油井管道用鋼材是一種可以終止破裂傳播的抗SSC性能優(yōu)異的油井管道用鋼材。
所述鋼材,以質(zhì)量%計(jì),含有C:0.10~0.35%、Si:0.10~0.50%、Mn: 0.10~0.80%、P:0.030%以下、S:0.010%以下、Cr:0.30~1.20%、Mo:0.20~ 1.00%、V:0.005~0.40%、Al:0.005~0.100%、N:0.0100%以下、H:0.0010%以下、Ca:0~0.01%、Ti:0~0.050%、Nb:0~0.050%、B:0~0.0050 %,余量由Fe元素和雜質(zhì)組成,所述Cr、Mo、V的含量與結(jié)晶粒度 GS的關(guān)系滿足式(1):0.7≤(1.5×Cr 2.5×Mo V)-GS/10≤2.6 (1)。2100433B
管道井內(nèi)安裝管道不屬于洞庫(kù)、暗室中安裝。但管道井內(nèi)的管道安裝仍然是應(yīng)該人工乘以系數(shù)的,具體系數(shù)查閱所執(zhí)行地區(qū)定額說明。
按照下面的計(jì)算即可 支架的數(shù)量*每個(gè)支架的長(zhǎng)度*槽鋼每米重量
回復(fù):采暖管井主立管自動(dòng)排氣閥一般可以采用DN20或DN25,都可以滿足要求,但是設(shè)計(jì)沒有明確的,像你的這種設(shè)計(jì),按DN32計(jì)算也無(wú)可爭(zhēng)議,如果有疑問,可以直接咨詢?cè)O(shè)計(jì)確認(rèn)為好。
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萊鋼采用UHPEAF冶煉—LF(VD)精煉—連鑄—軋制短流程工藝路線開發(fā)生產(chǎn)了N80級(jí)36Mn2V非調(diào)質(zhì)油井管用鋼,通過采取精料、嚴(yán)格控制電爐終點(diǎn)(TPC)、強(qiáng)化預(yù)脫氧、合理調(diào)整精煉爐渣、連鑄保護(hù)澆注、鋼管軋后控冷等工藝措施,使生產(chǎn)出的產(chǎn)品具有成分均勻、殘余元素含量低、氧含量低、夾雜物少、晶粒細(xì)小的特點(diǎn),較好地滿足了石油工業(yè)對(duì)高質(zhì)量油井管的要求。
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對(duì)三種高級(jí)鋼油井管(C90,C105,P110)的應(yīng)力松弛特性進(jìn)行了研究,并測(cè)量了這些材料制造的無(wú)縫鋼管經(jīng)不同溫度溫矯后殘余慶力的變化。結(jié)果表明,鋼材的化學(xué)成分對(duì)其應(yīng)力松弛特性有明顯的影響,含碳量低及合金元素鉻、鉬高的C90鋼中的殘余應(yīng)力不易消除,而P110的應(yīng)力穩(wěn)定性最低。所以在制訂鋼管的溫矯工藝時(shí),材料的化學(xué)成分是不容忽視的因素。
管道運(yùn)輸所用的管子,是管道的主體部分?,F(xiàn)代管道用管主要是鋼管。建設(shè)一條長(zhǎng)距離管道,其投資的30%左右,所用鋼材的90%左右用于管子。由于海洋和北極區(qū)油、氣田的開發(fā),以及油品管道、天然氣管道、固體料漿管道的輸送工藝的發(fā)展,對(duì)管道的管材性能要求日益提高,制管工藝也日趨完善。
概述 1865年建成第一條輸油管道,用的是直徑2英寸的熟鐵管。從1887年開始,輸油管道采用鋼管。早期鋼管是用鍛制法對(duì)焊或搭焊制成的,后來(lái)出現(xiàn)了無(wú)縫鋼管和電焊鋼管。20世紀(jì)20年代末期,開始應(yīng)用具有高抗拉強(qiáng)度的薄壁鋼管。這種薄壁鋼管大大地降低了管道單位長(zhǎng)度的用鋼量,并為制造大管徑鋼管和提高管道輸送工作壓力創(chuàng)造了條件。
