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

超高分子量聚乙烯管在国外主要应用领域

超高分子量聚乙烯管综合了基层和覆层两种单层材料的强度、耐腐蚀性、耐磨性等优良的特性。它既满足了特殊的使用要求，又节约了成本投资，作为一种价廉物美的新型结构材料受到国外诸多领域的广泛关注和使用。具体应用： 1、石油天然气输送管及油井 常选用耐腐蚀的不锈钢、Incoloy625、Incoloy825作为内层管，以保证该管道的耐腐蚀性能。而外层材料通常为X42、X50、X60、X70、A335-P22等材料以保证该管道的强度。 日本、美国等国对有关复合钢管用作天然气输送管道进行过大量研究，美国石油协会（API）制订出管线用复合钢管的标准，编号为API5LD。API的主要品种有CrMo钢与 13Cr、G3、C028等复合的油井管；825、028等镍基合金钢的超高分子量聚乙烯管。 2、锅炉 锅炉过热器的钢管应具有耐650℃、35MPa蒸汽条件下的高温强度，优良的外表面耐高温腐蚀能力和内表面耐水蒸汽氧化性能等特性。 日本住友金属公司用310S、35Cr-55Ni、40Cr-55Ni材料作外层基管，用17-14CuMo和Alloy800H等材料作内层管，开发出超超临界锅炉过热器用新型复合钢管。 瑞典Sandvik钢铁公司成功开发出由碳钢作内层，耐蚀性好的Sanicro28钢作外层管，制作的复合钢管在锅炉结构设计上无需任何变更，可直接使用。 3、废物焚烧炉 废物焚化炉选用复合钢管，其外层基管可选用Sanicro65合金，而内层材料可选用具有耐应力腐蚀裂纹的碳钢或铬钼钢。 欧洲、美国等自1971年安装 台超高分子量聚乙烯管焚烧炉过热器和水冷壁用管以来，已使用了200万米复合钢管。 4、热交换器 作为热交换器用复合钢管，除应具有一定的强度和耐蚀性外，还应有较好的导热性。