柔性復(fù)合高壓輸送管的研究與利用

柯紅峰 黃新杰 李愛(ài)玲 孫坤 阿福（中原油田采油三廠，山東 莘縣 252429）

1 注水管網(wǎng)材料現(xiàn)狀及存在的問(wèn)題

中原油田采油三廠從1981年投入注水開(kāi)發(fā)，經(jīng)過(guò)多年建設(shè)，注水系統(tǒng)管網(wǎng)已全面完善，地面設(shè)施配套基本得到保障，然而，隨著注水流程逐漸增大，管網(wǎng)趨于復(fù)雜，管網(wǎng)所處環(huán)境多樣化，注水系統(tǒng)對(duì)管網(wǎng)材質(zhì)要求也隨之多樣化。目前中原油田采油三廠注水管網(wǎng)使用管材主要有三種，分別為鋼質(zhì)管材、鋼骨架塑料管材、玻璃鋼管材，三種管材在使用中都存在各自的優(yōu)缺點(diǎn)，鋼質(zhì)管優(yōu)點(diǎn)是強(qiáng)度高，承壓高，不易被外力破壞，缺點(diǎn)是易腐蝕穿孔，內(nèi)腐蝕不易防范，管線壽命短。鋼骨架塑料管優(yōu)點(diǎn)是耐腐蝕、防結(jié)垢，具有較好的抗沖擊性；缺點(diǎn)是承壓能力低，容易被外力破壞。玻璃鋼管優(yōu)點(diǎn)是耐腐蝕、防結(jié)垢、流體阻力小；缺點(diǎn)是韌性差、抗外擠能力差、易損壞，難修復(fù)。

那么問(wèn)題重點(diǎn)突出為是否有一種管材，既具有以上管材的優(yōu)點(diǎn)，又克服了以上管材的缺點(diǎn)呢？

2 柔性復(fù)合高壓輸送管的應(yīng)用

2.1 管線結(jié)構(gòu)

柔性復(fù)合高壓輸送管采用多層結(jié)構(gòu)，主要由內(nèi)芯管、增強(qiáng)層、外保護(hù)層組成，管層結(jié)構(gòu)如圖所示：

管層結(jié)構(gòu)圖

內(nèi)心管采用交聯(lián)聚合物，具有良好的力學(xué)性能、熱穩(wěn)定性、耐磨性、耐溶劑性及抗蠕變性，具體表現(xiàn)為耐高溫、耐腐蝕、化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定、耐磨損。增強(qiáng)層采用高強(qiáng)度工業(yè)纖維絲，具有較好的耐磨、耐沖擊、耐腐蝕、耐光等優(yōu)良性能，增強(qiáng)層主要增強(qiáng)管線強(qiáng)度，增加管線耐壓能力。外保護(hù)層采用低密度線性聚乙烯，該材料具有優(yōu)越的耐腐蝕性、耐磨性、抗張強(qiáng)度、抗撕裂強(qiáng)度、耐環(huán)境應(yīng)力開(kāi)裂性、耐低溫性、耐熱性和耐穿刺性。

2.2 管材具體特點(diǎn)

耐腐蝕、使用壽命長(zhǎng)：可滿足酸、堿、鹽等腐蝕性介質(zhì)的輸送，使用壽命長(zhǎng)達(dá)30年。高強(qiáng)度、高壓力：柔性復(fù)合高壓輸送管不同規(guī)格尺寸在不同管壁厚度情況下具有不同的耐壓強(qiáng)度，公稱壓力可從2.5MPa到32MPa，管線具有一定高強(qiáng)度、高耐壓的性能。耐結(jié)垢、防結(jié)蠟：光滑的管材內(nèi)壁及其親水特性，使管道不易結(jié)垢、結(jié)蠟。內(nèi)壁光滑、摩阻系數(shù)小、同流量下所用管徑小，成本低。管道內(nèi)芯管采用塑料擠出機(jī)一次擠出成型，內(nèi)表面光滑，絕對(duì)粗糙度僅為0.015，是鋼管絕對(duì)粗糙度的1/10。安裝方便、施工便捷：高壓輸送管具有柔性好、單根管線長(zhǎng)度長(zhǎng)的特點(diǎn)，可免除大量焊接、探傷、補(bǔ)口等作業(yè)，施工安裝便捷，由于具有良好的柔性，不受地形、地貌的影響。

