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道应用时的特殊要求

超高分子量聚乙烯管道的内表面应清洁、光滑，无明显划伤或分解变色，端面切割平整，封头环与管材熔合良好。复合管外表面允许呈螺纹状自然收缩状态，允许有少量轻微的自然收缩造成的小凹凸。不允许有明显的划痕、气泡、杂质、颜色不均等缺陷。管材、管件进场复检报告中，应检查外径、壁厚、不圆度、弯曲度等技术指标是否在国标允许范围内。还应检验包括受压开裂稳定性、静液压试验和爆破强度等内容。 管材的运输及贮藏 管道运输和装卸时，不得受到剧烈的撞击和锐物的划伤，不得抛摔。 超高分子量聚乙烯管道应贮存在远离热源、温度不超过40°C的地方。避免长期露天曝晒，存放场地应干净平整，室外堆放应有遮盖物。堆放高度不宜超过1．6m。 3.管件应使用能够保护管件端口或整体的适当方式包装，并附有质检部门的产品质量合格证。运输时，不得受剧烈的撞击、划伤、抛摔、曝晒、雨淋和污染。 管道的埋设和布置 1.在地坪以下敷设超高分子量聚乙烯管，应在土建回填土夯实之后，重新挖沟施工。管道一定要敷设在坚实的土层中，严禁在未夯实的土层中敷设管道。室外地埋敷设在开挖沟槽时，沟底设计标高应留出lO0~200mm的原状土余量，由人工找平。一旦出现超挖时应该用砂土填补夯实。 2.给水立管宜设置在用水量 大的用水点附近的墙角、墙边或立柱边。立管穿过楼板和屋面处应作为固定支承点对待，设置高出(不少于)lOOmm的套管，并采取防水措施。 3.管道应与热源保持一定距离，不得因热源辐射使管外壁温度超过60V。立管离灶边净距不得小于400mm，与供热管道净距不得小于200mm。 4.管道敷设在室外和寒冷地区室内不采暖房间内，气温小于4V时，在可能发生冰冻处应采用轻质材料保温。 5.不得嵌装在钢筋混凝土内，只能采用护墙板遮盖。对砂浆、混凝土和普通砖墙，可加套管嵌装。不加套管嵌装时，砂石直径≤12ram 6.超高分子量聚乙烯管道从地下室或地下构筑物外墙穿过的，应采取防水措施。对有严格防水要求的建筑物，必须采用柔性防水套管。