目前應(yīng)用的管道鋼管主要有螺旋縫鋼管、直縫鋼管和無(wú)縫鋼管三種。螺旋縫鋼管是由成卷的帶鋼在制管機(jī)上連續(xù)卷制焊接而成的,其縱向焊縫為螺旋形。這種制管工藝適用于制造薄壁鋼管。直縫鋼管主要用"UO"法制造,即將單張鋼板在液壓機(jī)上先沖壓,使鋼板的橫截面成"U"字形,再經(jīng)沖壓成"O"字形,然后經(jīng)焊接、脹圓成管,其縱向焊縫是一條直線。無(wú)縫鋼管一般由鑄錠或?qū)嵭陌舨南刃写┛?,再?jīng)擴(kuò)孔或拉拔而成;也可用擠壓法,即在一步工序中直接由鑄錠或?qū)嵭陌舨闹瞥?。無(wú)縫鋼管一般用于較小口徑高壓管道,如輸送成品油、液化石油氣和乙烯等的管道。鋼管的強(qiáng)度等級(jí)通常按美國(guó)石油學(xué)會(huì) (API)標(biāo)準(zhǔn)劃分,并按管材的屈服極限標(biāo)注為X60、X70等。 X后面的數(shù)字表示管材規(guī)定的最低屈服極限,單位為千磅每平方英寸。這個(gè)管材標(biāo)準(zhǔn)是管道工程最通用的標(biāo)準(zhǔn)。1926年美國(guó)石油學(xué)會(huì)發(fā)布API-5L標(biāo)準(zhǔn),其中包括一般碳素鋼管。1947年發(fā)布API-5LX標(biāo)準(zhǔn),其中包括X42、X46、X52三種管材。1964年發(fā)布API-5LS標(biāo)準(zhǔn),將螺旋縫鋼管標(biāo)準(zhǔn)化。1967~1970年四年中,API-5LS和API-5LX兩項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)中,增加了管道建設(shè)所常用的X56、X60和X65等管材。
管徑的選擇 管道輸送中,管徑的變化對(duì)壓力降或輸量的影響最大。確定合理的管徑是管道設(shè)計(jì)最優(yōu)化的主要指標(biāo)之一。管徑的選擇一般是將輸油(氣)站和管道的建設(shè)費(fèi)、操作費(fèi)、維修費(fèi)、折舊費(fèi),以及利潤(rùn)率和償還期等因素,表示為管徑的函數(shù);計(jì)算各項(xiàng)費(fèi)用之和對(duì)管徑的一階導(dǎo)數(shù)求出綜合費(fèi)用的最小值,從而確定合理的管徑值。合理的管徑隨輸油、氣管道建站的費(fèi)用上升而增大,所以加大管徑以減少中間加壓站數(shù),可節(jié)約投資。管徑與輸量的0.25~0.4次方成正比,并隨流體性質(zhì)及不同時(shí)期或地區(qū)各項(xiàng)費(fèi)用的不同而變化。近年來(lái),管道消耗的動(dòng)力和燃料費(fèi)用上漲,管道直徑在選擇方面出現(xiàn)增大的趨勢(shì),油管和氣管道目前最大直徑分別達(dá)到1220毫米和1420毫米。
管壁厚度的確定 管道鋼管的壁厚 (d)通常根據(jù)管道運(yùn)行的內(nèi)壓力(p)所引起的環(huán)向應(yīng)力來(lái)確定,可按下式計(jì)算:式中D為管道直徑;嗘為焊縫系數(shù);【σ】為許用應(yīng)力;C為壁厚裕量(包括腐蝕裕量和管材負(fù)公差等)。不同鋼號(hào)和不同直徑的管子存在壁厚的最小值,以保證其剛度。對(duì)受外載作用的大直徑管、薄壁管、海洋管道和水下穿越管道還應(yīng)進(jìn)行穩(wěn)定性校核。為了節(jié)省投資,長(zhǎng)距離管道根據(jù)沿線壓力變化,可分段選取不同鋼號(hào)和不同壁厚的管子。海洋管道和水下穿越管道,由于存在著承受外壓力和要求增加管重,以及不易維修等問題,所以管壁厚度須大于相同直徑和內(nèi)壓的陸上管道。
