超高分子量聚乙烯管材及在抽油管中的應(yīng)用

   與其他資料比較，塑料具有質(zhì)量輕、耐腐蝕、比強(qiáng)度高、電功用等特色。聚乙烯是世界塑料種類中產(chǎn)值zui大、運(yùn)用面zui廣的種類，而其間的超高分子聚乙烯具有杰出的高模量、高韌性、高耐磨、自潤滑性、密度低、制構(gòu)本錢低價(jià)等特征，它的耐磨性在已知塑猜中名列*，比聚四氟乙烯高6倍，比聚氨酯也高6倍。

     1 超高分子量聚乙烯管材的

     1.1 設(shè)備的挑選

     在挑選擠出管材設(shè)備時(shí)，要思考了以下要素：

     ①喂料體系添加主動(dòng)拌和功用，進(jìn)步進(jìn)料推力。

     因?yàn)槌叻肿泳垡蚁┫诤笳扯容^高，有必要增大喂料段運(yùn)送才能。

     ②改善擠出機(jī)螺桿螺距和長徑比，添加螺桿對(duì)質(zhì)料的推力。

     因?yàn)槌叻肿泳垡蚁┝鲃?dòng)性較差，出產(chǎn)一般塑料的擠出機(jī)螺桿不能到達(dá)運(yùn)用請(qǐng)求，因而改善螺桿的規(guī)劃參數(shù)，防止質(zhì)料運(yùn)送不暢、熔融作用差構(gòu)成的商品功用達(dá)不到請(qǐng)求。

    依據(jù)上述原則，出*特色的超高分子聚乙烯單螺桿擠出設(shè)備。

    1.2 管材擠出

    在設(shè)備調(diào)試完成后，經(jīng)過很多的參數(shù)優(yōu)化實(shí)驗(yàn)，斷定了機(jī)筒擠出溫度（見表1）和牽引速度。

依據(jù)管材直徑的巨細(xì)，調(diào)整牽引速度，直徑越小，牽引速度越大；管材直徑越大，牽引速度越小。速度過慢，影響出產(chǎn)功率，達(dá)不到產(chǎn)能請(qǐng)求；速度過快，不符合管材外表光潔度和幾許尺度請(qǐng)求，影響商品質(zhì)量。經(jīng)過一段時(shí)刻的實(shí)驗(yàn)與調(diào)整，上述兩種標(biāo)準(zhǔn)的管材牽引速度*值斷定在0.30-0.45mm/min。

    1.3 模具外表處理方式斷定

    模具是擠出機(jī)出產(chǎn)線關(guān)鍵部件之一，它的功用直接影響著管材的外表質(zhì)量，運(yùn)用壽命的長短影響著出產(chǎn)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。在出產(chǎn)線試運(yùn)轉(zhuǎn)前期選用的模具外表是鍍鉻處理，一般運(yùn)用5天左右管材外表變得粗糙，管材壁厚尺度不穩(wěn)定，拆開模具發(fā)現(xiàn)其外表粘一層白色降解物（如圖1所示），這意味著模具外表要變得粗糙，因而擠出的管材外表粗糙度也就達(dá)不到請(qǐng)求了。經(jīng)過研討，了解到特氟龍涂料具有耐高溫、不粘、耐磨損的特性，把模具外表處理方式由本來的鍍鉻改為噴涂特氟龍（如圖2所示）。特氟龍涂料是以聚四氟乙稀為基體樹脂、*的高功用氟涂料，了耐熱性、化學(xué)慵懶和的絕緣穩(wěn)定性及低沖突性，具有*的歸納優(yōu)勢。特氟龍分為PTFE、FEP、PFA、ETFE幾種根本類型：

①特氟龍PTFE：PTFE（聚四氟乙烯）不粘涂料能夠在260℃接連運(yùn)用，zui高運(yùn)用溫度290―300℃；

②特氟龍F(tuán)EP：FEP（氟化乙烯丙稀共聚物）zui高運(yùn)用溫度為200℃。

③特氟龍PFA：PFA（過氟烷基化物）不粘涂料的長處是具有更高的接連運(yùn)用溫度260℃，更強(qiáng)的剛韌度，格外合適運(yùn)用在高溫條件下防粘和耐化學(xué)性運(yùn)用領(lǐng)域。

