研究、开发抽油用钢丝绳(未涂防腐材料的抽油用钢丝绳)。油田的腐蚀环境非常恶劣,一般油井中含有H2S、CO2、Cl-、、硫酸盐还原菌和多元复杂介质等腐蚀介质;油井内部温度是变化的;抽油杆做往复疲劳运动,与油管有一定的磨擦。这些问题要求在抽油用钢丝绳表面包覆一层防护材料,防护材料必须具备良好的抗老化性、力学性能、高低温性能、加工性能和耐腐蚀性能。
钢丝绳涂塑广泛用于提升用钢丝绳,以稳定钢丝绳结构和提高其耐磨性。但普通材料涂层不耐水和油腐蚀,也不能长期在高温下使用,国内现有的技术不能满足抽油用钢丝绳的使用要求。抽油用钢丝绳表面包覆材料须均匀致密,避免漏涂或涂层损坏,确保涂层在油井中的使用寿命在1年以上。另外抽油用钢丝绳表面涂层还有利于打捞作业,油井工况复杂,当抽油杆某处断脱时,涂层的保护不至于使钢丝散开,便于打捞。因此抽油用钢丝绳表面涂塑是其推广应用不可缺少的一项关键技术。
1、技术要求
涂层应用足够的强度和耐磨性;涂层不脆裂,涂层致密均匀;涂塑层与钢丝绳结合紧密,表面包覆材料耐油及微生物腐蚀,耐酸、H2S、无机矿物盐及水腐蚀;包覆材料应具备固化性能好,加工性能好,在包覆过程中流动性好,确保抽油用钢丝绳可操作性;控制涂塑时的结晶度,保护涂层晶须,降低应力集中,避免发生开裂现象。
2、材料的选择及试验
对抽油用钢丝绳防护材料已研究多年,做了多种材料的试验工作,初步选出了挤出级聚丙烯(用PP表示)、玻璃纤维增强聚丙烯(在前者的基础上加入短玻璃纤维,用PP+表示)、尼龙1(基本主料为欧洲生产,用A1表示)、尼龙2(基本主料为日本生产,用A2表示)、尼龙3(基本主料为国产,共有三种,分别用B1,B2,B3表示)等7种材料在抗老化性能、抗拉性能、熔融指数、低温冲击性能和耐腐蚀性能等方面进行了进一步分析、对比,选出抽油用钢丝绳防腐材料。
经过对7种材料的试验及油田现场使用情况,发现只有B1,A2材料的涂塑效果比较好。涂覆成型较容易,涂层光亮致密,厚薄均匀;涂层紧密地包覆在抽油杆表面上,剥开涂层观察,涂塑材料挤入钢丝缝隙2.0mm以上;全长无漏涂,无开裂现象;涂层不亲油,减少少抽油杆表面积蜡;耐油井工况各种介质腐蚀,耐高、低温,耐磨损。对B1,A2材料的工厂化试验,结果也完全符合工艺要求,在挤塑过程中未发现其它的异常情况出现。
涂塑抽油用钢丝绳在中油田试用,反映情况良好,用户反馈意见是:(1)从外观上看,钢丝绳表面涂塑均匀致密;(2)钢丝绳下井作业时在进口观察,涂层无明显挤压破损和开裂现象;(3)使用10个月后,起出检查,钢丝绳表面涂层无热变形,表面光滑且破损不明显,抽油杆表面无结蜡;(4)每次下井作业,钢丝绳表面涂层仍明显挤压破损和开裂现象。
在试验中,以表4中的腐蚀介质浓度作为基本元,加入适量的46#液压油;同时与水(作为一种介质)作对比。
3、结语
通过对几种材料的对比分析得出:
(1)A2和B1等尼龙类工程材料,强度高、韧性好,低温性能、高温性能、加工性能和耐蚀性能优良;
(2)A2和B1能够满足抽油用钢丝绳在油井环境下的表面防护要求。
作者简介
孙敦强:1971年生,宁夏恒力钢丝绳股份有限公司技术研发部助理工程师。
张国辉:1971年,宁夏恒力钢丝绳股份有限公司技术研发部工程师。
赵军通:1970年,宁夏恒力钢丝绳股份有限公司技术研发部助理工程师。
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内部腐蚀比经常伴随它出现的外部腐蚀较难发现。但下列现象可供识别:
a.钢丝绳直径的变化。钢丝绳在绕过滑轮的弯曲部位直径通常变小。但对于静止段的钢丝绳则常由于外层绳股出现锈积而引起钢丝绳直径的增加。
b.钢丝绳外层绳股间的空隙减小,还经常伴随出现外层绳股之间断丝。
如果有任何内部腐蚀的迹象,则应由主管人员对钢丝绳进行内部检验。若确认有严重的内部腐蚀,则钢丝绳应立即报废。
起重机钢丝绳产品,是一种针对起重机发挥基本性能的重要配件,它的存在,能够直接影响到起重机的承重能力、延伸能力,因此,广受该领域从业人士的应用与青睐。在早先以前,人们多是应用麻布绳作为承重性材料,而经过科技与文明的催化,人们转而应用更加结实耐用的钢丝绳产品。也正是如此,才有了起重机产品存在,而间接的,也衍生出了起重机必备的起重机钢丝绳产品。在实验结果中发现,与同类钢丝绳相比,起重机钢丝绳弥补了早期来一直存在的:易腐蚀、易断裂、易松散等质量问题。不仅有效保障了起重机产品的性能,而且,也从中延长了起重机的使用寿命。从而可见,起重机钢丝绳产品对于起重机发挥着何等重要的作用。然而,不同类型的起重机钢丝绳,所发挥的性能优势各不相同,,选择一款适用的钢丝绳产品成为了摆在人们面前的一个问题,作为产品使用者,我们应当怎样利用正确的方式来选择一款适用的钢丝绳产品呢?接下来,就由笔者为大家进行解答: