Композитная футеровка трубы нефтяных скважин со СВМПЭ

 Сверхвысокомолекулярный полиэтилен (СВМПЭ)

Сверхвысокомолекулярный полиэтилен (СВМПЭ) – термопластичный полимер этилена, является самой распространённой в мире пластмассой.

 СВМПЭ представляет собой разновидность полиэтилена с наибольшей из всех ПЭ молекулярной массой.

 Уникальное сочетание химической стойкости, твёрдости, скольжения, относительно низкая стоимость СВМПЭ позволяют использовать его как в качестве экономически эффективной замены дорогостоящих материалов, так и в качестве материала, оптимального для определенных задач.

СВМПЭ (UPE) применяется для изготовления деталей машин для целлюлозобумажной, горнорудной, химической, текстильной, судостроительной, авиационной, атомной, электротехнической промышленности. Благодаря хладостойкости СВМПЭ применяется в криогенной технике. Волокна из сверхвысокомолекулярного полиэтилена используются в производстве противопульных жилетов и брони, превосходя по ряду качеств кевлар. Тросы и кабели судов, изготовленные из СВМПЭ и известные как "SpectraWires", обладают высокой прочностью и не тонут в воде. Тросы и ткани применяются в альпинистском снаряжении, парусном и парашютном спорте. СВМПЭ используется для производства ограждения хоккейных полей, покрытия кегельбанов, клюшек, касок, лодок, волокон для теннисных ракеток, лески для рыбной ловли.

СВМПЭ (UPE) широко применяется в производстве шлангов и рукавов в качестве внутреннего слоя, контактирующего с рабочей средой. СВМПЭ сравним с политетрафторэтиленом (ПТФЭ, PTFE, тефлон, фторопласт-4) по химической стойкости, при этом значительно превосходит их по стойкости к абразивному износу со стороны рабочей среды. С другой стороны, СВМПЭ заметно уступает ПТФЭ по устойчивости к высоким температурам. Рабочая температура СВМПЭ ограничена 100°С, кратковременно 135°С, рабочая температура покрытия ПТФЭ – свыше 260°С, рабочая температура изделия с покрытием из ПТФЭ обычно ограничена свойствами резиновой основы шланга.

Биологическая инертность и свойства, допускающие возможность стерилизации материала, позволяют применять СВМПЭ в медицинской и пищевой промышленности. Так, СВМПЭ применяется для изготовления эндопротезов, особенно протезов крупных суставов. СВМПЭ повышенной степени чистоты сочетает биологическую инертность, механическую прочность и низкий коэффициент трения, что позволяют создавать протезы, способные выдерживать очень высокие нагрузки на сжатие и трение в течение времени, равного сроку жизни человека.

 Основные свойства СВМПЭ

К основным свойствам сверхвысокомолекулярного полиэтилена относится:

  • повышенная жесткость, наиболее высокая прочность и стойкость к механическим воздействиям по сравнению с другими видами материалов из термопластичного полиэтилена;
  • низкий коэффициент трения и высокое смазывающее качество высокомолекулярного полиэтилена, обеспечивающие отличные антифрикционные свойства, сравнимые с фторопластом и полиамидом;
  • повышенное сопротивление к абразивному воздействию, что способствует высокой износостойкости, показатель которой превышает в несколько раз другие марки полиэтиленов высокой плотности;

 

  • химическая стойкость к воздействию большинства агрессивных сред и веществ, за исключением различных окислителей, например азотной кислоты;
  • высокая морозостойкость, позволяющая эксплуатировать изделия из сверхмолекулярного полиэтилена в широком температурном диапазоне;
  • небольшая температура плавления (около 150 °С), что не допускает эксплуатацию изделий из высокомодульного полиэтилена при температуре выше 80-100 °С

 

 Использование СВМПЭ на нефтяные трубы 

На нефтяном месторождении трубы для перекачки нефтяных скважин часто создает четыре основные проблемы: износ эксцентрикового штока и трубы, коррозию труб, окалину и вощение, что приводит к короткому межремонтному периоду и увеличению стоимости добычи сырой нефти.

Полиэтиленовые композитные трубы со сверхвысокой молекулярной массой могут решить эти проблемы, не только снизить стоимость комплексной добычи сырой нефти, но и превратить некоторые сломанные трубы в «композитные трубы», оживить отходы, сэкономить энергию и сократить потребление, а также увеличить производительность; Сталь, значительно улучшить выход масла и содержание масла в нефтяной скважине, а также уменьшить ток   двигателя насосной машины.

