田超凯
（连云港中复连众复合材料集团有限公司
222006）
摘 要
本文系统地介绍了高压玻璃钢管及其在油田的应用。
关键词 高压 玻璃钢管 应用
1 前言
20世纪50年代中期，纤维缠绕环氧玻璃钢管开始在美国的一些油田应用，相继用于输送管线、油管和套管。80年代初，美国石油学会先后制定了高压玻璃钢线管、油管、套管等相应的API规范；80年代末，又进行了相应的修改。这些规范对石油工业用玻璃钢的材料选用、成型方法等都作了相应的规定，标志着石油行业对高压玻璃钢管的认可，促进了高压玻璃钢管的应用和发展。
为了适应国内市场需求，连云港中复连众复合材料集团有限公司在现有低压玻璃钢管产品系列上，发展高压玻璃钢线管产品，用于油田建设。因为其所固有的化学、物理和机械性能，同其它管材相比较，高压玻璃钢管及其管件具有一系列优点。本文旨在介绍高压玻璃钢管及其在油田的应用。
2 高压玻璃钢管的优点
2.1比重轻
高压玻璃钢管的比重为2.0，钢材的比重为7.8。由比重的差别可见，高压玻璃钢管在运输中具有经济性，钢管在运输中往往因为其重量而非体积受到限制。由此高压玻璃钢管的安装费用也比较低，由于高压玻璃钢管的较低比重，在安装时，避免了重型起重设备，采用人抬即可，这在山地、树林等特殊地区尤为有意义。
2.2保温性好
高压玻璃钢管的热传导能力是碳钢的10%，是不锈钢的30%，因此高压玻璃钢管具有较好的保温性能，许多原油输送场合可以直接采用高压玻璃钢管，而采用钢管时却需要另外加保温层。高压玻璃钢管所具有的保温性能，减少了原油输送管的石蜡沉淀。另外高压玻璃钢管也是电的绝缘体，不会因电化学腐蚀引起化学物质沉淀。
2.3内表面光洁度高
高压玻璃钢管的生产采用钢芯模外缠绕成型，出于保证脱模的需要，对模具的加工精度非常高，制作前采用脱模剂反复处理，因此高压玻璃钢管的内表面极其光洁，又因为高压玻璃钢管本身的耐腐蚀性能，内壁不会因腐蚀而破坏，所以其内表光洁度在整个寿命期会得以保持，其水力学指标哈森—威廉斯系数为150。内壁光洁可以降低泵送功率，节约输送能耗。
2.4防腐性能好
高压玻璃钢管采用玻璃纤维增强环氧树脂成型，环氧树脂固化后，高度的交叉互联使其具有较好的防腐蚀性能，尤其是耐溶剂性能。
2.5耐温性能良好
高压玻璃钢管采用环氧树脂—酸酐固化体系，正常工作温度可达80℃，能够满足采油注水工艺的要求。
2.6承压能力高
高压玻璃钢管的正常压力等级为3.5MPa-24Mpa。
2.7寿命长
高压玻璃钢管的使用寿命不低于20年。
2.8联接方式简捷、强度高。
高压玻璃钢管采用API 5B 标准8扣油管圆螺纹接头进行安装连接，快速方便，可靠性好。
3 高压玻璃钢管在油田的应用
各种腐蚀问题、注水采油和三次采油工艺都是推动高压玻璃钢管在油田开发应用的重要因素。
3.1高压玻璃钢管根本上解决了腐蚀问题
油田管路的腐蚀可以概括为三种：a、油水本身的腐蚀；b、土壤腐蚀；c清除结蜡、热水冲洗造成的腐蚀。
世界各国的石油工业，都受到化学腐蚀问题的困扰。例如胜利油田，腐蚀问题非常突出，有的管道埋到地下40-50天即发生腐蚀穿孔；即使防腐处理较好的胜利油田的东辛采油厂，水质矿化度高达10万mg/升以上，运行三个月左右即发生腐蚀穿孔的情况并不少见。高压玻璃钢管材料本身即为耐腐蚀材料，从根本上解决了此问题。
3.2、高压玻璃钢管改进了注水采油工艺
对注水采油工艺来说，对水质的要求非常严格，用于采油工艺的含油污水，其矿物质含量每升不大于十几毫克，颗粒也有相当严格的要求。然而，经过加工处理的水如果采用钢管输送，在经过较长的管线后，管线可能生锈、剥落，掉入水中而污染水质。这种含有铁锈颗粒的水，在注水岩层过程中很容易引起岩层堵塞，造成所谓岩层中毒，使注水压力急剧增加，严重者可使注水中断，影响采油工艺的正常进行。由于高压玻璃钢管内壁不锈蚀，始终光洁如初，大大改善了注水效果。
