高壓玻鋼管在鹵氣井中的應(yīng)用實(shí)踐——王聰?shù)溟L山鹽礦doc

1、高壓玻鋼管在鹵氣井中的應(yīng)用實(shí)踐（四川久大制鹽有限責(zé)任公司長山鹽礦 王聰?shù)?、黃書義、黃斌）摘 要：本文對高壓玻璃鋼管在鹵氣礦山中的應(yīng)用背景進(jìn)行了簡述，并根據(jù)高壓玻璃鋼管的技術(shù)參數(shù)，分析確定了此材料在鹵氣井中的應(yīng)用條件，總結(jié)了實(shí)驗應(yīng)用情況及效果，提出了高壓玻璃鋼管在鹵氣井中的良好應(yīng)用前景。關(guān)鍵詞：高壓玻鋼管、鹵井、天然氣井、采輸鹵管網(wǎng)高壓玻璃鋼管道具有耐高壓、耐腐蝕、高強(qiáng)度等特點(diǎn)，使用壽命是傳統(tǒng)管道的5至10倍，密封性能好。從20世紀(jì)60年代開始，國外石油生產(chǎn)企業(yè)已廣泛使用高壓玻璃鋼管道。而我國石油行業(yè)到20世紀(jì)90年代末才開始使用這種管道，首先是在勝利油田開始應(yīng)用，目前已廣泛推廣應(yīng)用于全國各大油

2、氣田，并取得較好的經(jīng)濟(jì)效益。1 項目的提出目前，高壓玻璃鋼管道在巖鹽礦山井下還未有應(yīng)用先例，仍然使用鋼質(zhì)油管為井下生產(chǎn)管串。而鋼材在鹵水及天然氣介質(zhì)中的腐蝕、結(jié)垢非常嚴(yán)重。以長山鹽礦為例，在鹵井中鋼制套管腐蝕嚴(yán)重（如圖一），每1.5年須修井一次，單井修治費(fèi)用約為60萬元，且修治時需對鹵井所屬溶腔放壓，對連通生產(chǎn)井影響極大；某些天然氣井中心管腐蝕、結(jié)垢也十分嚴(yán)重（如圖二），導(dǎo)致每半年需修井一次，單井修治費(fèi)用約為4萬元，修井時因天然氣外溢，造成大氣污染，對井場周邊村民生產(chǎn)生活影響較大，污染賠償費(fèi)較高；礦山還有數(shù)量龐大的地面采輸鹵管網(wǎng)，其腐蝕爆管難題也長期困擾著企業(yè)，產(chǎn)生的環(huán)保賠償費(fèi)用十分驚人。（圖

3、一：大33井套管腐蝕圖） （圖二：永2井中心管結(jié)垢圖）因此，利用高壓玻鋼管的耐高壓、耐腐蝕、高強(qiáng)度、耐高溫特性，在巖鹽礦山上應(yīng)用，將為巖鹽礦山解決井下管腐蝕難題找到一條新路，為企業(yè)帶來可觀的經(jīng)濟(jì)效益，具有重要的應(yīng)用研究價值和廣闊的應(yīng)用前景，極具經(jīng)濟(jì)、社會價值。2 高壓玻璃鋼管道的特性21 耐高壓、耐腐蝕、使用壽命長；22 重量輕、安裝運(yùn)輸方便；23 螺紋接頭密封性好(API標(biāo)準(zhǔn)螺紋)；24 摩擦系數(shù)小、防結(jié)垢、保溫性能好；25 抗外擠強(qiáng)度低，抗摩擦能力低。3 高壓玻璃鋼管應(yīng)用條件31 高壓玻璃鋼管技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)311 高壓玻璃鋼井下管井下油管最高工作壓力25MPa，最高使用溫度93，軸向拉伸極限

