超高分子量聚乙烯管材研制及在抽油管中的应用

与其他资料比较，塑料具有质量轻、耐腐蚀、比强度高、电功用等特色。聚乙烯是世界塑料种类中产值Zda、运用面Z广的种类，而其间的超高分子聚乙烯具有杰出的高模量、高韧性、高耐磨、自润滑性、密度低、制构本钱低价等特征，它的耐磨性在已知塑猜中名列diyi，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研发

1.1设备的挑选

在挑选挤出管材设备时，首要思考了以下要素：

①喂料体系添加主动拌和功用，进步进料推力。

因为超高分子聚乙烯消融后粘度较高，有必要增大喂料段运送才能。

②改善挤出机螺杆螺距和长径比，添加螺杆对质料的推力。

因为超高分子聚乙烯流动性较差，出产一般塑料的挤出机螺杆不能到达运用请求，因而改善螺杆的规划参数，防止质料运送不畅、熔融作用差构成的商品功用达不到请求。

依据上述原则，研发出独具特色的超高分子聚乙烯单螺杆挤出设备。

1.2管材挤出

在设备调试完成后，经过很多的参数优化实验，断定了机筒挤出温度（见表1）和牵引速度。

依据管材直径的巨细，调整牵引速度，直径越小，牵引速度越大；管材直径越大，牵引速度越小。速度过慢，影响出产功率，达不到产能请求；速度过快，不符合管材外表光洁度和几许尺度请求，影响商品质量。经过一段时刻的实验与调整，上述两种标准的管材牵引速度Z佳值断定在0.30-0.45mm/min。

1.3模具外表处理方式断定

模具是挤出机出产线关键部件之一，它的功用直接影响着管材的外表质量，运用寿命的长短影响着出产的正常运转。在出产线试运转前期选用的模具外表是镀铬处理，一般运用5天左右管材外表变得粗糙，管材壁厚尺度不稳定，拆开模具发现其外表粘一层白色降解物（如图1所示），这意味着模具外表首要变得粗糙，因而挤出的管材外表粗糙度也就达不到请求了。经过研讨，了解到特氟龙涂料具有耐高温、不粘、耐磨损的特性，把模具外表处理方式由本来的镀铬改为喷涂特氟龙（如图2所示）。特氟龙涂料是以聚四氟乙稀为基体树脂、的高功用氟涂料，联系了耐热性、化学慵懒和的绝缘稳定性及低冲突性，具有独特的归纳优势。特氟龙分为PTFE、FEP、PFA、ETFE几种根本类型：

①特氟龙PTFE：PTFE（聚四氟乙烯）不粘涂料能够在260℃接连运用，Zgao运用温度290―300℃；

②特氟龙FEP：FEP（氟化乙烯丙稀共聚物）Zgao运用温度为200℃。

③特氟龙PFA：PFA（过氟烷基化物）不粘涂料的长处是具有更高的接连运用温度260℃，更强的刚韧度，格外合适运用在高温条件下防粘和耐化学性运用领域。

④特氟龙ETFE：ETFE是一种乙烯和四氟乙烯的共聚物，该树脂可在150℃下接连工作。其间，特氟龙PTFE涂料合适超高分子聚乙烯管材挤出的工况，因而我们选用了该种涂料，涂层膜厚为30±5μm。经过运用验证，不光运用寿命大大延伸，由本来用5天拆开一次模具延伸到现在的30天，挤出管材粗糙度彻底满足请求，挤出速度和稳定性都大有进步，大大削减了出产辅助时刻。

1.4管材测验

超高分子量聚乙烯管材挤出后，首要调查外表粗糙度是不是符合请求，然后对管材外径、壁厚尺度检查，均合格后送到国家化学建筑资料测验ZX进行实验室检查，各项功用指标如表2所示。

经过与《塑料-质料与助剂》[1]中数据进行对比，彻底符合请求。

1.5二次加工技术性

聚乙烯管材二次加工技术流程如下：管材挤出今后，经过减径机减径穿入钢制油管中，一段时刻后恢复原直径，使之涨贴在钢制管壁上，构成管中管构造；为了使塑管与钢管固定，运用时不发生相对运动，保护钢管外表不与腐蚀性介质接触，塑管在钢管端部进行翻边固定，不易掉落，至此复合油管制作完成，投入现场实验。

2超高分子量聚乙烯管材运用状况

该复合油管先后在胜利油田、江苏油田等地运用，作用较好，尤其是华东分公司采油厂2013年以来在一些管杆偏磨严峻的井运用该复合油管，与抽油杆防偏磨接箍技术配套，取得了显着成效。如兴1井、QK-118、QK-121、QK-122、草15、QK-36等井，经过3年的SY盯梢（见表3），内衬油管商品在油井防偏磨上作用十分显著，有效地控制了因偏磨而构成的免修期短的疑问。

经过在苏北5口油井运用该复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运用寿命。不只大幅度削减工作费用，也大大降低了资料本钱，同时还进步了采油时效。

现在，超高分子聚乙烯复合油管已在胜利油田大面积推行运用，而且逐步拓宽到新疆、华夏、吉林、辽河等国内各油田，有些商品出口到国外，运用远景十分达观。

3定论

①超高分子量聚乙烯管材经威望检查组织国家化学建筑资料测验ZX检查，各项功用指标彻底符合该种资料请求；

②经过实验，该种管材二次加工技术性到达预期请求，成型美观，到达运用请求；

③现场运用证实，该管材在抽油管中防腐蚀和耐磨功用好，大大延伸修井周期。

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