④特氟龍ETFE：ETFE是一種乙烯和四氟乙烯的共聚物，該樹脂可在150℃下接連工作。 其間，特氟龍PTFE涂料合適超高分子聚乙烯管材擠出的工況，因而我們選用了該種涂料，涂層膜厚為30±5μm。經(jīng)過運(yùn)用驗(yàn)證，不光運(yùn)用壽命大大延伸，由本來用5天拆開一次模具延伸到現(xiàn)在的30天，擠出管材粗糙度*滿足請(qǐng)求，擠出速度和穩(wěn)定性都大有進(jìn)步，大大削減了出產(chǎn)輔助時(shí)刻。

    1.4 管材測驗(yàn)

   超高分子量聚乙烯管材擠出后，要調(diào)查外表粗糙度是不是符合請(qǐng)求，然后對(duì)管材外徑、壁厚尺度檢查，均合格后送到化學(xué)建筑資料測驗(yàn)中心進(jìn)行實(shí)驗(yàn)室檢查，各項(xiàng)功用指標(biāo)如表2所示。

經(jīng)過與《塑料-質(zhì)料與助劑》[1]中數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比，*符合請(qǐng)求。

  1.5 二次加工技術(shù)性

   聚乙烯管材二次加工技術(shù)流程如下：管材擠出今后，經(jīng)過減徑機(jī)減徑穿入鋼制油管中，一段時(shí)刻后恢復(fù)原直徑，使之漲貼在鋼制管壁上，構(gòu)成管中管構(gòu)造；為了使塑管與鋼管固定，運(yùn)用時(shí)不發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)，保護(hù)鋼管外表不與腐蝕性介質(zhì)接觸，塑管在鋼管端部進(jìn)行翻邊固定，不易掉落，至此復(fù)合油管制作完成，投入現(xiàn)場實(shí)驗(yàn)。

2 超高分子量聚乙烯管材運(yùn)用狀況

   該復(fù)合油管先后在勝利油田、江蘇油田等地運(yùn)用，作用較好，尤其是華東分公司采油廠2013年以來在一些管桿偏磨嚴(yán)峻的井運(yùn)用該復(fù)合油管，與抽油桿防偏磨接箍技術(shù)配套，取得了顯著成效。如興1井、 QK-118、 QK-121、 QK-122、草15、QK-36等井，經(jīng)過3年的試用盯梢（見表3），內(nèi)襯油管商品在油井防偏磨上作用十分顯著，有效地控制了因偏磨而構(gòu)成的免修期短的疑問。

    經(jīng)過在蘇北5口油井運(yùn)用該復(fù)合油管和防偏磨接箍。盯梢剖析至2015年10月，有4口井修井周期超越400天，有效地延伸了整套管柱的運(yùn)用壽命。不只大幅度削減工作費(fèi)用，也大大降低了資料本錢，同時(shí)還進(jìn)步了采油時(shí)效。

   現(xiàn)在，超高分子聚乙烯復(fù)合油管已在勝利油田大面積推行運(yùn)用，而且逐步拓寬到新疆、華夏、吉林、遼河等國內(nèi)各油田，有些商品出口到國外，運(yùn)用遠(yuǎn)景十分達(dá)觀。

       3 定論

       ①超高分子量聚乙烯管材經(jīng)威望檢查組織化學(xué)建筑資料測驗(yàn)中心檢查，各項(xiàng)功用指標(biāo)*符合該種資料請(qǐng)求；

       ②經(jīng)過實(shí)驗(yàn)，該種管材二次加工技術(shù)性到達(dá)預(yù)期請(qǐng)求，成型美觀，到達(dá)運(yùn)用請(qǐng)求；

       ③現(xiàn)場運(yùn)用證實(shí)，該管材在抽油管中防腐蝕和耐磨功用好，大大延伸修井周期。