提高连续油管使用寿命的方法
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连续油管寿命影响因素和解决措施连续油管是一种用于输送油气的设备,其寿命会受到许多因素的影响。
本文将探讨连续油管寿命的影响因素以及解决措施。
连续油管寿命的影响因素:1. 用途和环境:连续油管的用途和环境会直接影响其寿命。
如果用于海底输油管道,可能会面临海洋环境中的盐腐蚀、海洋生物的附着等问题,这些因素将加速连续油管的腐蚀和磨损。
2. 材料选择:连续油管的材料选择对其寿命具有重要影响。
应根据不同用途的要求选择合适的材料,例如耐腐蚀、耐高温等性能优良的材料,以提高其寿命。
3. 运输和安装:运输和安装过程中,油管可能会遭受撞击、挤压等外力,导致其受损和变形,进一步影响其寿命。
在运输和安装过程中,应注意减少外力作用,保护油管的完整性。
4. 方管维护:定期维护可以延长连续油管的寿命。
维护工作包括清洗管道内部、修复损坏部位、防腐工作等,可以消除潜在的腐蚀和磨损因素,提高油管的使用寿命。
5. 管道压力:管道内部的压力对连续油管的寿命有直接影响。
过高的压力可能导致油管局部的应力集中,增加其腐蚀和破裂的风险。
正确控制管道压力,避免超负荷工作,可以延长油管的寿命。
6. 动态载荷:连续油管在使用过程中会受到动态载荷的影响,例如液体流动产生的液压冲击、机械振动等。
这些载荷将对油管产生疲劳破坏,降低其寿命。
在设计和使用过程中,应考虑减小动态载荷对油管的影响。
连续油管寿命的解决措施:1. 材料创新:研发和使用新型材料,例如抗腐蚀材料、高强度材料等,可以提高连续油管的抗腐蚀性能和强度,延长其使用寿命。
2. 定期维护:建立完善的维护体系,定期对连续油管进行检测和维护工作,及时发现和修复潜在问题,预防故障的发生。
3. 强化管道设计:在油管的设计中,考虑减小动态载荷的影响,通过优化管道结构,改善油管的抗疲劳性能,提高其使用寿命。
4. 合理使用:合理控制输送介质的温度、压力等参数,避免油管超负荷工作,减小油管受力,延长其寿命。
5. 加强监控:建立油管运行的实时监测体系,通过监测管道内部压力、温度、流速等参数,及时发现异常情况,采取措施避免油管寿命受损。
连续油管寿命影响因素和解决措施【摘要】连续油管在工业生产中起着至关重要的作用,其寿命受多种因素影响。
油管使用环境、材料选择、设计制造质量、润滑维护及运行参数优化都对油管寿命有着直接影响。
有效延长连续油管寿命的重要性不言而喻,需要综合考虑多种因素。
在解决措施上,重视油管的材料选择和设计质量,加强润滑维护工作,优化运行参数,都是延长寿命的关键措施。
未来,随着技术的不断进步,油管寿命延长的方向将更加多样化和智能化。
为了提高生产效率和降低维修成本,对连续油管寿命影响因素和解决措施的研究至关重要。
【关键词】连续油管、寿命、影响因素、解决措施、油管使用环境、材料选择、设计、制造质量、润滑、维护、运行参数优化、延长寿命、综合考虑、未来发展方向。
1. 引言1.1 连续油管寿命影响因素和解决措施连续油管(也称为连续输送带)在工业生产中扮演着重要的角色,其寿命的长短直接影响到输送系统的稳定性和效率。
为了延长连续油管的使用寿命,需要综合考虑多种因素并采取相应的解决措施。
油管使用环境是影响其寿命的重要因素。
在腐蚀性气体、高温、高湿度等恶劣环境下使用的油管容易发生老化和磨损,从而缩短其寿命。
在选择油管材料时,需要考虑到使用环境的特点,选用耐磨、耐腐蚀的材料,如不锈钢或聚氯乙烯等。
