超高分子量聚乙烯管抗压挤毁解决方案分析

深井中，在地压梯度的作用下，油气产层部位附近围压非常大，引起地层破裂压力非常大(压力系数可能超过,甚至有些异常高压地层处在管柱中间)。此时，深井超高分子量聚乙烯管既要考虑提高管柱本身拉伸强度，还要考虑抗外挤能力(抗外挤强度也是一项突出的指标)。因此，提高管体抗挤毁强度有两个途径：一是增加屈服强度；另一个是增加壁厚，但会牺牲内径或者通径，给工程施工带来不利影响。深井套管在应用时，必须考虑井温对套管性能的影响。 正常情况下，该温度下管体材料不会发生相变，但其他理化性能有变化。材料强度、弹性模量及泊松比与温度的关系。由高温拉伸试验可知高温下管体强度有一定程度下降，验室测得的采用cr—Mo低合金钢设计的110和150钢级材料的高温拉伸性能，可以看出110钢级材料在约200qC时强度下降更明显，这是南合金含量不同引起的；与室温拉伸强度相比，两者分别降了约10％和5％。 K—T模型较好地预报了当前超高分子量聚乙烯管的抗挤毁性能，但其公式系数依据各企业自身水平而定。由该模型可以看出，当D／S处在塑性挤毁和过渡性挤毁区间时，椭圆度的影响非常明显，椭圆度成为影响抗挤毁值的主要尺寸质量的工艺控制性因素；当D／S处于弹性挤毁区间或者屈服挤毁区间时，残余应力的影响不明显，一般应尽量控制在名义屈服强度。的15％1内。 深井中既要考虑高温影响套管强度，还需要考虑高温对管体材料的弹性模量和泊松比的影响，这些因素 终影响服役条件下管体的抗挤毁能力。采用特厚壁套管来解决深井异常高压地层的挤毁问题是 有效的办法。 抗挤毁超高分子量聚乙烯管应采用调质热处理工艺，在满足屈服强度的要求下，采取尽可能高的回火温度，从而提高矫直温度，降低残余应力。推荐采用外淋+内喷式同步相变的热处理工艺来提高管体的淬透深度和组织均匀性。 由于地层压力的方向性和各异性，套管的受力环境很恶劣，套管的挤毁破坏更趋严重，建议提高抗挤毁安全系数，但套管的抗挤毁强度是其固有的工程属性，并不能随地层应力分布特征而发生变化

揭密超高分子量聚乙烯

由超高分子量聚乙烯制作的管材、板材，应用越来越广泛。那么，超高分子量聚乙烯为什么会有如此神奇的作用呢？现介绍如下： 超高分子量聚乙烯的分子式：—(—CH2-CH2—)—n 性质：分子量100～600万的聚乙烯。 密度：0.936～0.964g/cm3。 热变形温度(0.46MPa)85℃，熔点130～136℃。 超高分子量聚乙烯英文名ultra-highmolecularweightpolyethylene(简称UHMWPE)，是分子量150万-400万的聚乙烯。 高分子量聚乙烯特点为：极好的耐磨性，良好的耐低温冲击性、自润滑性、无毒、耐水、耐化学药品性，耐热性优于一般PE，缺点是耐热性（热变形温度）低、加工成型性差，外表面硬度，刚性，耐蠕变性不如一般工程塑料，膨胀系数偏大。 高分子量聚乙烯流动性差，熔融状态下粘度极高，是呈橡胶状的高粘弹性体，早期仅能用压制和烧结方法成型，目前也可用挤出、注塑和吹塑方法加工。 高分子量聚乙烯可以代替碳钢、不锈钢、青铜等材料用于纺织、造纸、食品机械、运输、医疗、煤矿、化工等部门。如纺织工业上技梭器、打梭棒、齿轮、联结、扫花杆、缓冲块、偏心块、杆轴套、摆动后果等耐冲击磨损零件。造纸工业上做箱盖板、刮水板、压密部件、接头、传动机械的密封轴杆、偏导轮、刮刀、过滤器等；运输工业上做粉状材料的料斗、料仓、滑槽的衬里。 高分子量聚乙烯可做各种机械的零部件，包括食品机械的齿轮、蜗轮、蜗杆、轴承。化工中做泵、阀门、档板、滤板。医疗上，还可用于心脏瓣膜、短形外科零件，人工关节及节育植入体。体育上做滑冰地板、滚地球道、滑雪板、机动雪橇零件。UHMWPE可以做高模量纤维，制造防弹衣、飞机座椅、海运、渔业用绳索等。 机械性能高于一般的高密度聚乙烯。具有突出的抗冲击性、耐应力开裂性、耐高温蠕变性、低摩擦系数、自润滑性， 的耐化学腐蚀性、抗疲劳性、噪音阻尼性、耐核辐射性等。 使用温度100～110℃。耐寒性好，可在-269℃下使用。密度0.935g/cm3，分子量200万的产品，其断裂拉伸强度40MPa，断裂伸长率350％，弯曲弹性模量600MPa，悬臂梁缺口冲击冲不断。磨耗量(MPC法)20mm。 应用范围与聚酰胺、聚四氟乙烯相近，耐磨性超过碳钢，可做齿轮、轴承、轴瓦、星轮、阀门、泵、导轨、密封填料、设备衬里、滑变板、人工关节等，纤维作防弹衣、绳索等。 超高分子量聚乙烯性能： 1、高耐磨性：超高分子量聚乙烯的摩擦系数小，加之超高的分子链特别长，使得改性超高分子量聚乙烯管材的耐磨性在输送各种浆体时比钢管、不锈钢管高4-7倍，比聚氯乙烯管和聚乙烯管高10倍左右，大幅度提高了管道的使用寿命。 2、抗腐蚀性：超高分子量聚乙烯化学稳定性极高，在一定温度和浓度范围内能耐各种高腐蚀性介质(酸、碱、盐)及有机溶剂的侵蚀。 3、高抗冲击性：超高分子量聚乙烯的抗冲击性和吸收冲击能居塑料之首，无论是外力强冲击，还是内部压力波动都难以使其开裂。特别是在低温环境，其冲击强度反而达到更高值。超高分子量聚乙烯的这种柔韧性为输送系统提供了安全可靠的保障。 4、耐候性和抗老化性：超高分子量聚乙烯管材有良好的耐候和抗老化性。 5、阻燃性：特殊行业用天防火环境，加入阻燃剂改性，特殊加工工艺制造，克服超高分子量聚乙烯本身可燃性，具有阻燃性能。 6、重量轻、安装方便：超高分子量聚乙烯管材的柔韧性好，能适应各种地质情况，连接快捷、简便。