4、應(yīng)力138Mpa，能夠滿足1800m以下井深的鹵氣井管串使用。軸向抗壓應(yīng)力24.5Mpa，也能滿足下管過程中抗井壁對管串的摩擦阻力及沖擊作用。具有優(yōu)良的耐鹽水及硫化氫腐蝕性能，經(jīng)其它行業(yè)使用效果檢驗，其耐腐蝕使用壽命可達(dá)30年以上。高壓玻璃鋼管還具有管內(nèi)壁光潔的特性，絕對粗糙度0.0053mm，因此對于防結(jié)垢具有良好幫助。高壓玻鋼管性能表(10Mpa)酸酐環(huán)氧高壓玻璃鋼井下油管數(shù)據(jù)表公稱內(nèi)徑公稱外徑公稱壁厚壓力等級公稱重量極限爆破壓力極限拉伸荷載接箍公稱外徑mmmmmmMpakg/mMpakgmm38.20 44.20 3.00 10.00 0.77 36.25 748468.40 50.60

5、 58.80 4.10 10.00 1.39 36.25 1496983.20 62.40 71.40 4.50 10.00 1.86 36.25 1995897.60 69.30 80.90 5.80 10.00 2.71 34.50 29938110.10 100.90 114.90 7.00 10.00 4.60 34.50 47900150.20 應(yīng)用情況：井下管在勝利油田應(yīng)用比較多，其余在江漢油田、華北油田、川南氣礦等單位也有應(yīng)用，主要用于污水回注管和氣舉排水采氣。312 地面高壓玻璃鋼管地面管目前是油田應(yīng)用最為廣泛的高壓玻鋼管，其工作壓力在3.5-25MPa范圍，推薦溫度65。管材

6、規(guī)格從DN40DN600皆可生產(chǎn)。管線需采用埋地安裝，埋地深度不小于1m，如需要可做表面保溫層。32 高壓玻璃鋼管應(yīng)用井的選擇因高壓玻璃鋼管具有耐高壓、耐腐蝕、使用壽命長等優(yōu)點(diǎn)；同時還具有易破碎的性能，且較鋼管抗橫向、軸向壓力低，接篩直徑也較大等劣勢。綜合以上幾方面因素，經(jīng)分析確定高壓玻璃鋼管應(yīng)用井的選擇原則為：321 井筒條件較好：因高壓玻璃鋼管易破碎，為保證下管順利，應(yīng)選擇井身條件良好的井眼，最好為表套完好、技套無明顯錯位、開窗窗口光滑、側(cè)鉆井眼暢通的鹵氣井。322 井底干凈：因高壓玻璃鋼管軸向壓力較鋼管低，應(yīng)選擇井底干凈，即沉砂、堆積物少、落魚較少，修治時下鉆通暢的鹵氣井。323 不影響

7、生產(chǎn)：在鹵井應(yīng)用中，還須考慮因井下高壓玻璃鋼管接篩直徑較大，在177.8技術(shù)套管內(nèi)，只能下入31/2（內(nèi)徑69）井下高壓玻璃鋼管，利用伯努利工式計算在長山鹽礦井內(nèi)使用全槽31/2高壓玻璃鋼管，最大出鹵量不超過41.2m3/h，所以應(yīng)選擇產(chǎn)量相當(dāng)?shù)柠u井。324 腐蝕、結(jié)垢較嚴(yán)重的鹵井?？蛇x擇H2S含量高，結(jié)垢較明顯的鹵氣井，從而充分利用玻璃鋼管具有耐腐蝕、防結(jié)垢、使用壽命長等優(yōu)點(diǎn)。4 高壓玻璃鋼管在鹽巖礦山的應(yīng)用實(shí)踐41 實(shí)驗井的選擇經(jīng)過對礦區(qū)三個采區(qū)生產(chǎn)現(xiàn)狀進(jìn)行認(rèn)真分析、論證后，考慮鹵井井筒條件、生產(chǎn)要求、中心管腐蝕結(jié)垢情況等因素，確定長礦142井（鹵井）、永2井（天然氣井）為試驗井。42 試