3.3高压玻璃钢管改进了三次采油工艺
所谓三次采油，就是采用注入聚丙烯酰胺等聚合物或注入CO2等化学驱油物质，以增加油田的生产能力。由于中国的大多数油田都处于采油后期，目前广泛进行三次采油。这种聚合物的水溶液，遇到铁离子可能产生有害的化学反应，使聚合物降解，从而影响注聚效果。同样，采用高压玻璃钢管避免了聚合物降解问题。
4、高压玻璃钢管的安装技术
4.1直管段的安装
高压玻璃钢管的接头形式决定了高压玻璃钢管的安装非常简单，高压玻璃钢管的接头为API
8扣油管圆螺纹，在安装时将清理干净的螺纹端抹上密封剂旋紧即可。精确的端口尺寸和专用工具确保了安装的规范统一。
4.2弯度安装
高压玻璃钢管提供了两种弯度解决办法。
4.2.1弹性弯曲
高压玻璃钢管与钢管相比，其模量仅相当于钢管模量的1/10，较低的模量使高压玻璃钢管可以实现弹性铺设，用管自身的弯曲来实现转弯，较大的弯曲半径转弯也减少了流体阻力。
表1 管径与最小弯曲半径对照表
管径规格(in) 最小弯曲半径(m)
1.5" 24.8
2" 33.2
2.5" 39.0
3" 48.4
4" 59.8
6" 94.2
4.2.2弯头安装
高压玻璃钢管也提供了规范的弯头安装技术，操作步骤如下：
a、
将需接弯头的地方采用切割机或钢锯锯断；
b、 用打锥机将端口造出锥度；
c、
粘上高压玻璃钢管配套管件现场阳螺纹，从而形成螺纹端头，待固化；
d、 将弯头拧上，继续向下安装。
图1 现场阳螺纹安装示意图
4.3其它
高压玻璃钢管同时也提供了配套的钢制转换接头用于和钢管连接。
5高压玻璃钢管在河南油田下二门油矿应用实例
河南油田下二门油矿区是一个采油井比较密集的区块，油层平均深2.5km。河南油田下二门油矿高压管注聚工程共9口井，全长6km，压力等级均为17Mpa。此项注聚工程全部采用了连云港中复连众复合材料集团有限公司的高压玻璃钢管。工程于2002年10月中旬开沟，沟深1.2米，宽1米。该工程配备了1台挖沟机进行挖沟与回填，连接管线配备了3班共15人，其中2人负责清理管沟，6人负责沿线排放管线，6人负责连接，这些工人在跟着厂方技术服务代表工作一两天后基本掌握了安装要领，能够自己单独连接管线。由于下二门油矿区属于丘陵地带，地势起伏厉害，又因降雨比较频繁，管沟积水甚多，经常是边抽水边安装，速度比较缓慢，平均每天安装400米，历时15天主线工程基本完成。剩余的注聚站口与井口碰头工程历时10天完成。9口井经过额定工作压力的1.25倍测试后全部投入使用。
6 结论
通过以上所述，可以看出，高压玻璃钢管和钢管相比具有许多优点，也是非常成熟的产品，发达国家已经广泛在油田应用。中国石油天然气总公司先后发布了SY/T6267-1996《高压玻璃纤维管线管》和SY/T
6419-1999《玻璃纤维管的使用与维护》标准，我国的高压玻璃钢管已在胜利油田、大庆油田、江苏油田、河南油田等油田开始大量使用，中国的高压玻璃钢管在油田应用方兴未艾。
HIGH PRESSURE FIBERGLASS LINE PIPE
APPLICATIONS IN OIL FIELD
Tian ChaoKai
（Lianyungang Lianzhong FRP Co.,LTD.）
ABSTRACT： This paper introduces high pressure
fiberglass line pipe, and the application in oil field.
Keywords：High pressure fiberglass line pipe
application