油管设计和制造质量也直接影响其寿命。
设计合理、工艺精湛的油管不仅能够承受更大的载荷和压力,还能减少因瑕疵而引起的故障。
在选择油管时,需要考虑到设计和制造质量,并优先选择具有专业生产能力的厂家。
润滑和维护措施也是延长连续油管寿命的重要手段。
定期对油管进行润滑和检修,及时发现并处理潜在问题,可以减少因摩擦和磨损而导致的损坏,从而延长油管的使用寿命。
运行参数的优化也是影响连续油管寿命的关键因素之一。
合理设置输送速度、温度等参数,避免过载和过热现象的发生,可以减少对油管的损伤,从而延长其使用寿命。
要想有效延长连续油管的寿命,需要在油管使用环境、材料选择、设计和制造质量、润滑和维护措施以及运行参数优化等方面综合考虑,以确保输送系统的稳定运行和长期可靠性。
连续油管寿命影响因素和解决措施在石油化工行业中,连续油管作为输送介质的重要组成部分,承载着炼油厂的原油、成品油等各种介质,起着非常重要的作用。
由于使用环境的特殊性,连续油管的寿命受到诸多因素的影响,如腐蚀、磨损、疲劳等,因此需要采取一系列的解决措施,保障连续油管的正常运行。
本文将探讨连续油管寿命的影响因素以及相应的解决措施。
一、连续油管寿命影响因素1. 腐蚀腐蚀是连续油管长期使用过程中不可避免的问题,炼油过程中使用的介质中通常含有一定的酸性物质和盐分,这些物质与连续油管表面金属发生化学反应,导致腐蚀。
长期的腐蚀会造成连续油管壁变薄,甚至会形成孔洞,严重影响管道的使用寿命。
2. 磨损连续油管在输送介质的过程中经受着高速液流、固体颗粒的冲击和摩擦,导致管壁表面的磨损。
尤其是在转弯处,磨损更加严重,较快地降低了管道的使用寿命。
3. 疲劳连续油管在长期使用过程中,由于介质的冲击等因素,易发生疲劳破坏。
特别是在高温、高压、高速流体中,连续油管更容易发生疲劳裂纹,引发更严重的后果。
4. 温度和压力温度和压力是影响连续油管性能和寿命的重要因素。
高温和高压会使连续油管材料发生相变和蠕变,导致材料的物理性能发生变化,从而影响管道的使用寿命。
5. 设计和制造质量管道的设计和制造质量直接影响着管道的使用寿命。
设计不合理、材料选用不当、焊接质量差等都会导致管道在使用过程中出现问题,缩短管道的寿命。
二、连续油管寿命解决措施1. 选用耐腐蚀材料为了减少腐蚀对连续油管的影响,可以通过选用耐腐蚀的材料来制作连续油管。
使用不锈钢、耐蚀合金等材料,能够显著减少连续油管的腐蚀情况,延长使用寿命。
2. 表面防腐涂层在连续油管的表面进行防腐涂层处理,能够有效地减少管道受到腐蚀的程度。
选择耐高温、高压的防腐涂层材料,可以保护管道的表面,延长管道的使用寿命。
3. 加强管道支撑和固定对于在运行过程中易产生振动和摩擦的连续油管,应加强管道的支撑和固定,减少管道受到外力的影响,延长管道的使用寿命。
连续油管寿命影响因素和解决措施连续油管是石油钻井中不可或缺的重要设备,它承担着输送钻井液、传递动力和驱动下游设备的重要功能。
在使用过程中,连续油管寿命的影响因素却不容忽视。
本文将主要从四个方面对连续油管寿命的影响因素和解决措施进行分析。
连续油管寿命影响因素一:材料选择在连续油管的制造过程中,对材料的选择尤为关键。
一些优质的钢材具有较高的抗拉强度和硬度,但是在高温和高压环境下可能会出现脆性断裂的问题。
在选择连续油管的材料时,需要兼顾其强度和韧性,以确保在极端条件下能够保持稳定的性能。
还需要考虑材料的耐磨性和耐腐蚀性,以延长连续油管的使用寿命。