8、驗井應(yīng)用情況421 142井項目效果入井管串組合：73鋼質(zhì)油管×6.35m（篩管）89（DN80、PN10）高壓玻鋼管×196.67m127鋼質(zhì)油管×845.31m=1050.21m該井修治完成后恢復(fù)生產(chǎn)，其出鹵流量控制到35m3/h，能夠滿足生產(chǎn)流量要求，經(jīng)測算，在相同井腔壓力條件下，DN80管的出鹵量與114mm鋼制油管相當(dāng)。其軸向抗拉、抗壓能滿足下管過程中抗井壁對管串的摩擦阻力及沖擊作用，保證管串的安全，在本次下管過程中，實(shí)際最大下壓重量達(dá)6噸，管串仍保持安全無破損。從生產(chǎn)情況驗證，高壓玻鋼管完全能夠耐受生產(chǎn)操作中產(chǎn)生的水擊作用。422 永2井實(shí)驗因需要結(jié)合

9、該井的年度檢修進(jìn)行，所以暫未能實(shí)施。5 經(jīng)濟(jì)社會效益評估51 經(jīng)濟(jì)效益511 管材費(fèi)用的節(jié)約142井應(yīng)用實(shí)驗使用DN80×10Mpa高壓玻鋼管200m，其管材費(fèi)用較127mm鋼制油管節(jié)約2萬元左右；永2井將使用DN65×10Mpa高壓玻鋼管1020m（已采購），其管材費(fèi)用較89mm鋼制油管節(jié)約5萬元左右。兩井管材節(jié)約費(fèi)用總計約7萬元。512 節(jié)約修井費(fèi)用及減少生產(chǎn)耽延效益142井使用玻鋼管后，下次大修可縮短開窗、側(cè)鉆銑磨落魚的工期，原大修施工開窗、側(cè)鉆銑磨落魚工期一般在4050天，與此比較，銑磨玻鋼管可大大降低難度，預(yù)計可縮短工期1520天，節(jié)約施工費(fèi)用約6萬元。由于縮短了

10、施工時間，相應(yīng)減少生產(chǎn)耽延時間，減少生產(chǎn)損失30000標(biāo)方，效益約3萬元。氣井永2井使用高壓玻鋼管后，可有效解決管串腐蝕問題，同時減輕管串結(jié)垢速度，預(yù)計可使提管解垢周期延長一倍，即由原來的6個月延長至一年以上。產(chǎn)生效益為節(jié)約一次修井施工費(fèi)用約5萬元，節(jié)約100m管串費(fèi)用約1.5萬元。每年總計效益6.5萬元。經(jīng)濟(jì)總效益22.5萬元。52 社會效益高壓玻鋼管在鹵氣井中的應(yīng)用成功，可解決長期困擾巖鹽礦山及低壓天然氣礦山的鋼制管材腐蝕問題，解決礦區(qū)鹵井修治難度大的問題，對巖鹽礦山是一個巨大的技術(shù)進(jìn)步。同時，高壓玻鋼管不僅可在鹵氣井中應(yīng)用，在地面管線中也具有良好的應(yīng)用前景，對于解決采輸鹵管材腐蝕爆管難題是一個有效的措施，應(yīng)用該種管材可有效防止地面管腐蝕爆管帶來的嚴(yán)重的環(huán)境污染。6 結(jié)論及建議61 高壓玻璃鋼管首次在巖鹽礦山上應(yīng)用獲得成功，推進(jìn)了鹵氣礦山技術(shù)進(jìn)步。62 高壓玻璃鋼管替代鋼制油管做為鹵井、氣井井下管串，可以解決長期困擾礦山的井下管腐蝕、結(jié)垢速度快等問題，解決鹵井事故后大修施工銑磨落魚難度大的問題，現(xiàn)實(shí)的和長遠(yuǎn)的經(jīng)濟(jì)效益均好。63 高壓玻鋼管應(yīng)用在鹵井，需選擇井壁穩(wěn)定、生產(chǎn)穩(wěn)定、井眼孔徑相對較大等條件好的井；應(yīng)用在氣井，可選擇中心管腐蝕較嚴(yán)重、結(jié)垢嚴(yán)重、井內(nèi)條件相對較好的氣井。64 高壓玻璃鋼管尚可推廣