埋地管道縱向應(yīng)力分析 由于縱向應(yīng)變受土壤與管表面之間摩擦力的約束,埋地管道的直管段部分會(huì)產(chǎn)生以下三種縱向應(yīng)力。①泊松效應(yīng)應(yīng)力:管子受內(nèi)壓時(shí),其直徑漲大而引起縱向收縮。收縮受到約束時(shí),管道縱向即受到拉應(yīng)力。其值為μσ,其中μ為泊松比(鋼管μ值約為0.30);σ為環(huán)向應(yīng)力。②溫度應(yīng)力:管道操作溫度高于安裝溫度時(shí),管子在投產(chǎn)后受熱伸長(zhǎng)。這一伸長(zhǎng)受到約束時(shí),管道縱向承受壓應(yīng)力。其值為ɑEΔT,其中ɑ為管材的熱脹系數(shù);E為彈性模量;ΔT為管道操作溫度與安裝溫度的差值。如果操作溫度低于安裝溫度,管道縱向承受拉應(yīng)力。③內(nèi)壓引起的縱向應(yīng)力:在管道的彎頭或閥門處,由于內(nèi)壓作用產(chǎn)生縱向力。此縱向力傳到管壁上,產(chǎn)生拉應(yīng)力,其值為0.5σ。對(duì)于埋地管道,此縱向力隨著離遠(yuǎn)彎頭或閥門而逐漸被土壤的摩擦力所平衡。
埋地管道縱向應(yīng)力如下圖。 A處有一清管器收發(fā)筒,管道經(jīng)彎頭入土,在彎頭處破壞了土壤與管表面之間摩擦力的連續(xù)性,形成自由端。管道在B點(diǎn)受到土壤反力的約束。由B向C,土壤與管表面間的摩擦力逐漸積累,約束力逐漸增加,到C點(diǎn)時(shí)管子的縱向位移完全被約束住,即縱向位移為零。C點(diǎn)以后稱為嵌固段;縱向應(yīng)變不受約束的管段稱為自由段;自由段和嵌固段之間稱為過渡段,即圖中BC部分。 管道在嵌固段所受縱向應(yīng)力σL最大,可按下式計(jì)算:式中負(fù)號(hào)表示壓應(yīng)力。一般對(duì)σL不必單獨(dú)校核,但對(duì)σL和σ的組合應(yīng)力,應(yīng)按強(qiáng)度理論進(jìn)行校核。
管道斷裂 管道在試壓或運(yùn)行中可能發(fā)生斷裂破壞。輸氣管道或以氣體為試壓介質(zhì)的管道發(fā)生的斷裂現(xiàn)象危害最為嚴(yán)重。斷裂的起裂與鋼管的缺陷大小、管材和焊縫韌性的高低,以及應(yīng)力水平等因素有關(guān)。為防止起裂,應(yīng)保證管材和焊縫的韌性,對(duì)管道應(yīng)嚴(yán)格進(jìn)行無(wú)損探傷檢查,以排除超過容許范圍的缺陷。
管道起裂后會(huì)產(chǎn)生兩種裂紋失穩(wěn)擴(kuò)展,即脆性斷裂失穩(wěn)擴(kuò)展和延性斷裂失穩(wěn)擴(kuò)展。由于長(zhǎng)輸管道難以完全避免起裂,因此控制失穩(wěn)擴(kuò)展是非常重要的。
脆性斷裂發(fā)生在延性- 脆性轉(zhuǎn)變溫度以下。起裂時(shí),脆性斷裂的擴(kuò)展速度同破裂面中剪切面積所占百分比有關(guān)。剪切面積所占百分比越大,則擴(kuò)展速度就越低。破裂時(shí),管中介質(zhì)減壓波的速度超過鋼管的斷裂擴(kuò)展速度,則裂紋尖端的應(yīng)力由于壓力降低而迅速減小,從而可達(dá)到止裂。對(duì)于這種斷裂,一般采用在某一溫度下,對(duì)管道進(jìn)行落錘撕裂試驗(yàn)(DWTT)加以檢驗(yàn)。控制試件破裂面中剪切面積不低于某一百分比,也可達(dá)到止裂。1960年美國(guó)的一條直徑為30英寸的管道,在氣壓試驗(yàn)時(shí)發(fā)生脆性斷裂,撕裂長(zhǎng)度達(dá)13公里。