解决措施:1. 优化材料选择:选择具有较高韧性、耐磨性和耐腐蚀性的优质钢材作为连续油管的制造材料;2. 加强材料处理:通过热处理、表面处理等工艺手段,改善钢材的性能,提高连续油管的使用寿命。
连续油管的工艺制造对其性能和寿命有着直接的影响。
一些制造工艺中存在的缺陷,如焊接接头处的裂纹、内部残余应力等,都会降低连续油管的使用寿命。
制造工艺中的磨损、变形等问题也会导致连续油管的性能下降,进而影响其寿命。
1. 完善制造工艺:优化焊接工艺,避免焊接接头处的裂纹产生;加强工艺控制,减少内部残余应力,改善连续油管的性能;2. 提高设备精度:采用更先进的制造设备和加工工艺,降低磨损和变形,提高连续油管的整体质量。
连续油管在实际使用中会受到各种不同的工作环境的影响,如高温、高压、酸碱腐蚀等。
这些恶劣的工作环境会加速连续油管的磨损和腐蚀,缩短其使用寿命。
1. 选用合适的工作环境:在不同的工作环境下选择适合的连续油管材料和涂层,提高其抗腐蚀能力;2. 加强维护管理:定期检查和维护连续油管,及时清除腐蚀产物和磨损颗粒,延长其使用寿命。
连续油管的操作使用也会对其寿命造成一定影响。
不正确的使用方法和过度的工作负荷会导致连续油管的损坏和磨损,进而影响其使用寿命。
1. 规范操作流程:培训操作人员,制定规范的操作流程,减少操作误差,延长连续油管的使用寿命;2. 控制工作负荷:合理分配工作任务,避免连续油管过度负荷工作,减少磨损和损坏的可能。
连续油管寿命影响因素和解决措施连续油管是石油钻探中必不可少的设备之一,它承担着将石油从油井底部输送至地面的重要任务。
在使用过程中,连续油管会遭受各种因素的影响,从而影响其使用寿命。
本文将探讨连续油管的影响因素以及解决措施。
连续油管的使用寿命受到以下几个主要因素的影响:1. 井下工艺:连续油管的使用寿命受到井下钻井工艺的影响。
对油井底部流体的处理方式,如水泥浆的使用、井底压力控制的方法等,都会对油管的寿命产生重要影响。
在井下操作中,需要注意合理使用井下工艺,避免对连续油管产生不必要的损害。
2. 环境因素:连续油管在使用过程中还遭受到环境因素的影响。
油井底部的高温、高压环境以及油井底部的垂直深度等因素,都会对连续油管的使用寿命产生影响。
在选择连续油管材质时,需要考虑到环境因素,选择能够承受这些环境因素的材料。
3. 使用条件:连续油管的使用寿命还受到使用条件的影响。
井下工作的频率、井下操作的细节等因素,都会对连续油管的使用寿命产生影响。
在设计和使用连续油管时,需要合理控制使用条件,避免过于频繁或者过于用力的操作,从而减少连续油管的损坏程度。
4. 材料质量:连续油管的材料质量对其使用寿命也产生重要影响。
连续油管的钢材质量、制造工艺等因素,都会对其使用寿命产生影响。
在选购连续油管时,应选择质量好、制造工艺优良的产品,避免因材料质量不过关而影响使用寿命。
为解决连续油管使用寿命的问题,可以采取以下措施:2. 选择合适的材料:选择合适材料制造连续油管,考虑井下环境的高温、高压等因素,选择能够适应这些环境的材料。
还可以通过使用高强度的材料,加大连续油管的负荷,提高使用寿命。
3. 加强监测和维护:加强对连续油管的监测和维护工作,定期检查油管的状况,及时发现并处理油管的问题,避免出现大面积损坏。
可以通过无损检测技术对油管进行定期检测,发现问题后及时维修或更换。
4. 实施技术改进:通过技术改进,提高连续油管的使用寿命。
连续油管寿命影响因素和解决措施连续油管是一种用于输送石油和天然气等液体和气体的管道,在长时间的使用过程中,会受到一系列的因素影响而导致寿命缩短。