 

 

 

 

 

 

 

 

Показатель с использованием СВМПЭ на трубы  в нефтяном месторождении :

  1. использовался в среднем 1549 дней (средний период обслуживания: около 600 дней)
  2. ежедневный объем производительности нефти увеличилось на 46,91%;
  3. ежедневный объем производительности жидкости увеличилось на 92.41%;
  4. цикл удаления парафина увеличен на 76,03%
 

 

 

 

 

 

 

Особенности при использовании СВМПЭ на нефтяные трубы

  • Самая эффективная противоизносная технология в стране и за рубежом;
  • Сочетание износостойкости, антикоррозионной защиты, отсутствие образования парафина, отсутствие образования накипи и т.д. 。
  • Внутреннее покрытие не образует отверстий, трещин, трещин и отслоений, а также не загрязняет скважину. ;
  • Гильза является гибкой и может быть адаптирована к деформации трубопровода из-за изменений температуры нефтяной скважины и нагрузки на трубопровод.
  • Гильза плотно затянута на внутренней поверхности стальной трубы и сохраняет торцевую поверхность герметичной, клей не требуется ;
  • Изначальная технология не меняется, не влияет на работу после спуска, не требует специальных скважинных инструментов;
  • Внутреннее покрытие представляет собой прочный износостойкий материал, который не повреждается во время эксплуатации нефтяных скважин или работы с кабелем.
  • Материал инертен и устойчив к химическим реакциям с другими веществами. 
  • Коэффициент трения меньше чем на 0,07-0,11 (трение лед-лед), поэтому сопротивление при транспортировке мало, а скорость потока стальной трубы увеличивается на 16%.
  • СВМПЭ имеет характеристики молекулярной структуры, сходные с характеристиками тетрафторэтилена, имеет плавное молекулярное распределение без боковых цепей и очень легко скользит относительно двух цепей, поскольку полиэтиленовые продукты сверхвысокой молекулярной массы даже без смазки не вызывает износа при скольжении по металлу, такому как медь или латунь.
  • СВМПЭ  имеет коэффициент трения 0,07-0,11. Износостойкость примерно в 45 раз выше, чем у дерева, в 27 раз больше, чем у латуни, в 7 раз, чем у углеродистой стали, и в 4-10 раз выше, чем у пластмасс общего назначения.

 

Особенности при использовании СВМПЭ на нефтяные трубы

Он очень устойчив к химическим веществам и может противостоять коррозии сотен химических веществ. Обычные кислоты, щелочи, соли и органические растворители не разъедают СВМПЭ материалы. При естественном освещении его возраст составляет более 50 лет.

  • Хорошая износостойкость, в 5-8 раз выше, чем у стали;
  • Теплопроводность: 10-3 кал / см.с ° С, в 100 раз меньше, чем у стали;
  • Хорошая стойкость к низким температурам, хорошая производительность ниже -200 ° C;
  • Не впитывает воду, не набухает в воде и поглощает только 1% нейлона。
  • Нетоксичен, не имеет запаха и гигиеничен. СВМПЭ был одобрен Японской ассоциацией здравоохранения и Управлением по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов США (FDA) и Министерством сельского хозяйства США (USDA) для доступа к еде и лекарствам.; 

                                                                

Диапазон применения внутреннего вкладыша

  • Колодец для закачки воды:подходит для нагнетательных скважин с серьезной коррозией и образованием накипи.
  • Нефтедобывающая скважина:применимо к нефтяным скважинам с сильным эксцентричным износом и коррозией нефтяной трубы, высокой частотой отказов топливных стержней и загрязнением。
  • Трубопровод:в качестве трубопровода можно футеровать старую коррозийную, изношенную нефтяную трубу.
  • Коррозийная газовая скважина:антикоррозийная свойства от H2S и CO2;
  • Долгий срок службы снижает стоимость морской добычи нефти

 

Процесс изготовление  вкладыш из СВМПЭ  для футеровку труб

                                                        

 

Производственная линия по изготовлению вкладыш 

 

Процесс производства  футеровки труб

Футерованная труба из СВМПЭ это - стандартная утолщенная стальная труба, облицованная  из СВМПЭ на внутренней стенке. Специальный процесс обеспечивает плотное соединение вкладыша и корпуса трубы для образования износостойких и антикоррозийных материалов. Изготовлена из устойчивой к износу и коррозии трубы.

 

Процесс производства  футеровки труб

Оборудования для производства футеровки труб 

 
 
Способы соединении труб с футеровкой СВМПЭ 
 
Соединение труб с зазором
Соединение труб с прокладкой СВМПЭ
Соединение труб без зазора