延性斷裂發(fā)生在延性- 脆性轉(zhuǎn)變溫度以上。這種斷裂能夠擴(kuò)展相當(dāng)長(zhǎng)的距離,預(yù)防這種斷裂,要求管材的韌性大于某一最低值。這個(gè)最低值不是固定值,而是與鋼管尺寸及應(yīng)力大小有關(guān);管徑越大,應(yīng)力越高,則最低值越高。隨著管道直徑的增加和工作應(yīng)力的提高,管材往往難以達(dá)到要求的最低韌性指標(biāo),為此,近年來(lái)正在研究和使用各種止裂裝置如止裂環(huán)。
隨著管道運(yùn)輸?shù)陌l(fā)展,鋼管材質(zhì)獲得非常迅速的改進(jìn)。20世紀(jì)70年代以來(lái),管材使用的普通碳鋼已逐漸被摻入鉻、鉬、鈮、釩、銅、鋁和稀土元素的低碳合金鋼取代,制管技術(shù)也廣泛采用熱處理工藝和控制軋制等級(jí)等新技術(shù)。
在含蠟原油的開采過程中,雖然可采用各類防蠟方法,但油井仍不可避免地存在有蠟沉積的問題。蠟沉積嚴(yán)重地影響著油井正常生產(chǎn),所以必須采取措施將其清除。
油井常用的清蠟方法有機(jī)械清蠟、熱力清蠟、化學(xué)清蠟等。
機(jī)械清蠟是指用專門的工具刮除油管壁上的蠟,并靠液流將蠟帶至地面的清蠟方法。在自噴井中采用的清蠟工具主要有刮蠟片和清蠟鉆頭等。一般情況下采用刮蠟片;但如果結(jié)蠟很嚴(yán)重,則用清蠟鉆頭;結(jié)蠟雖很嚴(yán)重,但尚未堵死時(shí)用麻花鉆頭;如已堵死或蠟質(zhì)堅(jiān)硬,則用矛刺鉆頭。
有桿抽油井的機(jī)械清蠟是利用安裝在抽油桿上的活動(dòng)刮蠟器清除油管和抽油桿上的蠟。油田常用尼龍刮蠟器,在抽油桿相距一定距離(一般為沖程長(zhǎng)度的l/2)兩端固定限位器,在兩限位器之間安裝尼龍刮蠟器。抽油桿帶著尼龍刮蠟器在油管中往復(fù)運(yùn)動(dòng),上半沖程刮蠟器在抽油桿上滑動(dòng),刮掉抽油桿上的蠟,下半沖程由于限位器的作用,抽油桿帶動(dòng)刮蠟器刮掉油管上的蠟。同時(shí)油流通過尼龍刮蠟器的傾斜開口和齒槽,推動(dòng)刮蠟器緩慢旋轉(zhuǎn),提高刮蠟效果,由于通過刮蠟器的油流速度加快,使刮下來(lái)的蠟易被油流帶走,而不會(huì)造成淤積堵塞。
機(jī)械清蠟不能清除抽油桿接頭和限位器上的蠟,所以還要定期輔以其它清蠟措施,如熱載體循環(huán)洗井或化學(xué)清蠟等措施。
熱力清蠟是利用熱力學(xué)能提高液流和沉積表面的溫度,熔化沉積于井筒中的蠟。根據(jù)提高溫度的方式不同可分為熱流體循環(huán)清蠟、電熱清蠟和熱化學(xué)清蠟三種方法。
1.熱流體循環(huán)清蠟法(熱洗清蠟)
熱流體循環(huán)清蠟法的熱載體是在地面加熱后的流體物質(zhì),如水或油等,通過熱流體在井筒中的循環(huán)傳熱給井筒流體,提高井筒流體的溫度,使得蠟沉積熔化后再溶于原油中,從而達(dá)到清蠟的目的。根據(jù)循環(huán)通道的不同,可分為開式熱流體循環(huán)、閉式熱流體循環(huán)、空心抽油桿開式熱流體循環(huán)和空心抽油桿閉式熱流體循環(huán)四種方式。 熱流體循環(huán)清蠟時(shí),應(yīng)選擇比熱容大、溶蠟?zāi)芰?qiáng)、經(jīng)濟(jì)、來(lái)源廣泛的介質(zhì),一般采用原油、地層水、活性水、清水及蒸汽等。為了保證清蠟效果,介質(zhì)必須具備足夠高的溫度。在清蠟過程中,介質(zhì)的溫度應(yīng)逐步提高,開始時(shí)溫度不宜太高,以免油管上部熔化的蠟塊流到下部,堵塞介質(zhì)循環(huán)通道而造成失敗。另外,還應(yīng)防止介質(zhì)漏入油層造成堵塞。
