柔性復合高壓輸送管的研究與利用

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

1 注水管網材料現狀及存在的問題

中原油田采油三廠從1981年投入注水開發，經過多年建設，注水系統管網已全面完善，地面設施配套基本得到保障，然而，隨著注水流程逐漸增大，管網趨于復雜，管網所處環境多樣化，注水系統對管網材質要求也隨之多樣化。目前中原油田采油三廠注水管網使用管材主要有三種，分別為鋼質管材、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缺點，鋼質管優點是強度高，承壓高，不易被外力破壞，缺點是易腐蝕穿孔，內腐蝕不易防范，管線壽命短。鋼骨架塑料管優點是耐腐蝕、防結垢，具有較好的抗沖擊性；缺點是承壓能力低，容易被外力破壞。玻璃鋼管優點是耐腐蝕、防結垢、流體阻力小；缺點是韌性差、抗外擠能力差、易損壞，難修復。

那么問題重點突出為是否有一種管材，既具有以上管材的優點，又克服了以上管材的缺點呢？

2 柔性復合高壓輸送管的應用

2.1 管線結構

柔性復合高壓輸送管采用多層結構，主要由內芯管、增強層、外保護層組成，管層結構如圖所示：

管層結構圖

內心管采用交聯聚合物，具有良好的力學性能、熱穩定性、耐磨性、耐溶劑性及抗蠕變性，具體表現為耐高溫、耐腐蝕、化學性質穩定、耐磨損。增強層采用高強度工業纖維絲，具有較好的耐磨、耐沖擊、耐腐蝕、耐光等優良性能，增強層主要增強管線強度，增加管線耐壓能力。外保護層采用低密度線性聚乙烯，該材料具有優越的耐腐蝕性、耐磨性、抗張強度、抗撕裂強度、耐環境應力開裂性、耐低溫性、耐熱性和耐穿刺性。

2.2 管材具體特點

耐腐蝕、使用壽命長：可滿足酸、堿、鹽等腐蝕性介質的輸送，使用壽命長達30年。高強度、高壓力：柔性復合高壓輸送管不同規格尺寸在不同管壁厚度情況下具有不同的耐壓強度，公稱壓力可從2.5MPa到32MPa，管線具有一定高強度、高耐壓的性能。耐結垢、防結蠟：光滑的管材內壁及其親水特性，使管道不易結垢、結蠟。內壁光滑、摩阻系數小、同流量下所用管徑小，成本低。管道內芯管采用塑料擠出機一次擠出成型，內表面光滑，絕對粗糙度僅為0.015，是鋼管絕對粗糙度的1/10。安裝方便、施工便捷：高壓輸送管具有柔性好、單根管線長度長的特點，可免除大量焊接、探傷、補口等作業，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 應用情況

鑒于柔性復合高壓輸送管具備諸多優點，中原油田采油三廠2014年先后兩次采用該管材鋪設注水管網：一是2014年6月，明二油藏經營管理區明6號站明118H油井轉注，注水管線鋪設采用了RFS-DN50 PN32型號柔性復合高壓輸送管150米。二是2014年結合安全隱患治理，采油三廠上報局安全隱患治理項目《采油三廠衛6號站-明一污回水干線安全隱患治理工程》，該項目主要是治理被占壓的衛一回水干線安全隱患，沿已建管廊帶新建衛6號站至明一聯合站回水干線，因為回水干線運輸介質為洗井、放溢流、污水池排污產生的污水，具有較高的腐蝕性，因此本次工程管材采用了柔性復合高壓輸送管DN200 PN4MPa，共3300米。

柔性復合高壓輸送管憋壓現場

柔性復合高壓輸送管鋪設現場

3 現場應用效果分析

3.1 應用效果

明118H油井轉注，注水管線鋪設過程中由于單根管線長度長，柔性好，便于連接，降低了施工難度，減少了現場工作量。截止到2015年1月，該注水管線使用狀況良好，未出現穿孔、破損等不正常現象。

《采油三廠衛6號站-明一污回水干線安全隱患治理工程》項目施工目前已經分段對管線進行試壓，試壓過程是將試壓段管線（長度約900米）兩端密封，利用水泥車對管線注水打壓，憋壓12小時，觀察壓力無明顯變化，符合試壓標準，可以投用。

3.2 效果分析

（1）新材料具有突出優點，能夠滿足目前注水系統對管材性質的要求。

柔性復合高壓輸送管具備目前注水系統在用管材的全部優點，具有一定高強度、高壓力、耐腐蝕、耐結垢、摩阻系數小、保溫性好、柔性好、壽命長。滿足了油田污水管線對耐壓高，防腐好、壽命長、后期維護工作量少等方面的要求。

（2）施工方便，縮短了施工周期。

柔性復合高壓輸送管具有柔性好、單根管線長度長的特點,現場施工方便、不受地形地貌影響；管線連接使用接頭或法蘭，安裝快捷，連接處結實耐用；管線耐腐蝕，施工過程減少了內外防腐工作量。總體來說,柔性復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 結語

柔性復合高壓輸送管作為油田工業管道新材料，集現用管材優點于一身，很好的適用于油田注水系統管道建設要求，尤其適用于注水管線（32MPa以下）和回水管線的鋪設，總的來說，2014年采油三廠注水系統成功的引進及應用柔性復合高壓輸送管材，加強了注水系統基礎設施的建設，為注水系統管線鋪設選型提供了新的思路。