论连续管线管在油田地面集输管线的应用研究

2022-09-11

油田地面建设工程中采气管线、集油管线和注水管线等的建设目前主要采用的是无缝管单根焊接方式, 然而这种工艺方式会导致很多的问题, 如焊口多、造成空气污染严重, 同时在施工过程中工人劳动强度高, 整个的施工效率也是比较低的。在油田中采用连续管线管进行地面集输管线, 这样能够减少原始管线中的很多问题。连续油管又称为绕性油管或蛇形管, 是一种可连续下入或从油井起出的, 缠绕在滚筒上的一整根无螺纹联接的油管, 这种油管是相对于常规螺纹联接的油管而言的。这种油管的主要材质是碳钢、调质钢和稀有材料等。

一、连续油管的技术进展

1. 连续油管的发展状况

最早在第二次世界大战时期产生了连续油管的概念, 当时军队是为了实现在海上快速敷设油管线, 从而将缠绕在滚筒上通过焊接方式对接起来的一根根短管直接敷设到海上, 实现了快速打开用于燃油供给的目的。世界上第一台连续油管作业机是在1962年由美国加利福尼亚石油公司和Bowen工具公司研制出来的, 做到了将长度为15.2 m的短管采用对接的方法形成了一卷4573 m长的连续管, 同时被用于油气井的冲砂解堵, 实现了真正的连续油管应用。在连续油管的发展过程中曾经由于材料的韧性强度和焊接接头性能等问题, 在生产过程中事故频出, 从而出现了“停滞”的现象。近些年来随着材料技术的发展以及制管技术的创新, 从而使连续管的制造技术和质量得到了不断提高, 最终使连续油管作业技术得到了进一步的快速发展。

连续油管技术经过几十年的发展得到了很大的提高, 现有的技术已经能够直接生产出几千米长的单根连续油管, 同时连续油管的材料也有很大的发展, 现在主要应用高强度低合金钢, 钢级已发展到CT90, 材料的对应屈服强度也到的很大提高。连续油管产品性能如强度、塑性和抗腐蚀性等发生了根本性的改变。

2. 连续油管应用的特点

现在技术生产的连续油管长度可以达到几千米, 连续油管不仅可以应用于油井作用, 同时也可以应用于油田地面集输管线。连续油管技术是一项新技术, 它的应用正在引起石油天然气行业的高度重视。随着材料技术的不断发展以及制管技术的创新, 连续管作为输油管线和集输管线的潜力也在不断呈现出了。而且连续油管在集输管线方面的应用也具有很多特点。目前连续油管外径的达到的范围为22.23~168.28 mm, 为集输管线的选择提供了更多的选择。连续油管应用的特点: (1) 作业速度快、效率高, 设备移运、安装快捷。 (2) 设备操作集中、方便, 自动化程度高, 大大减轻了作业工人的劳动强度。 (3) 作业安全可靠。 (4) 节省费用等。连续油管在输油管线和集输管线等方面虽然得到了日益增加, 但就目前的生产现状而言连续油管还不能完全替代输油管线, 连续油管不能够适应大直径长距离集输管道的需要。

三、连续油管应用的优势

连续油管在国内应用于集输管线也是有实例的, 如国产X52C连续管线管于2010年9月在青海油田最为井场集输管线的成功应用。体现出了连续油管应用的优势。 (1) 管线敷设效率高, 管线中间的对接数量减少了很多, 从而使焊缝对接和检测时间得到了很大程度的减少; (2) 降低了管线敷设成本, 管线敷设的过程中由于不需要焊接, 因此节约了一定的焊接的人工、设备以及焊接材料的成本, 无缝的连续油管也节约了焊缝检测的费用; (3) 管线整体质量和运行的安全性和可靠性得到了进一步提高, 连续管没有对接的焊缝从而避免了对接焊缝的质量隐患, 同时连续管采用了更高的制造工艺, 连续管的质量确保了管道强韧性。

1. 管线管敷设具有高效性

由于连续管线管单根长度长, 因此在敷设的过程中大大减少了焊接工作量, 因为连续管的敷设需要焊接的地方只有在拐点处、穿越处、进站与井口碰头处, 这样能够大大提高现场施工的工作效率。在地面集输管线敷设中连续管线管可实现整根管线安装, 相比于无缝钢管进行集输管线安装而言, 连续管线管具有更少的穿跨越、弯头、过路套管和两端碰头的情况。从而在施工过程中减少了焊接接头数量, 同时也减少了大量的施工时间。

2. 管线管施工具有安全性

连续管线管用作地面集输管线具有焊接接头少的特点, 从而降低了焊接施工和无损检测工作量, 也减少了电弧、焊接烟尘等对人体造成的伤害。同时在施工过程中布管装置操作简单、安全, 施工的自动化程度高, 这样不仅降低了管线施工期间工人的劳动强度, 同时也能够减少现场人员安全事故的发生几率, 从而极大地改善了高原施工的劳动条件。

3. 管线质量具有可靠性

连续管线管与无缝管相比较而言, 由于连续管线管的焊口数减少, 焊口检验基数较少, 从而提高了管线的质量及可靠性, 这样能够有效降低管线质量控制的风险点, 从而减少管线质量事故发生的可能性, 最终提高了管线运行的可靠性。

4. 管线管敷设具有经济性

连续管线管安装作业要能够实现连续性的进行, 这样才能实现工艺的最大优化。在长距离的管线敷设过程中, 连续管线管的应用与无缝管相比而言, 不仅仅能够缩短施工的周期和工作量, 同时也能够减少了人工和材料, 并且能够使管线无损检测的费用大幅下降。

小结

国内首次应用连续管线管替代无缝管作为地面集输管线是在青海的油田涩北气田, 并且取得了一定的成功。连续管线管最为集输管线敷设具有施工效率高、工作量小、周期短、质量可靠和安全性高等的优点。随着连续管线管技术的不断提高以及安装工艺的改进与发展, 连续管线管在集输管线方面的应用一定能为油田带来更高的经济效益, 提高油田对油气的集输能力, 达到提高油田的运作效率, 因此该技术有必要进一步提高与推广。

摘要：目前很多油田地面集输管线都面临着采用无缝管单根焊接方式产生的问题, 如空气污染严重、焊口多和劳动强度高等问题。然而在油田中使用连续管线管可以替代无缝管进行地面集输管线, 这样能够减少原始管线中的很多问题。连续油管的制造技术包括原材料加工制造技术、精密焊接技术、热处理方法与工艺、板材以及管材对接技术等方面, 同时连续油管经历一定发展过程, 在国内外的也具有一定的应用。

关键词：连续管线管,油田地面,集输管线,应用