2.電熱清蠟法
電熱清蠟法是把熱電纜隨油管下入井筒中或采用電加熱抽油桿,接通電源后,電纜或電熱桿放出熱量,提高液流和井筒設(shè)備的溫度,熔化沉積的石蠟,從而達(dá)到清防蠟的作用。
3.熱化學(xué)清蠟法
為清除井底或井筒附近油層內(nèi)部沉積的蠟,曾采用了熱化學(xué)清蠟方法,它是利用化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生的熱力學(xué)能來(lái)清除蠟堵,例如氫氧化鈉、鋁、鎂與鹽酸作用產(chǎn)生大量的熱力學(xué)能。
NaOH+HCl=NaCI+H2O+99.5 kJ
Mg+2HCl=MgCl2+H2↑+462.8 kJ
2Al+6HCI=2A1C13+3H2↑+529.2 kJ
一般認(rèn)為,用這種方法產(chǎn)生熱力學(xué)能來(lái)清蠟很不經(jīng)濟(jì),且效率不高少單獨(dú)使用。它常與酸處理聯(lián)合使用,以作為油井的一種增產(chǎn)措施。
通常將藥劑從油套環(huán)空中加入或通過空心抽油桿加入,不會(huì)影響油井的正常生產(chǎn)和其他作業(yè)。除可以起到清防蠟效果外,使用某些藥劑還可以起到降凝、降粘、解堵的作用?;瘜W(xué)清、防蠟劑有油溶性、水溶性和乳液型三種液體清、防蠟劑,此外還有一種固體清、防蠟劑。
1.油溶性清防、蠟劑
現(xiàn)場(chǎng)使用的油溶性清防蠟劑主要由有機(jī)溶劑、表面活性劑和少量的聚合物組成,例如大慶Ⅱ號(hào)清、防蠟劑的配方為鉑重整塔底油30%、120號(hào)直餾溶劑汽油66.6%、聚丙烯酰胺0.3%,T-滲透劑0.3%。其中有機(jī)溶劑主要是將沉積在管壁的蠟溶解,加入表面活性劑的目的是幫助有機(jī)溶劑沿沉積蠟中縫隙和蠟與油井管壁的縫隙滲入以增加接觸面,提高溶解速度,并促進(jìn)沉積在管壁表面上的蠟從管壁表面脫落,使之隨油流帶出油井。部分油溶性清、防蠟劑加入高分子聚合物的目的是希望聚合物與原油中首先析出的蠟晶形成共晶體。由于所加入的聚合物具有特殊結(jié)構(gòu),分子中具有親油基團(tuán),同時(shí)也具有親水集團(tuán),親油基團(tuán)與蠟共晶,而親水集團(tuán)則伸展在外,阻礙其后析出的蠟與之結(jié)合成三維網(wǎng)目結(jié)構(gòu),從而達(dá)到降粘、降凝的目的,也阻礙蠟的沉積并起到一定的防蠟效果。
優(yōu)點(diǎn):對(duì)原油適應(yīng)性較強(qiáng);溶蠟速度快,加入油井后見效快;產(chǎn)品凝固點(diǎn)低,便于冬季使用。
缺點(diǎn):相對(duì)密度小,對(duì)高含水油井不太合適;燃點(diǎn)低,易著火,使用時(shí)必須嚴(yán)格防火措施;一般這類清、防蠟劑具有毒性。
2.水溶性清防、蠟劑
水溶性清、防蠟劑是由水和許多表面活性劑組成?,F(xiàn)場(chǎng)使用的配方是根據(jù)各油田原油性質(zhì)、結(jié)蠟條件不同而篩選出來(lái)的。但都是在水中加入表面活性劑、互溶劑和堿性物質(zhì)。常用的有磺酸鹽型、季胺鹽型、平平加型、聚醚型四大類。這種清、防蠟劑可以起到綜合效應(yīng)。其中,表面活性劑起潤(rùn)濕反轉(zhuǎn)作用,使結(jié)蠟表面反轉(zhuǎn)為親水性表面,表面活性劑被吸附在油管表面有利于石蠟從表面脫落,不利于蠟在表面沉積,從而起到防蠟效果。