油田用非金屬管道（高壓玻璃鋼管部分）市場分析

鄧海岸

油田用高壓玻璃鋼管道市場分析<p></p></P>
第一章 綜述<p></p></P>
1</B>、高壓玻璃鋼管道的歷史<p></p></B></P>
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(jīng)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。</P>
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(jīng)濟效益好。玻璃鋼管已經(jīng)成為控制油田腐蝕用量最大、最有前途的非金屬管。</P>
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。</P>
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。</P>
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(chǎn)油量的下降（而不是產(chǎn)品問題或革命性更強的產(chǎn)品出現(xiàn)），86年開始使用量有所回落。</P>
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(chǎn)品（根據(jù)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）。</P>
玻璃鋼管為什么具有如此強大的革命力？</P>
2</B>、高壓玻璃鋼管的特點<p></p></B></P>
優(yōu)良的耐腐蝕性能</P>
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。</P>
耐疲勞性能好，使用壽命長</P>
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。</P>
承壓能力高</P>
高壓玻璃鋼輕質高強，參見下表：（略，不支持表格所致）</P>
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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。</P>
耐熱性能</P>
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(jù)了解，我國現(xiàn)有可以生產(chǎn)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。</P>
比重輕</P>
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。</P>
不易結垢結蠟、流動阻力小</P>
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）。</P>
聯(lián)接方式簡捷、強度高</P>
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。</P>
3</B>、高壓玻璃鋼管在油田的應用<p></p></B></P>
根據(jù)已有的工程經(jīng)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：</P>
（1）      </B>較淺井的生產(chǎn)油管<p></p></B></P>
（1.1）含二氧化碳的自噴井</P>
（1.2）無桿采油井</P>
（1.2.1）氣舉采油井</P>
（1.2.2）電潛泵采油井</P>
（1.2.3）直線電機抽油泵油井</P>
（1.3）天然氣井</P>
當溫度低于95度，井底壓力小35MPa、井深小于3000m時，建議采用玻璃鋼油管。就目前來說，全世界能滿足的最高使用溫度110度左右，所以更深的井或更高溫度的井還不得不采用鋼質油管。另一方面，目前深層氣井越來越多，最高級的合金鋼也只能有1-2年使用壽命，故耐高溫腐蝕的玻璃鋼油管應是我國管道企業(yè)的當務之急。</P>
（2）      </B>含腐蝕介質的油田地面管線<p></p></B></P>
（2.1） 出油管線</P>
（2.2） 集輸管線</P>
（2.3） 對水質有要求的管線</P>
（2.4） 輸送鹽水管線</P>
（2.5） 污水回注管線</P>
（2.6） 污水處理站內管道</P>
（2.7） 外腐蝕嚴重的埋地管道</P>
（2.8） 煉化廠內腐蝕介質的輸送管線</P>
（3）      </B>提高采收率的注入管<p></p></B></P>
提高采收率的方法有：注水、注二氧化碳、注聚合物、以及三元復合驅油，由于介質的腐蝕性越來越強，導致油管的腐蝕更加嚴重。使用</P>
（3.1）玻璃鋼高壓管做地面注入管線和</P>
（3.2）玻璃鋼油管做井下注入管是解決腐蝕問題的好措施。</P>
（4）      </B>玻璃鋼套管<p></p></B></P>
（4.1）無油管產(chǎn)油井</P>
（4.2）無油管產(chǎn)氣井</P>
（4.3）觀察井的有其產(chǎn)出層段</P>
（4.4）腐蝕嚴重的生產(chǎn)井</P>
（4.5）大位移凈水平段</P>
（5）      </B>海洋平臺用管<p></p></B></P>
（5.1）低壓玻璃鋼輸水管</P>
（5.2）隔離海水里管</P>
4</B>、高壓玻璃鋼管的應用現(xiàn)狀和潛力<p></p></B></P>
高壓玻璃鋼管80年代初期開始在發(fā)達國家的油田、石化等領域大規(guī)模應用，其中美國在油田領域已累計應用玻璃鋼管道100多萬公里，且以每年5%～10%的速度遞增。</P>
各種腐蝕問題、注水采油和三次采油工藝都是推動高壓玻璃鋼管在油田應用的重要因素。</P>
高壓玻璃鋼管根本上解決了腐蝕問題</P>
世界各國的石油工業(yè)，都受到化學腐蝕問題的困擾。例如勝利油田，腐蝕問題非常突出，有的鋼質管道埋地40-50天即發(fā)生腐蝕穿孔；即使防腐處理較好的勝利油田的東辛采油廠，水質礦化度高達10萬mg/升以上，運行三個月左右即發(fā)生腐蝕穿孔的情況并不少見。高壓玻璃鋼管材料本身即為耐腐蝕材料，從根本上解決了此問題。</P>
高壓玻璃鋼管改進了注水采油工藝</P>
對注水采油工藝來說，對水質的要求非常嚴格，用于采油工藝的含油污水，其礦物質含量每升不大于十幾毫克，顆粒也有相當嚴格的要求。然而，經(jīng)過加工處理的水如果采用鋼管輸送，在經(jīng)過較長的管線后，管線可能生銹、剝落，掉入水中而污染水質。這種含有鐵銹顆粒的水，在注水巖層過程中很容易引起巖層堵塞，造成所謂巖層中毒，使注水壓力急劇增加，嚴重者可使注水中斷，影響采油工藝的正常進行。由于高壓玻璃鋼管內壁不銹蝕，始終光潔如初，大大改善了注水效果。</P>
高壓玻璃鋼管改進了三次采油工藝</P>
所謂三次采油，就是采用注入聚丙烯酰胺等聚合物或注入CO2等化學驅油物質，以增加油田的生產(chǎn)能力。由于中國的大多數(shù)油田都處于采油后期，目前廣泛進行三次采油。這種聚合物的水溶液，遇到鐵離子可能產(chǎn)生有害的化學反應，使聚合物降解，從而影響注聚效果。同樣，采用高壓玻璃鋼管避免了聚合物降解問題。</P>
近年來，我國東部油田多已進入后期開發(fā)。為了穩(wěn)定原油生產(chǎn)，各油田普遍采用注水工藝來增加地層能量，提高產(chǎn)液量，從而達到穩(wěn)產(chǎn)增產(chǎn)的目的。但是，由于我國淡水資源匱乏，所以在注水工藝中多采用污水回注，根據(jù)國內某油田的調查研究表明，由于在回注的污水中含有大量的腐蝕性物質，如：H2S，SO2，NaCl，Ca2＋等。這些物質對金屬的平均腐蝕速度為每年1～1.7mm。</P>
我國目前80%的油井是靠注水采油，原油含水量達到90%以上。對目前國內普遍采用的金屬鋼管腐蝕非常嚴重。</P>
為解決金屬管道防腐問題，急需采用玻璃鋼高壓管。但目前國內只有美國獨資企業(yè)哈爾濱斯達公司和大慶漢維長垣公司兩家形成正常的生產(chǎn)能力，加上其它不成規(guī)模的企業(yè)，年產(chǎn)合計不到2000公里。</P>