2.3 應(yīng)用情況

鑒于柔性復(fù)合高壓輸送管具備諸多優(yōu)點(diǎn)，中原油田采油三廠2014年先后兩次采用該管材鋪設(shè)注水管網(wǎng)：一是2014年6月，明二油藏經(jīng)營(yíng)管理區(qū)明6號(hào)站明118H油井轉(zhuǎn)注，注水管線鋪設(shè)采用了RFS-DN50 PN32型號(hào)柔性復(fù)合高壓輸送管150米。二是2014年結(jié)合安全隱患治理，采油三廠上報(bào)局安全隱患治理項(xiàng)目《采油三廠衛(wèi)6號(hào)站-明一污回水干線安全隱患治理工程》，該項(xiàng)目主要是治理被占?jí)旱男l(wèi)一回水干線安全隱患，沿已建管廊帶新建衛(wèi)6號(hào)站至明一聯(lián)合站回水干線，因?yàn)榛厮删€運(yùn)輸介質(zhì)為洗井、放溢流、污水池排污產(chǎn)生的污水，具有較高的腐蝕性，因此本次工程管材采用了柔性復(fù)合高壓輸送管DN200 PN4MPa，共3300米。

柔性復(fù)合高壓輸送管憋壓現(xiàn)場(chǎng)

柔性復(fù)合高壓輸送管鋪設(shè)現(xiàn)場(chǎng)

3 現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用效果分析

3.1 應(yīng)用效果

明118H油井轉(zhuǎn)注，注水管線鋪設(shè)過(guò)程中由于單根管線長(zhǎng)度長(zhǎng)，柔性好，便于連接，降低了施工難度，減少了現(xiàn)場(chǎng)工作量。截止到2015年1月，該注水管線使用狀況良好，未出現(xiàn)穿孔、破損等不正?，F(xiàn)象。

《采油三廠衛(wèi)6號(hào)站-明一污回水干線安全隱患治理工程》項(xiàng)目施工目前已經(jīng)分段對(duì)管線進(jìn)行試壓，試壓過(guò)程是將試壓段管線（長(zhǎng)度約900米）兩端密封，利用水泥車對(duì)管線注水打壓，憋壓12小時(shí)，觀察壓力無(wú)明顯變化，符合試壓標(biāo)準(zhǔn)，可以投用。

3.2 效果分析

（1）新材料具有突出優(yōu)點(diǎn)，能夠滿足目前注水系統(tǒng)對(duì)管材性質(zhì)的要求。

柔性復(fù)合高壓輸送管具備目前注水系統(tǒng)在用管材的全部?jī)?yōu)點(diǎn)，具有一定高強(qiáng)度、高壓力、耐腐蝕、耐結(jié)垢、摩阻系數(shù)小、保溫性好、柔性好、壽命長(zhǎng)。滿足了油田污水管線對(duì)耐壓高，防腐好、壽命長(zhǎng)、后期維護(hù)工作量少等方面的要求。

（2）施工方便，縮短了施工周期。

柔性復(fù)合高壓輸送管具有柔性好、單根管線長(zhǎng)度長(zhǎng)的特點(diǎn),現(xiàn)場(chǎng)施工方便、不受地形地貌影響；管線連接使用接頭或法蘭，安裝快捷，連接處結(jié)實(shí)耐用；管線耐腐蝕，施工過(guò)程減少了內(nèi)外防腐工作量?？傮w來(lái)說(shuō),柔性復(fù)合高壓輸送管大大降低了施工難度，減少了工作量，縮短了施工周期。

4 結(jié)語(yǔ)

柔性復(fù)合高壓輸送管作為油田工業(yè)管道新材料，集現(xiàn)用管材優(yōu)點(diǎn)于一身，很好的適用于油田注水系統(tǒng)管道建設(shè)要求，尤其適用于注水管線（32MPa以下）和回水管線的鋪設(shè)，總的來(lái)說(shuō)，2014年采油三廠注水系統(tǒng)成功的引進(jìn)及應(yīng)用柔性復(fù)合高壓輸送管材，加強(qiáng)了注水系統(tǒng)基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)，為注水系統(tǒng)管線鋪設(shè)選型提供了新的思路。