表面活性劑的滲透性能和分散性能幫助清、防蠟劑滲入松散結(jié)構(gòu)的蠟晶縫隙里,使蠟分子之間的結(jié)合力減弱,從而導(dǎo)致蠟晶拆散而分散于油流中?;ト軇┑淖饔檬翘岣哂?蠟)與水的互溶程度,可用的互溶劑有醇和醇醚,如甲醇、乙醇、異丙醇、異丁醇、乙二醇丁醚、乙二醇乙醚等。堿性物質(zhì)可與蠟中瀝青質(zhì)等有機(jī)極性物質(zhì)反應(yīng),產(chǎn)生易分散于水的產(chǎn)物,因而可用水基清、防蠟劑將它從結(jié)蠟表面清除,常用的堿性物質(zhì)有氫氧化鈉、氫氧化鉀等堿類和硅酸鈉、磷酸鈉、焦磷酸鈉、六偏磷酸鈉等一類溶于水,使水呈堿性的鹽類。
優(yōu)點(diǎn):相對(duì)密度較大,對(duì)高含水油井應(yīng)用效果較好;使用安全,無(wú)著火危險(xiǎn)。
缺點(diǎn):見效較慢;凝固點(diǎn)可達(dá)-20~―30℃,但在嚴(yán)寒的冬天使用,其流動(dòng)性仍然有待改進(jìn)。
3.乳液型清、防蠟劑
乳液型清、防蠟劑是將油溶性清、防蠟劑加入水和乳化劑及穩(wěn)定劑后形成水包油乳狀液。這種乳狀液加入油井后,在井底溫度下進(jìn)行破乳而釋放出對(duì)蠟具有良好溶解性能的有機(jī)溶劑和油溶性表面活性劑,從而起到清蠟和防蠟的雙重效果。乳液型清、防蠟劑具有油溶性清、防蠟劑溶蠟速度快的優(yōu)點(diǎn)。由于這種清、防蠟劑其乳液的外相是水,因而又像水溶性清、防蠟劑那樣使用安全,不易著火且相對(duì)密度較大。它的缺點(diǎn)是在制備和貯存時(shí)必須穩(wěn)定,而到達(dá)井底后必須立即破乳,這就對(duì)乳化劑的選擇和對(duì)井底破乳溫度有著嚴(yán)格的要求,制備和使用時(shí)間條件要求較高,否則就起不到清防蠟作用。
制備乳液型清、防蠟劑常用的乳化劑為OP型表面活性劑,以及油酸、亞油酸和樹脂酸的復(fù)合酯與三乙醇胺的混合物。
4.固體防蠟劑
固體防蠟劑主要由高分子聚乙烯、穩(wěn)定劑和EVA(乙烯-醋酸乙烯酯聚合物)組成,它可以制成粒狀,或混溶后在模具中壓成一定形狀(如蜂窩煤塊狀)的防蠟塊,將其置于油井一定的溫度區(qū)域或投入井底,在油井溫度下逐步溶解而釋放出藥劑并溶于油中。作為防蠟劑用的聚乙烯要求相對(duì)分子量為5000~30000,最好在20000左右,相對(duì)密度為0.86~0.94,熔點(diǎn)在102~107℃之間,且結(jié)晶比較少,或非結(jié)晶型為宜。防蠟劑中的EVA,由于具有與蠟結(jié)構(gòu)相似的(CH2-CH2)n鏈節(jié),又具有一定數(shù)量的極性基團(tuán),它溶于原油中。當(dāng)冷卻時(shí)它與原油中的蠟產(chǎn)生共晶作用,然后通過伸展在外的極性基團(tuán)抑制蠟晶的生長(zhǎng)。而溶解在原油中的聚乙烯,當(dāng)油溫降低時(shí),它會(huì)首先析出,成為隨后析出的石蠟晶核,蠟的晶粒被吸附在聚乙烯的碳鏈上,由于空間障礙和欄隔作用也阻礙晶體的長(zhǎng)大及聚集,并減少EVA與蠟晶體之間的粘結(jié)力,從而使油井的結(jié)蠟減少,達(dá)到防蠟的目的。
優(yōu)點(diǎn):作業(yè)一次防蠟周期較長(zhǎng)(一般長(zhǎng)達(dá)半年左右),成本較低;
缺點(diǎn):它對(duì)油品的針對(duì)性較強(qiáng),其配方必須根據(jù)油井情況和原油析蠟點(diǎn)具體篩選。