longk7

頂~~~~~~~~~~~


玻璃鋼化糞池

王秀才

看過受益匪淺

mizhuanning

鄧大哥辛苦了，好好學習學習，嘿嘿

hcb1010

我想請問一下 ,蘇州的那個美資管道廠的全名是什么啊,我是做環(huán)氧樹脂固化劑的,目前已經(jīng)有供應給蘇州一些管道廠,很想知道那個美資管道廠的全名 ,有沒有人能告訴我一下啊,聽說他們用的是氣體的環(huán)氧固化劑.我公司有類似產(chǎn)品,想去推銷下

bamstone

現(xiàn)在投入應用的井下管，主要是DN60的管道。這個規(guī)格的管道，國內現(xiàn)在的生產(chǎn)廠家，有兩家的抗拉極限是27噸，有一家是33噸。強度不能用噸來表示，強度的單位是MPa。

goshikyo

bamstone兄好！感謝回復！小弟剛開始學習高壓玻璃鋼管道成型技術及在油氣領域應用方面的知識，看過一些材料了解一些情況后，覺得高壓玻璃鋼石油管線用管的成型技術已經(jīng)很成熟，但生產(chǎn)管及注水管還存在耐壓強度和抗拉強度上的界限，從耐壓上講，若想達到很高的內壓強度，纖絲纏繞成型管的外徑就會很大，而油井套管幾乎都是統(tǒng)一的固定口徑，這樣就無法下井。另外從拉力上講，bamstone兄說極限為30噸，那么是不是可以說，是纖絲斜交纏繞成型原理上的界限？曾經(jīng)在雜志上看過一篇文章，是黑龍江一家研究所的科研人員寫的，2003年的。文章寫著，最大抗拉強度100噸，而且已經(jīng)在勝利油田下井試驗成功。不知道是真的假的。還請各位大師指教。多謝！

bamstone

引用第72樓goshikyo于2008-08-22 21:36發(fā)表的  :
鄧兄您好！
讀了您的文章受益匪淺！
只是可惜看不見圖表。
有一個問題想請教，油井高壓管耐壓25左右，不知軸向抗拉能達到多少？3000米的話應該將近達到10幾噸重了吧。那么如果在新疆的油田使用，抗拉力應該在20多噸以上了，再掛上封隔器，那得有多種??！處于復合材料入門階段，什么也不懂，請不要見笑。

極限拉力現(xiàn)在可以做到30噸左右。

goshikyo

另外，吊裝，提管設備就不能直接使用金屬管用設備了吧。還有，不知道斯達等公司產(chǎn)品接口部位是怎樣做的，接口部的強度要求也不低吧。

goshikyo

鄧兄您好！
讀了您的文章受益匪淺！
只是可惜看不見圖表。
有一個問題想請教，油井高壓管耐壓25左右，不知軸向抗拉能達到多少？3000米的話應該將近達到10幾噸重了吧。那么如果在新疆的油田使用，抗拉力應該在20多噸以上了，再掛上封隔器，那得有多種?。√幱趶秃喜牧先腴T階段，什么也不懂，請不要見笑。