Шланг для перекачки воды на нефтяных месторождениях: шланг для гидроразрыва и направляющая высокого давления

Шланг для перекачки воды для нефтепромысловых работ

Шланги для перекачки воды на нефтяных месторождениях существуют для решения очень специфической проблемы: быстро перемещать большие объемы воды по местности, где нет фиксированной инфраструктуры трубопроводов, а затем упаковывать этот шланг и снова перемещать его при смене места работы. Вот почему шланг для перекачки воды на нефтяных месторождениях так отличается от жесткой трубы, используемой в стационарных установках: его нужно сложить, загрузить на грузовик или катушку и повторно использовать в течение нескольких часов, а не дней.

На практике эта категория шлангов охватывает несколько различных применений в рамках одного нефтепромыслового проекта: подача пресной воды на кустовую площадку перед гидроразрывом, передача добываемой или обратной воды в хранилище или утилизацию, а также обеспечение временных линий подачи между источниками воды и смесительным оборудованием. Каждое из этих применений предъявляет несколько разные требования к давлению и объему, но они разделяют одни и те же основные требования к шлангу, который можно быстро укладывать, выдерживать неровности грунта и без повреждений собирать для повторного использования на следующей площадке.

Почему полиуретановый шланг для перекачки воды стал стандартом

Полиуретановые шланги для перекачки воды в значительной степени вытеснили старые шланги на основе резины и ПВХ в нефтепромыслах, поскольку ТПУ (термопластичный полиуретан) предлагает сочетание свойств, с которыми трудно сравниться: высокая прочность на разрыв по отношению к весу, высокая устойчивость к истиранию от песка и гравийных поверхностей кустов скважин, а также стабильные характеристики при перепадах температур, типичных для регионов нефтедобычи, от летней жары до зимних морозов.

Типичный полиуретановый нефтепромысловый шланг имеет соэкструдированную конструкцию: внутренний вкладыш из ТПУ, контактирующий с жидкостью, тканый армирующий слой (обычно из высокопрочного полиэстера), который выдерживает нагрузку давления, и внешнее покрытие из ТПУ, которое предотвращает истирание от протягивания по подушке. Эта многослойная структура позволяет шлангу полностью складываться для транспортировки и хранения, а затем закругляться до полнопроходного сечения после работы насоса. По сравнению со стальной трубой или жесткой полиэтиленовой трубой, полиуретановый шланг эквивалентного диаметра может быть загружен, разгружен и уложен меньшей бригадой за гораздо меньшее время.

Требования к давлению шланга ГРП и шланга ГРП

Шланги для гидроразрыва пласта относятся к более требовательному сегменту нефтепромысловых шлангов. В то время как линии подачи воды низкого давления, питающие площадку гидроразрыва, обычно рассчитаны на диапазон большинства стандартных шлангов LayFlat, шланг гидроразрыва, используемый ближе к насосу и устью скважины, может подвергаться воздействию гораздо более высокого и более быстро меняющегося давления - фактор, который имеет такое же значение, как и само пиковое число, поскольку повторяющиеся циклические изменения давления утомляют армирующие слои быстрее, чем установившееся давление.

Из-за такого циклического поведения в спецификациях шлангов гидроразрыва обычно указывается как рабочее давление, так и отдельный рейтинг усталости или срока службы, и покупатели, оценивающие поставщиков, должны спрашивать об обоих, а не только о рабочем давлении. Качество армирования — тип волокна, плотность переплетения и то, насколько хорошо армирующий слой связывается с внутренним и внешним слоями ТПУ во время совместной экструзии — напрямую влияет на то, сколько циклов давления может выдержать шланг, прежде чем его характеристики ухудшятся.

• Рабочее давление: давление, на которое шланг рассчитан постоянно при нормальной работе.
• Давление разрыва: порог отказа, обычно в несколько раз превышающий рабочее давление в качестве запаса прочности.
• Рейтинг циклической усталости: как шланг ведет себя при неоднократном повышении и сбросе давления, что особенно актуально для участков гидроразрыва и прилегающих к насосу участков шланга.

