石油鉆井用井下軟管的組成和組成
石油鉆井井下軟管的組成和組成
石油行業對用于完井、壓裂和勘探的井下軟管有著巨大的需求。這些軟管設計用于將各種類型的流體從地面輸送到井筒,包括水、沙子和泥漿。為每個應用選擇正確的軟管類型需要仔細考慮化學品、壓力和其他環境條件。
井下軟管的典型要求包括在壓力、溫度和環境條件下的高性能,以及耐磨損性、耐油性、耐氣候性、耐老化性和耐臭氧性。軟管由多種橡膠和合成材料制成,以實現這些財產。
液壓軟管用于輸送液壓流體,如水、油和乙二醇基液體。它們也可用于輸送壓縮氣體,如氮氣和空氣。這些軟管能夠抵抗磨損、熱空氣和超過400華氏度的溫度。它們還可以抵抗化學暴露、腐蝕性化學物質和紫外線(UV)輻射。
鉆井軟管主要由幾個連續堆疊的橡膠層和金屬編織層組成。底層是一個內部橡膠管,接下來的兩層或八層是紡織編織層和電力金屬編織層。然后,這些層通過纏繞工藝進行粘合,這使得它們足夠堅固,能夠承受高壓環境。
軟管通常由包括橡膠復合添加劑、固化劑和填料的混合物制成。軟管組合物可以被擠出或模制或編織。
橡膠復合添加劑可含有低分子量聚乙烯、蠟、脂肪酸和其他天然化合物。固化劑是含有C4-C7異單烯烴、對烷基苯乙烯和C4-C7單烯烴的鹵素的共聚物。橡膠復合添加劑中必須含有至少5%(重量)的該部分。
合適的含鹵素共聚物可以具有約0.4至1.0摩爾%的鹵素含量??梢允褂娩?、氯和/或這些鹵素的混合物。
橡膠復合添加劑、顏料或橡膠加工油也可以是軟管的一部分。石蠟油和環烷油是合適的橡膠加工油。其他橡膠復合添加劑可以是抗氧化劑、穩定劑、胺縮合產物等。
含鹵素橡膠復合添加劑優選于不含鹵素的橡膠復合添加劑。含鹵素橡膠復合添加劑具有改進的耐火性、低煙產生、低毒性和加工能力,以滿足井下管道的嚴格性能要求。
這些特性對井下管道的安全和效率至關重要。它們可防止軟管損壞,并允許許多石油鉆井作業所需的更高壓力和溫度。
通常,井下軟管在進行測試時應能夠承受其工作壓力的十倍或更高。這是因為軟管受到大量應力的影響。井下作業產生的應力和壓力會導致軟管退化或斷裂。