石油钻井用井下软管的组成和组成
石油钻井井下软管的组成和组成
石油行业对用于完井、压裂和勘探的井下软管有着巨大的需求。这些软管设计用于将各种类型的流体从地面输送到井筒,包括水、沙子和泥浆。为每个应用选择正确的软管类型需要仔细考虑化学品、压力和其他环境条件。
井下软管的典型要求包括在压力、温度和环境条件下的高性能,以及耐磨损性、耐油性、耐气候性、耐老化性和耐臭氧性。软管由多种橡胶和合成材料制成,以实现这些财产。
液压软管用于输送液压流体,如水、油和乙二醇基液体。它们也可用于输送压缩气体,如氮气和空气。这些软管能够抵抗磨损、热空气和超过400华氏度的温度。它们还可以抵抗化学暴露、腐蚀性化学物质和紫外线(UV)辐射。
钻井软管主要由几个连续堆叠的橡胶层和金属编织层组成。底层是一个内部橡胶管,接下来的两层或八层是纺织编织层和电力金属编织层。然后,这些层通过缠绕工艺进行粘合,这使得它们足够坚固,能够承受高压环境。
软管通常由包括橡胶复合添加剂、固化剂和填料的混合物制成。软管组合物可以被挤出或模制或编织。
橡胶复合添加剂可含有低分子量聚乙烯、蜡、脂肪酸和其他天然化合物。固化剂是含有C4-C7异单烯烃、对烷基苯乙烯和C4-C7单烯烃的卤素的共聚物。橡胶复合添加剂中必须含有至少5%(重量)的该部分。
合适的含卤素共聚物可以具有约0.4至1.0摩尔%的卤素含量。可以使用溴、氯和/或这些卤素的混合物。
橡胶复合添加剂、颜料或橡胶加工油也可以是软管的一部分。石蜡油和环烷油是合适的橡胶加工油。其他橡胶复合添加剂可以是抗氧化剂、稳定剂、胺缩合产物等。
含卤素橡胶复合添加剂优选于不含卤素的橡胶复合添加剂。含卤素橡胶复合添加剂具有改进的耐火性、低烟产生、低毒性和加工能力,以满足井下管道的严格性能要求。
这些特性对井下管道的安全和效率至关重要。它们可防止软管损坏,并允许许多石油钻井作业所需的更高压力和温度。
通常,井下软管在进行测试时应能够承受其工作压力的十倍或更高。这是因为软管受到大量应力的影响。井下作业产生的应力和压力会导致软管退化或断裂。