含有多種成分的專利混合可生物降解的水基表面活性劑/濕潤(rùn)劑/乳化劑。是美國(guó)一家公司發(fā)明的一種擁有專利技術(shù)的、水基混合的無(wú)離子和陰離子表面活性劑,其中也添加了其它的添加劑以提供獨(dú)特的性能,減少碳?xì)浠衔?。百索福產(chǎn)品配方經(jīng)過專門優(yōu)化,能夠密封和乳化原油和碳?xì)浠衔铩Mㄟ^形成膠團(tuán)來(lái)乳化碳?xì)浠衔?,在一系列?yīng)用中都非常有效。它是一種無(wú)毒配方,不含CERCLA(環(huán)境保護(hù)賠償責(zé)任法)所列明的有毒成分,100%可生物降解。已通過ABS(美國(guó)標(biāo)準(zhǔn)局)認(rèn)證的氣體抑制產(chǎn)品。百索??梢员3钟椭邢瀴K原有狀態(tài),使蠟塊得以松動(dòng)、 抑制結(jié)蠟現(xiàn)象。現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)表明這種專利的表面活性劑配方比熱油去除地層和采油設(shè)備上的石蠟積聚更有效、更安全、更便宜。不同于使用二甲苯基溶劑進(jìn)行處理,百索福不但可以去除污泥和石蠟,而且同時(shí)抑制產(chǎn)生的氣體,并且不會(huì)留下光滑的殘留物,增加工人的安全性。
利用該表面活性劑技術(shù)處理烴會(huì)產(chǎn)生2種效果:
(1)可溶性增加(增溶性)
(2)界面張力降低(松動(dòng))。
其技術(shù)工作機(jī)理之一是降低界面張力,因此壓降會(huì)導(dǎo)致無(wú)法"析出"石蠟,防止石蠟 (C-20 到 C-50)與油相結(jié)合的毛細(xì)作用力就會(huì)縮小。
用于清蠟的微生物主要有食蠟性微生物和食膠質(zhì)和瀝青質(zhì)性微生物。油井清蠟的微生物其形狀為長(zhǎng)條螺旋狀體長(zhǎng)度為1~4μm,寬度為0.1~0.3μm。該類微生物能降低原油凝固點(diǎn)和含蠟量,以石蠟為食物。微生物注入油井后,它主動(dòng)向石蠟方向游去,獵取食物,使蠟和瀝青降解,微生物中的硫酸鹽還原菌的增殖,產(chǎn)生表面活性劑,降低油水界面張力,同時(shí)微生物中的產(chǎn)氣菌還可以生成溶于油的氣體,如CO2、N2、H2,使原油膨脹降粘,由此達(dá)到清蠟的目的。
油井管在服役工況下常常受到腐蝕介質(zhì)和交變載荷(彎曲、振動(dòng))的共同作用,會(huì)發(fā)生嚴(yán)重的腐蝕疲勞破環(huán)。
分析了環(huán)境、力學(xué)狀態(tài)和材料特性等因素對(duì)腐蝕疲勞的影響,介紹了油井管腐蝕疲勞的國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀、裂紋萌生機(jī)理和裂紋擴(kuò)展機(jī)理。
裂紋萌生機(jī)理包括點(diǎn)蝕坑處應(yīng)力集中、構(gòu)件幾何不連續(xù)、駐留滑移帶和表面膜破裂等,裂紋擴(kuò)展機(jī)理包括陽(yáng)極溶解、活性因子、表面能減小、產(chǎn)物轉(zhuǎn)移和產(chǎn)物膜因素等。
指出油井管腐蝕疲勞研究的重點(diǎn)和難點(diǎn)是腐蝕環(huán)境下的腐蝕疲勞機(jī)理,應(yīng)深入研究服役工況下各種影響因素之間的耦合作用對(duì)油井管腐蝕疲勞的影響。
以現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試數(shù)據(jù)為基礎(chǔ),結(jié)合試驗(yàn)和數(shù)值模擬方法進(jìn)行腐蝕疲勞研究,可為油井管的斷裂理論奠定基礎(chǔ),也可為油氣井安全生產(chǎn)提供保障。