溫內襯油井合計四口,平均下井深度2000米左右;底層溫度為120℃;延長檢泵周期最長為500天(且目前仍在生產)。各試驗井具體情況說明如下:
油井1:GDGB21X20
管材 | 日期 | 作業原因 | 生產周期(天) | 管柱配套 | 抽油桿配套(mm) | 泵掛(m) | 動液面 | 備注 |
普通內襯 | 2016.2.23-2017.7.14 | 空心桿斷 | 503 | D73mm內襯油管1+D89mm內襯油管 | Ø22+Ø36空心桿 | 1800 | 1465 | |
超高溫內襯管 | 2017.7.14至今 | 602天(仍在生產) | D73mm平式高溫內襯油管1000米+D89mm內襯油管 | Ø22+Ø36空心桿 | 2006 | 1195 | 泵深超過1800米普通內襯檢泵周期為90天左右 | |
油井2:GDGB21-X29
管材 | 日期 | 作業原因 | 生產周期(天) | 管柱配套 | 抽油桿配套(mm) | 泵掛(m) | 動液面 | 備注 |
超高溫內襯管 | 2017.9.24至今 | 新投 | 532天(仍在生產) | D73mm平式高溫內襯油管1000米+D89mm平式油管 | Ø19+Ø38加重+Ø22+Ø25 | 1997 | 1475 | 泵深超過1800米普通內襯檢泵周期為90天左右 |
油井3:BAE34-X101
管材 | 日期 | 作業原因 | 生產周期(天) | 管柱配套 | 抽油桿配套(mm) | 泵掛(m) | 動液面 | 備注 |
普通內襯 | 2015.10.8-2018.6.18 | 偏磨桿斷 | 965 | D73mm內襯油管1+D89mm內襯油管+D89mm平式油管 | Ø22+Ø25 | 2200 | 2102 | |
超高溫內襯管 | 2018.6.18至今 | 238天(仍在生產) | D73mm平式高溫內襯油管1000米+D89mm內襯油管 | Ø22+Ø25 | 2200 | 2046 | 泵深超過1800米普通內襯檢泵周期為90天左右 | |
油井4:GNGN132-1
管材 | 日期 | 作業原因 | 生產周期(天) | 管柱配套 | 抽油桿配套(mm) | 泵掛(m) | 動液面 | 備注 |
普通內襯 | 2018.6.20 | 檢泵 | 143 | D73mm內襯油管1+D89mm內襯油管+D89mm平式油管 | Ø22+Ø22碳纖維 | 2601 | 2040 | |
超高溫內襯管 | 2018.6.20至今 | 236天(仍在生產) | D73mm平式高溫內襯油管1000米+D89mm內襯油管 | Ø22+Ø22碳纖維 | 2202 | 1931 | 泵深超過1800米普通內襯檢泵周期為90天左右 | |
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