Высокое давление Нефтепромысловый шланг : Сопоставление рейтингов с работой

Не каждый шланг на нефтепромысле должен быть рассчитан на максимальное давление, а использование нефтепромыслового шланга высокого давления там, где подойдет линия перекачки воды стандартного давления, просто увеличивает ненужные затраты и вес. Практический подход состоит в том, чтобы наметить зону давления на объекте — от линий подачи пресной воды низкого давления через перекачивающие участки среднего давления до линий высокого давления, ближайших к насосному оборудованию, — и выбрать диаметр шланга и номинальное давление для каждой зоны отдельно.

Завышение спецификации каждой линии на объекте до максимально возможного номинального давления не является кратчайшим путем к безопасности — обычно это просто означает более тяжелый и более дорогой шланг в тех секциях, где он не нужен, в то время как фактическим слабым местом системы часто является муфта или соединение, а не сам корпус шланга.

Промышленные шланги для нефти и газа: помимо перекачки воды

Промышленные шланги для нефти и газа решают более широкий круг задач, чем просто перекачка воды, хотя обработка воды обычно является самым объемным применением по длине развернутого шланга. Применение шлангов для нефти и газа на типичной площадке может включать перекачку пластовой воды, временную перекачку топлива для генераторов и оборудования на площадке, перекачку бурового раствора и шлама во время буровых работ, а также обезвоживание низменных участков вокруг площадки во время влажной погоды.

Каждое из этих применений предъявляет различные требования, в частности, к внутренней гильзе, поскольку химическая совместимость между перекачиваемой жидкостью и материалом гильзы определяет срок службы в большей степени, чем просто номинальное давление. Манжета, предназначенная для перекачки пресной воды, не автоматически подходит для перекачивания пластовой воды с более высокой соленостью или следами углеводородов, поэтому стоит уточнить совместимость жидкости с поставщиком, прежде чем предполагать, что одна спецификация шланга будет выполнять каждую роль на площадке.

Применение буровых шлангов

Применение буровых шлангов отличается от категорий перекачки воды и гидроразрыва пласта тем, что шланг часто используется для подачи воды, используемой для поддержки активных операций бурения, а не жидкости для гидроразрыва под высоким циклическим давлением — подумайте о водоснабжении буровой установки, пылеподавлении и временном дренаже вокруг буровой площадки. Объем и надежность непрерывного потока здесь, как правило, имеют большее значение, чем номинальное пиковое давление, поскольку перебои в подаче воды на буровую установку могут напрямую задержать буровые работы.

Поскольку буровые площадки часто перемещаются по мере последовательной разработки площадок, вес шланга и простота его перераспределения имеют особое значение при принятии решения о выборе. Полиуретановый шланг LayFlat, который небольшая бригада может загружать, транспортировать и повторно укладывать в течение смены, имеет реальное эксплуатационное преимущество перед альтернативами из более тяжелой резины или жесткой трубы в этой конкретной роли, даже если сами требования к давлению относительно скромны.

Руководство по выбору нефтепромысловых шлангов

Выбор подходящего шланга для нефтепромысла сводится к короткому списку вопросов, которые решаются по порядку, а не от диаметра или цены.

1. Какая жидкость используется и имеет ли внутренний хвостовик подтвержденную химическую совместимость с ней — пресная вода, пластовая вода и буровой раствор предъявляют разные требования к хвостовику.
2. Каково фактическое рабочее давление зоны, которую будет обслуживать эта секция шланга, и должна ли она выдерживать повторяющиеся циклические изменения давления, как в случае линий, прилегающих к трещине, или установившийся поток, как при перекачке воды.
3. По каким грунтовым условиям будет протаскиваться или прокладываться шланг, и потребуется ли в результате наружному покрытию дополнительная устойчивость к истиранию.
4. Как часто шланг будет перемещаться, и имеет ли вес и совместимость с катушками большее значение, чем для полупостоянной лески.
5. Какой диаметр обеспечивает требуемую скорость потока без увеличения размера линии и увеличения веса и стоимости.

Jinluo производит полиуретановые шланги LayFlat для широкого спектра задач на нефтяных месторождениях: от перекачивания пресной воды до подачи воды для гидроразрыва пласта, с калибром от 2 до 16 дюймов и настраиваемой длиной для различных планировок площадок. Анализ типа жидкости, зоны давления и условий грунта перед оформлением заказа, как правило, является более надежным путем к правильной спецификации, чем выбор по умолчанию доступного шланга с самым высоким рейтингом, и большинство поставщиков, включая Jinluo, могут посоветовать, какая комбинация армирующего и защитного материала соответствует условиям конкретной площадки.