了解这些影响因素,并采取相应的解决措施,对于延长连续油管的使用寿命具有重要意义。
下面将就连续油管寿命的影响因素和解决措施进行详细阐述。
连续油管的材料选择是影响其寿命的重要因素之一。
在选择材料时,应考虑油气介质的特性、工作温度、工作压力等因素,并选择耐腐蚀、耐磨损、抗拉强度高的材料。
还应考虑材料的成本和可获取性等因素。
应力是影响连续油管寿命的重要因素之一。
连续油管在使用中会受到内部和外部的压力和力的作用,从而产生应力。
过大的应力会导致油管变形、损坏和断裂等问题。
应采取降低应力的措施,比如增加油管壁厚度、减小工作压力、改变油管的支承方式等。
腐蚀是影响连续油管寿命的重要因素之一。
连续油管在输送油气的过程中,容易受到介质的腐蚀。
腐蚀会导致油管表面的金属被侵蚀和破坏,从而影响油管的强度和寿命。
应采取腐蚀防护措施,比如喷涂腐蚀防护涂层、选用抗腐蚀材料等。
油管的震动和振动也是影响其寿命的重要因素之一。
震动和振动会使油管受到冲击和变形,从而导致油管的疲劳破坏和寿命的缩短。
应采取减震和减振措施,比如设置减震器、减振器等。
油管的操作和维护也会影响其寿命。
不正确的操作和维护会导致油管的磨损和损坏,从而缩短油管的使用寿命。
操作和维护人员应接受专业的培训,严格按照操作规程进行操作,定期进行油管的检查、维护和更换。
环境因素也会影响连续油管的寿命。
比如高温、低温、海水等恶劣的环境条件会对油管产生不良影响。
应根据不同的环境条件选择合适的油管材料,并采取相应的防护措施。
连续油管的寿命受到多方面因素的影响,从材料选择到操作维护,都需要考虑到不同的因素并采取相应的解决措施。
只有全面考虑这些因素,并采取有效的措施,才能延长连续油管的使用寿命,提高油气输送的安全可靠性。
连续油管寿命影响因素和解决措施连续油管是石油工业中不可或缺的设备,它们在油田开发中扮演着十分重要的角色,由于长期的运行和恶劣的工作环境,连续油管的使用寿命常常受到影响。
为了延长连续油管的使用寿命,减少维护成本以及提高生产效率,我们有必要深入理解连续油管寿命的影响因素,并采取相应的解决措施。
让我们来了解一下连续油管寿命的影响因素有哪些。
1. 腐蚀腐蚀是连续油管寿命的主要影响因素之一。
在油田开发中,连续油管经常暴露在含有酸性物质和盐分的高温高压环境中,这些物质会加速连续油管的腐蚀速度。
腐蚀会导致连续油管壁变薄,严重影响其使用寿命。
2. 磨损连续油管在使用过程中会受到机械磨损,特别是在井下的弯曲段和井口处,磨损会导致连续油管的强度减弱,进而影响其寿命。
3. 疲劳连续油管长期承受高温高压的作用,容易出现疲劳裂纹,尤其是在井下的弯曲段和井口处,这些裂纹会导致连续油管的结构性能下降,最终影响其寿命。
硫化氢是油田中常见的腐蚀剂,会对连续油管造成严重的腐蚀损害,降低其使用寿命。
1. 选择优质材料在制造连续油管时,选择耐腐蚀、耐磨损、抗疲劳的优质材料是非常重要的。
优质材料不仅可以提高连续油管的抗腐蚀能力,还可以减少磨损和延长使用寿命。
2. 表面处理通过表面处理可以提高连续油管的抗腐蚀性能和耐磨损性能。
常见的表面处理方法包括镀锌、热浸镀锌、热处理等。
3. 加强维护定期对连续油管进行检测和维护,及时发现并修复腐蚀、磨损、疲劳等问题,可以延长连续油管的使用寿命。
4. 采用防腐蚀涂层在生产过程中,可以在连续油管表面涂覆一层特殊的防腐蚀涂层,提高其抗腐蚀能力,延长使用寿命。
5. 优化设计通过以上的解决措施,我们可以延长连续油管的使用寿命,降低维护成本,提高生产效率。
