非金屬管道在油田中的應(yīng)用及認(rèn)識(shí)

南松玉(大慶油田第三采油廠，黑龍江大慶163000)

非金屬管道在油田中的應(yīng)用及認(rèn)識(shí)

南松玉(大慶油田第三采油廠，黑龍江大慶163000)

非金屬管道主要應(yīng)用于集油、注水、注入、污水系統(tǒng)中。非金屬管道在解決油田腐蝕問(wèn)題上具有金屬管道所無(wú)法比擬的優(yōu)勢(shì)，有效緩解了因管道內(nèi)腐蝕而污染介質(zhì)的問(wèn)題。與此同時(shí)，在工程實(shí)際應(yīng)用中也暴露出滲漏、斷裂損壞等問(wèn)題，且部分管道的搶修存在較大困難，影響了油田正常生產(chǎn)。因此，對(duì)非金屬管道采取有效的防護(hù)與修復(fù)措施，是我們目前面臨的重要的研究課題。

非金屬管道；性能及特點(diǎn)；穿孔；凍堵；技術(shù)管理措施

1 非金屬管道性能及特點(diǎn)

非金屬管道性能及特點(diǎn)

項(xiàng)目玻璃鋼管工作溫度承壓標(biāo)準(zhǔn)使用壽命鋼骨架增強(qiáng)聚乙烯復(fù)合管50℃4 Mpa 50年塑鋼復(fù)合油田專用管0～90℃25 Mpa 30年120℃25 Mpa 30~50年優(yōu)點(diǎn)內(nèi)、外壁耐腐蝕；管道內(nèi)壁光滑，絕熱性好，傳熱系數(shù)低，柔韌性好內(nèi)壁光滑，磨擦系數(shù)小，節(jié)省動(dòng)力消耗，輸送介質(zhì)溫度界限高；價(jià)格適中強(qiáng)度高，管道內(nèi)壁光滑，水力特性優(yōu)異，運(yùn)輸便利，施工費(fèi)用低缺點(diǎn)適用溫度、系統(tǒng)工作壓力具有局限性柔性復(fù)合高壓輸送管連續(xù)增強(qiáng)塑料復(fù)合管-40～90℃16Mpa 30年具有連續(xù)性，柔性大摩阻小；敷設(shè)地形要求低，無(wú)焊口，不會(huì)出現(xiàn)因?yàn)楹缚谫|(zhì)量不過(guò)關(guān)而造成的滲漏現(xiàn)象相對(duì)價(jià)格過(guò)高；易受機(jī)械設(shè)備破壞對(duì)運(yùn)輸、裝卸、堆放的要求很嚴(yán)格對(duì)施工要求嚴(yán)格

2 非金屬管道穿孔原因分析

2.1 非金屬管道因材料性能缺陷導(dǎo)致的自然穿孔

（1）非金屬材料接頭處的連接材料力學(xué)指標(biāo)遠(yuǎn)小于傳統(tǒng)的金屬管道，導(dǎo)致非金屬管道接頭處頻繁損壞。

（2）部分非金屬管道質(zhì)量不達(dá)標(biāo)或因施工時(shí)對(duì)管線稍有損傷，管道在高壓作用下，承壓能力達(dá)不到最高限值，薄弱部位就會(huì)出現(xiàn)穿孔現(xiàn)象。

2.2 非金屬管道施工質(zhì)量不過(guò)關(guān)導(dǎo)致的穿孔

非金屬管道抗沖擊性、抗拉強(qiáng)度等機(jī)械性能方面相對(duì)于金屬管道較弱，敷設(shè)時(shí)未嚴(yán)格按設(shè)計(jì)、施工要求鋪設(shè)導(dǎo)致穿孔。

（1）塑鋼復(fù)合油田專用管自身連接采用扣押接頭，長(zhǎng)度為30cm，接頭間采取內(nèi)塞、灌膠、固化、壓實(shí)，正常應(yīng)壓實(shí)兩遍。但實(shí)際施工過(guò)程中由于施工質(zhì)量未必達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)。

（2）非金屬管道修復(fù)質(zhì)量不過(guò)關(guān)，特別是冬季對(duì)非金屬管道進(jìn)行維修時(shí)，室外修補(bǔ)條件差，質(zhì)量難以保證，反復(fù)出現(xiàn)穿孔。

2.3 土質(zhì)沉降導(dǎo)致的管道穿孔

低洼地帶土壤對(duì)管道的束縛較小。進(jìn)入雨季以來(lái)，由于流沙易沉降，造成管道底部不平、容易受力變形，形成薄弱部位,加上該部位管道內(nèi)流體的應(yīng)力較集中,導(dǎo)致管道錯(cuò)斷。

