油田用甲基四氫苯酐高壓玻璃鋼管市場簡析(一)
2006-07-03
第一章 綜述
1、高壓玻璃鋼管道的歷史
高壓玻璃鋼管道是由在纏繞設備上浸漬了高粘結能力的低黏度樹脂基體的高強度玻璃纖維按設定的角度和鋪層纏繞于芯模上,經固化、脫模、加工制得。其最大特點是優(yōu)良的耐腐蝕性能、高耐久性和輕質高強。
玻璃鋼管在油田防腐蝕方面的應用,與其它防腐蝕措施對比,綜合成本低,技術經濟效益好。玻璃鋼管已經成為控制油田腐蝕用量最大、最有前途的非金屬管。
20世紀50年代中期,纖維纏繞環(huán)氧玻璃鋼管開始在美國的一些油田應用,相繼用于輸送管線、油管和套管。
80年代初,美國石油學會先后制定了高壓玻璃鋼線管、油管、套管等相應的API規(guī)范;80年代末,又進行了相應的修改。這些規(guī)范對石油工業(yè)用玻璃鋼的材料選用、成型方法等都作了相應的規(guī)定,標志著石油行業(yè)對高壓玻璃鋼管的認可,促進了高壓玻璃鋼管的應用和發(fā)展。
60年代到80年代是美國油田應用玻璃鋼管的高峰期。只要玻璃鋼管能承受的壓力和溫度的場合,都最大限度地取代了鋼質管道。由于美國產油量的下降(而不是產品問題或革命性更強的產品出現(xiàn)),86年開始使用量有所回落。
總體來說,高壓玻璃鋼管應用于油田防腐,在發(fā)達國家已是應用非常成功的成熟技術。對我國油田來說,它也是非常有前途的技術產品(根據我國和美國玻璃鋼發(fā)展對比預測:我國應在2010-2020年是使用高峰,現(xiàn)在到2010年是高速增長期)。
玻璃鋼管為什么具有如此強大的革命力?
2、高壓玻璃鋼管的特點
優(yōu)良的耐腐蝕性能
與鋼質管道相比,具有優(yōu)越得多的耐腐蝕性能,如對各種強酸強堿、各種無機鹽的溶液、氧化介質、硫化氫、二氧化碳、各種表面活性劑、聚合物溶液、各種有機溶劑等等,只要選擇好樹脂基體,玻璃鋼管都可以長期耐受。
耐疲勞性能好,使用壽命長
一則是由于其優(yōu)異的耐腐蝕性能,再則是由于其優(yōu)良的界面粘結性能,高壓玻璃鋼管的設計使用壽命大于20年,而實際上,往往在使用了30多年以后還完好無損,并且在其使用壽命內是免維修的。
承壓能力高
高壓玻璃鋼輕質高強,參見下表:(略,不支持表格所致)
高壓玻璃鋼管的正常壓力等級為3.5MPa-25MPa(最高可達35 MPa),與其他非金屬管道相比,耐壓能力高得多,應用面也廣得多。
耐熱性能
就目前來說,世界所有商品玻璃鋼管的長期使用溫度還沒有超過115度(玻璃化轉變溫度160度左右),短期使用溫度沒有超過135度(Ameron技術)。相對鋼質管道來說,耐溫性能低得多,是其劣勢。但與其他非金屬管道相比還算耐熱性能好的。據了解,我國現(xiàn)有可以生產玻璃化轉變溫度230度的高壓管道的技術貯備,可將玻璃鋼管的長期耐熱溫度突躍提高到160-170度。從而大大擴展其應用范圍,很好地解決深井等使用中急需解決的難題。
比重輕
高壓玻璃鋼管的比重為2.0左右,約為鋼管的1/4。故運輸方便,安裝簡單,不需要大型、復雜安裝設備。DN100以下的管線只需3個人和一些配套的簡單工具即可。
不易結垢結蠟、流動阻力小
由于玻璃鋼管內壁光潔度高及其特殊的化學結構,故蠟微晶非常難以在玻璃鋼管內表面析出和長大。其水力學指標哈森—威廉斯系數(shù)為150。內壁光潔可以降低泵送功率,節(jié)約輸送能耗(參見下圖略)。
聯(lián)接方式簡捷、強度高
高壓玻璃鋼管采用API 5B 標準8扣油管圓螺紋接頭進行安裝連接(2吋以下采用10扣油管圓螺紋),方便快捷,可靠性好。
3、高壓玻璃鋼管在油田的應用
根據已有的工程經驗和玻璃鋼管的工程實用性,高壓玻璃鋼管被推薦應用于油田如下5個方面:
(1) 較淺井的生產油管
(1.1)含二氧化碳的自噴井
(1.2)無桿采油井
(1.2.1)氣舉采油井
(1.2.2)電潛泵采油井
(1.2.3)直線電機抽油泵油井