在未来的油田开发工作中,我们需要进一步研究和完善这些解决措施,不断提高连续油管的抗腐蚀能力、抗磨损能力和抗疲劳能力,为油田开发提供更可靠的设备支持。
连续油管寿命影响因素和解决措施随着现代工业的发展,润滑油管在机械设备中发挥着重要的作用。
油管的使用寿命受到很多因素的影响,如果不及时处理,将会导致机械设备的故障和损坏。
了解连续油管寿命影响因素并采取相应的解决措施就显得尤为重要。
一、连续油管寿命影响因素1. 腐蚀腐蚀是油管使用寿命的主要影响因素之一。
当油管长时间暴露在潮湿或者化学性腐蚀环境中,会导致油管表面的腐蚀和生锈,从而减少了油管的使用寿命。
2. 磨损长时间的使用会导致油管表面与其他部件的摩擦,造成油管表面磨损,进而影响了油管的使用寿命。
3. 振动在机械设备运转时,振动是不可避免的,长期的振动会造成油管的疲劳开裂,降低了油管的使用寿命。
4. 温度高温会导致油管材料的老化和变形,低温则会造成油管的脆化,温度不稳定也会影响油管的使用寿命。
二、连续油管寿命解决措施1. 选用高品质的润滑油管在选择润滑油管时,应选择质量好、耐腐蚀、耐磨损的润滑油管,这样可以有效提高油管的使用寿命。
2. 加强对油管的维护保养定期对油管进行清洗、润滑和防腐蚀处理,及时发现问题并采取相应的措施,可以延长油管的使用寿命。
3. 减少振动通过增加支撑、加装减振器等措施,减少机械设备的振动,从而延长油管的使用寿命。
4. 控制温度对机械设备的工作环境进行温度控制,可以有效减少温度对油管材料的影响,延长油管的使用寿命。
总结:连续油管的使用寿命受到很多因素的影响,为了延长油管的使用寿命,我们应该选择高品质的润滑油管,在使用过程中加强维护保养,减少振动和控制温度。
只有通过这些措施,我们才能有效地延长油管的使用寿命,避免因油管故障导致的机械设备损坏和停工。
连续油管寿命影响因素和解决措施连续油管寿命是指油管在使用过程中能够持续承受一定工作负荷和环境条件的时间。
一旦油管发生故障,不仅会影响到工作进度,还会带来安全隐患和经济损失。
研究连续油管寿命的影响因素并采取相应的解决措施,对提高油管使用效率具有积极的意义。
连续油管寿命的影响因素主要包括以下几个方面:1. 材料质量:油管的材料质量直接影响其使用寿命。
通常情况下,高强度、耐腐蚀的材料能够提高油管的寿命。
2. 工作条件:工作条件是影响油管寿命的重要因素。
包括油管所承受的工作负荷、温度、压力、流速等。
超出油管承受范围的工作条件会缩短油管的寿命。
3. 腐蚀和磨损:油管在工作过程中容易受到腐蚀和磨损的影响。
腐蚀会使油管表面出现氧化、锈蚀现象,磨损则会使油管变形、疲劳断裂。
4. 施工活动:油管的施工活动也会对其寿命产生影响。
如急剧的压力变化、振动、冲击等会对油管造成破坏。
1. 选择合适的材料:根据不同的工作条件和要求,选择具有高强度和耐腐蚀性能的材料,例如高强度合金钢、耐腐蚀不锈钢等,以提高油管的使用寿命。
2. 加强油管的保护:通过防腐蚀和防磨损措施,延长油管的使用寿命。
可以对油管进行外涂层保护,如涂覆防腐涂料;内部使用防腐涂料或进行防腐处理等。
3. 控制工作条件:合理控制工作条件,使其在油管能够承受的范围之内。
如减小工作负荷,控制温度和压力变化等。
4. 做好油管维护和检修工作:定期对油管进行检修和维护,及时排查和处理问题,发现故障及时修复,可以有效延长油管的使用寿命。
连续油管的寿命受多种因素的影响,但通过选择合适的材料、加强保护、控制工作条件以及做好维护和检修工作等措施,可以延长油管的寿命,提高其使用效率。