2.4 外力作用導(dǎo)致的管道破損

非金屬管道是一種脆性材質(zhì)，抗外界沖擊能力差，應(yīng)避免在裝卸、搬運(yùn)、施工時(shí)管材受到外力沖擊。

3 生產(chǎn)管理中存在的主要問(wèn)題

（1）非金屬管道穿孔維修周期比較長(zhǎng)，從上報(bào)審批到廠家量尺、處理，最迅速的周期是兩天，而實(shí)際生產(chǎn)中處理周期超出兩天，嚴(yán)重影響生產(chǎn)時(shí)率。

（2）承壓能力弱的非金屬管道，不宜在集輸系統(tǒng)應(yīng)用，不適應(yīng)采油隊(duì)冬季的生產(chǎn)管理。（3）非金屬管道投用初期，管線埋深是極大問(wèn)題。由于設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)埋深普遍1.2m～1.8m之間（單井最深1.8m、注入站總母液管線1.2m）,冬季發(fā)生穿孔時(shí)，無(wú)法明確找到具體穿孔位置，母液穿孔滲漏量逐時(shí)增加，后期繼續(xù)尋找穿孔位置的難度大大增加。

（4）非金屬管線補(bǔ)漏工作在滿足清潔度的條件下做頭、熱熔，整體完成后試水、試液，再經(jīng)過(guò)24小時(shí)的觀察后再做設(shè)備計(jì)劃，隔日進(jìn)行回填、保溫，導(dǎo)致挖掘設(shè)備反復(fù)多次使用造成了很大的難度。

4 采取的技術(shù)、管理措施

（1）定期沖洗地面管線，防止回壓過(guò)高。沖洗管線時(shí)排量采用先小后大，計(jì)量間管線溫度達(dá)到50度左右時(shí)再大排量沖洗，且注意觀察壓力。

（2）結(jié)合動(dòng)態(tài)的生產(chǎn)情況，對(duì)液面、含水較高的井，適當(dāng)降低注水強(qiáng)度、縮短注水周期。

（3）針對(duì)土質(zhì)沉降造成疲勞極限減低的問(wèn)題，分區(qū)域進(jìn)行管道連接口打混凝土支座，避免土壤下沉應(yīng)力對(duì)連接口受力的影響。

（4）建議條件允許情況下，在非金屬管道鋪設(shè)過(guò)程中選擇低點(diǎn)安裝1個(gè)瀉壓閥門(mén)，當(dāng)管道損壞穿孔兩端控制閥門(mén)不嚴(yán)時(shí)放出管線中的存水，便于維修。

5 結(jié)語(yǔ)

非金屬管道具有質(zhì)量輕、耐腐蝕、連續(xù)性好等優(yōu)點(diǎn)。在油田得到了廣泛應(yīng)用，并取得了良好的效果，從長(zhǎng)遠(yuǎn)看，降低了成本。雖然應(yīng)用中也暴露出一定的不適應(yīng)性，但采取有效的管理和技術(shù)措施可以克服不適用性。

（1）非金屬管道維修需要專業(yè)化管理。隨著非金屬管道的應(yīng)用數(shù)量的加大，管道維護(hù)工作量也隨之增加，建議制定相應(yīng)的維護(hù)管理制度，加強(qiáng)非金屬管道工程的日常維護(hù)管理，成立專業(yè)的維修隊(duì)伍。

（2）建議增加非金屬管道標(biāo)志樁，以達(dá)到醒目、警示的作用。一是對(duì)所有新鋪設(shè)的非金屬管的起點(diǎn)、折點(diǎn)、終點(diǎn)處設(shè)置標(biāo)志樁，且宜在管道沿線每隔0.2km處設(shè)置管道標(biāo)志樁；二是在容易被動(dòng)土的地段加設(shè)標(biāo)志樁，盡量減少因施工造成的損害；三是對(duì)所有處理過(guò)出漏的管線增設(shè)標(biāo)志樁，能更準(zhǔn)確的掌握管線的走向。

（3）加強(qiáng)非金屬管道在施工敷設(shè)時(shí)現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)督力度，嚴(yán)格按照非金屬管道敷設(shè)標(biāo)準(zhǔn)要求施工，減少因施工質(zhì)量導(dǎo)致的穿孔。

[1]《標(biāo)準(zhǔn)宣貫培訓(xùn)教材》.大慶：大慶油田有限責(zé)任公司質(zhì)量安全環(huán)保部，2005.

[2]《非金屬管道設(shè)計(jì)規(guī)范》.北京：石油工業(yè)出版社，1999.

南松玉（1979-），女，文化程度:大學(xué)本科，現(xiàn)有職稱：中級(jí)工程師，工作單位：大慶第三采油廠第五油礦地質(zhì)工藝隊(duì)。