这对于保障工作进度、降低安全风险和节约成本都具有重要意义。
应用技术提高连续油管使用寿命的方法徐艳丽(四川石油管理局井下作业处)摘要 从采用软件跟踪疲劳寿命,截断法,变径连续油管,反转使用连续油管,防止连续油管损伤,合理配置设备6个方面讨论了控制管串疲劳,提高连续油管使用寿命的方法,并得出结论:控制管串疲劳的方法中,最有效的方法是实际作业截断法。
指出要尽量减少连续油管在带内压下工作,也要研究开发降阻性能好的工作液,以延长连续油管使用寿命、降低作业风险。
关键词 连续油管 疲劳 使用寿命连续油管的失效主要是内压作用下的弯曲疲劳所致。
连续油管每起下一次总共包含6个弯曲动作,下入井内时,连续油管由注入头牵引拉离滚筒,滚筒液压马达施加一定的反向拉力将连续油管拉直;当进入导向架时,连续油管沿导向架的弯曲半径发生弯曲;通过导向架后进入牵引链条总成,连续油管重新被拉直;起出井口时,产生上述3个反向弯曲动作。
针对上述形变所产生的屈服,井口段管串负载最大,以及局部高压等情况,采取合理、有效的控制措施,对提高连续油管使用寿命,削减连续油管作业风险具有重要意义。
软件跟踪疲劳寿命软件跟踪系统将作业参数输入给电脑,实时监测下入深度、下入速度、运行方向、质量、井口压力和泵压、管柱内压等参数,然后软件通过一系列计算对这些数据进行处理,确定管段上产生的疲劳值。
目前由CTES公司生产的Cerberus4 5版软件序列除能进行疲劳寿命计算外,还能进行施工工具设计、水力模拟、管材受力、强度及径向受力分析、管串使用设计以及井底工具组合等,其中Ori on软件通过OPT022数据采集系统对流量、压力、深度、温度等参数进行实时记录、监测施工工序并最后形成报表。
其疲劳寿命计算将整盘管串按3m 设置段长,对累计疲劳进行实时检测,将连续油管管串当前疲劳极限信息传递给操作人员,预防在管串疲劳段进行不必要的往复运行。
截 断 法使用同一盘连续油管,对一批井深相似的井作业时,由于累积疲劳特别集中,现场断裂隐患较大。
针对这种情况可采用常规截断法,即每次作业后从连续油管末端截去一段,推荐截断长度为6~15m,使连续油管的累积疲劳分散在较宽区域,避免疲劳峰值出现在重复作业段,在川渝地区20余年的连续油管作业中常采用这种方法控制管串疲劳。
疲劳控制的另一种方法是实际作业截断法,每次作业后,结合管串寿命曲线进行评价,根据下次作业参数决定是否截断管串,或截断多长管串,以使管串累积疲劳最小,从而避免连续油管在作业中断裂。
在购置连续油管时应注意,每盘连续油管应有一定富余量,以能截断少量管串而增加整盘连续油管的使用次数,延长使用寿命。
另外,国外在使用新连续油管在第一次起下管柱时每隔305m进行一次测重[1],使重力检测点上的疲劳分散。
432002年 第30卷 第11期石 油 机 械CHINA PETROLEUM M ACHINERY徐艳丽,女,助理工程师,生于1973年,1997年毕业于西安石油学院石油工程专业,现从事压裂酸化技术工作。
地址:(642159)四川省隆昌县。
电话:(0832)3917404。
(收稿日期:2001-12-26;修改稿收到日期:2002-04-14)变径连续油管连续油管悬挂在井内时,井口段有效力最大,累积疲劳相应最大,一盘连续油管采用从内层到外层管壁由厚变薄的变径连续油管,将克服连续油管区别于常规油管、钻杆的连续性引起的弱点。
通过连续油管泵注工作液时,由于滚筒上内层连续油管盘绕直径小,承受泵压高,管内压力对内层管串的影响更严重。
1991年美国Southw estern Pipe 公司曾设计了一套模拟试验装置[2],使用壁厚2 21mm 、直径31 75mm 经冷轧、回火处理,管材材质A -606的连续油管,分别施加内压17 22和34 45M Pa 。
试验结果证明,管内压力为34 45M Pa 时,连续油管起下150次达到疲劳极限;管内压力为17 22M Pa 时,连续油管起下500次达到疲劳极限,采用变径连续油管当管内压力一定时,壁厚的增加可降低管壁周向应力。
变径连续油管外径较大时[3],当连续油管从滚筒上释放,经过注入装置入井后,由于滚筒上内层连续油管和井口段连续油管管壁较厚,将大大提高抗疲劳能力,提高连续油管的使用寿命。
1998年四川石油管理局井下作业处从美国Hydra Rig 公司引进了外径31 75mm 、长5000m 和外径38 1mm 、长3200m 的两套变径连续油管。
使用效果表明,变径连续油管从滚筒上释放,经过连续油管导向器,最后下入井中时,累计疲劳要小于同样内压下等径连续油管循环下入井中的累计疲劳,提高了连续油管的使用寿命。
反转使用连续油管由于滚筒上连续油管距滚筒内层越近,盘绕直径越小,承受内压越高,下入井内负载也越大,因此内层连续油管比外层连续油管疲劳累积更快,使用一段时期将管串反转后,将内层最疲劳端反转到外层,盘绕直径增大,屈服得到释放,承受内压减小,入井深度增加有效力减小,因此可降低整盘连续油管的疲劳累积速度。
用直径60 3mm 的两盘连续油管在同一深度范围内进行模拟作业,结果表明[1]:第一盘连续油管进行11次作业后达到了累计疲劳。
第二盘连续油管先进行10次作业后,反转使用连续油管又进行了5次作业才达到累计疲劳,反转使用连续油管后使总累计运行距离增长了32 7%。
防止连续油管损伤产生疲劳裂缝的主要原因是连续油管外壁的机械损伤,连续油管在自封铜衬套、导向器滑动轴承、井口设备和匀绕器上造成的挤压、磨损,以及由于冰堵或在寒冷地区的连续油管在上述位置冻结,不合理的焊接方式,部件及连续油管外壁不干净,施加的内张压力过大都会造成连续油管机械损伤。
另外,轴向载荷增加会引起连续油管抗挤毁能力下降,一旦达到管材疲劳极限载荷,管串会超过弹性形变持续伸长,直到在最大应力点发生 缩颈!现象和断裂。
管串发生 缩颈!,管子就会失去原有的强度,即使达不到理论计算的载荷极限也会引起油管损坏。
应针对以上原因对设备进行维护保养,制定规程,正确检查、操作设备,以防止连续油管损伤。
适当降低连续油管工作时的内压,可以提高连续油管的疲劳寿命,减少连续油管现场断裂的机会,降低作业成本。
由于连续油管内径小,工作液泵注排量受到限制,要想既能满足泵注排量要求,又能提高连续油管的疲劳寿命,就要开发研究降阻性能好的工作液,降低连续油管泵注工作液时的摩阻损失,降低连续油管工作时的内压。
四川石油管理局井下作业处于1999年11月26日至29日在蜀南气矿合30井洗井作业过程中做了工作液的降阻实验,发现使用聚丙烯酰铵水溶液,在排量150l/min 时,泵压为28MPa,而使用清水时相同排量下,泵压为55M Pa,摩阻降低了27MPa 。
除连续油管机械损伤外,由于连续油管长期接触腐蚀性工作液、含硫油气,暴露在大气中,连续油管腐蚀也是管串损伤的重要原因。
对管内腐蚀可将适量的缓蚀剂加入工作液,使工作液对连续油管的腐蚀降低到最小程度,泵注工作液后,要立即泵注至少一管柱体积清水清洗连续油管内壁,在作业中还应尽量减少连续油管与井内腐蚀介质接触的时间。
起出连续油管时,要对连续油管外壁进行冲洗、涂油,以减缓大气对连续油管外壁的腐蚀。
作业结束后,用惰性气体将管内液体吹尽,密封,保护连续油管内壁。
合理配置设备在成本允许的前提下,应优先选用抗拉强度高44 石 油 机 械2002年 第30卷 第11期的连续油管材料;在满足使用要求的前提下,应优先选用小直径的连续油管;在地理环境允许的情况下应配置直径最大的导向器和滚筒。
导向器和滚筒直径越大,连续油管的弯曲程度越小,屈服变形也越小。
配置在平原或沙漠地区作业的设备,导向器和滚筒可选择最大圆弧直径和滚筒中心直径。
据国外研究资料介绍[1],使用直径3 05m的导向器与使用直径2 45m的导向器相比,能使外径60 3mm管柱的疲劳寿命延长11%;滚筒中心直径3 3m与2 85m的滚筒中心直径相比,能使外径60 3mm的连续油管的疲劳寿命延长16%;而采用直径3 05m的导向器和中心直径3 3m的滚筒能使60 3mm的连续油管的疲劳寿命延长约28%。
应 用 实 例1997年,国外采用上述控制管串疲劳的方法在墨西哥作业区作业,降低了连续油管疲劳强度,增加了连续油管作业的可靠性。
1996年连续油管断裂7次,而1997年底,连续油管只有两个针眼,与上一年相比降低了300%[1]。
1998年四川石油管理局井下作业处购进了CTES公司生产的Cerberus 4 5版软件序列,投产两年来利用其进行疲劳寿命计算,评价其提供的疲劳寿命曲线,并根据下次作业参数具体分析是否截断管串,或截断多长管串,既节约了连续油管管材,又使管串累积疲劳最小,避免了连续油管在作业中断裂。
结 论控制管串疲劳的方法中,最有效的方法是实际作业截断法,它利用连续油管软件序列进行疲劳寿命计算,跟踪管柱的疲劳,结合管串寿命曲线进行评价,确定应截断多长管串,以使管串累积疲劳最小,且节约管材。
合理配置设备、采用变径连续油管,反转使用连续油管,可以有效地控制管柱疲劳,防止连续油管的机械磨损和腐蚀磨损,可以更有效地使用工作管柱。
另外由于连续油管管径小,内压对连续油管的疲劳寿命损害大,要尽量减少连续油管在高内压下工作,也要研究开发降阻性能好的工作液,以延长连续油管的使用寿命、降低作业风险。
参 考 文 献1 徐 梅,李 青 连续油管工作管柱的有效控制 国外油田工程,2001,17(1):17~202 王优强,张嗣伟 影响连续油管疲劳寿命的因素分析石油机械,2001,29(4):19~213 刘海浪,柯仲华,赵振峰 小井眼和连续油管技术的进展与应用 北京:石油工业出版社,1998:73~81(本文编辑 赵连禄)(上接第31页)结论与建议(1)SLYb∀8100型取心工具的研制成功,是对现有国产中硬地层取心工具(可取 100mm岩心)的进一步完善,有效地解决了我国海洋中硬地层,特别是砾石层、破碎层的取心难题。
(2)SLYb∀8100型取心工具操作简便,适应性强,通过与不同金刚石切削刃取心钻头的合理选配,可满足常规中硬、硬地层、破碎层及砾石层等的取心需要。
与国内外同类产品相比,该工具更符合现场技术操作要求,技术指标高,每米取心综合成本不到国外同类产品的 ,约为国内同类产品 。
(3)SLYb∀8100型取心工具选用的MC尼龙复合材料衬管耐磨、耐温,性能优越,在150#以内温度下不仅有效地降低岩心的进筒阻力,防止岩心堵塞、阻卡,确保取心质量,而且起到岩心保形效果,方便了出心操作和地质取样,其成本仅为进口玻璃钢内筒及铝合金内筒的 ,因此配用这种衬管的SLYb∀8100型取心工具有着广阔的市场前景。
(4)SLYb∀8100型取心工具在我国海洋油田取心作业中取得显著效果,现已小批量生产,建议在全国各陆地及海洋石油取心作业中推广应用。