Page 69 - 理化检验-物理分册2025年第一期

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质量控制与失效分析 DOI:10.11973/lhjy-wl240178

某注水井高压柔性复合管线开裂原因

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任永苍 ，陈绍云 ，陈广明 ，丁 路 ，王 瑶 ，朱文峰 2
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（1.中国石油天然气股份有限公司 塔里木油田分公司，库尔勒 841000；2.中国石油集团工程材料研究院有限公司，西安 710077）
摘 要：某注水井柔性复合高压管线发生开裂事故，采用宏观观察、壁厚测量、密度和硬度测试、
交联度测试、耐老化性测试、维卡软化温度和拉伸性能测试、红外光谱分析等方法分析其开裂原因。
结果表明：该开裂管内衬层为交联聚乙烯，属于Ⅱ型高压柔性复合管，各项性能无明显下降，符合标
准要求；6层涤纶纤维的耐压强度小于标准要求的3倍公称压力，而8层涤纶纤维的耐压强度可达到
耐压要求；部分涤纶纤维与渗入的注水相互作用，导致材料性能下降；内衬层接头附近存在机械损
伤，使管体承压能力下降。
关键词： 高压柔性复合管；注水；耐压强度；内衬层；机械损伤
中图分类号：TQ016；TG115.2 文献标志码：B 文章编号：1001-4012(2025)01-0057-05

Cracking reason of high pressure flexible composite pipeline in
a water injection well

REN Yongcang , CHEN Shaoyun , CHEN Guangming , DING Lu , WANG Yao , ZHU Wenfeng 2
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(1. Tarim Oilfield Company, PetroChina, Korla 841000, China;
2. CNPC Tubular Goods Research Institute, Xi’an 710077, China)
Abstract: The flexible composite high-pressure pipeline of a water injection well was cracked. The causes of
cracking were analyzed by means of macroscopic observation, wall thickness measurement, density and hardness test,
crosslinking degree test, aging resistance test, Vicat softening temperature and tensile property test, infrared spectrum
analysis and so on. The results show that the inner lining of the cracked pipe was cross-linked polyethylene, which
belonged to type Ⅱ high-pressure flexible composite pipe. The performance of the pipe did not decrease significantly,
which met the requirements of the standard. The compressive strength of the 6-layer polyester fiber was less than 3
times the nominal pressure required by the standard, while the compressive strength of the 8-layer polyester fiber could
meet the pressure requirements. Some polyester fibers interacted with the infiltrated water injection, resulting in a
decrease in material properties. There was mechanical damage near the lining joint, which reduced the pressure bearing
capacity of the pipe body.
Keywords: high pressure flexible composite pipe; water injection; compressive strength; lining layer;
mechanical damage

某西部油田注水井的注水管道为高压注水 或低合金管道需要反复更换，造成人力、财力的巨大
系统，输送介质为油田伴生滤后水，运行温度为 损失，腐蚀穿孔还会造成环境污染，因此选用非金属
51~56 ℃，运行压力为23 MPa，设计压力为25 MPa， 作为该注水管道的材料，具有耐腐蚀、使用寿命长、
节约投资和维修成本等优点 [1-4] 。该注水管道选用了
设计温度为65 ℃。油田注水管线压力较高，介质的
高压柔性复合管，规格为120 mm×20 mm（外径×
腐蚀性较强，金属管线的耐腐蚀性较差，管道使用寿
壁厚），全长为1.27 km，于2014年5月11日投入使用。
命较短，且选用耐腐蚀材料的成本太高，而一般碳钢 2022年8月11日，该注水管道在距其配水间50 m处
发生泄漏现象，经开挖后确认为注水管道本体穿孔，
收稿日期：2024-06-24
穿孔处距离接头约5 cm。笔者采用宏观观察、壁厚
作者简介：任永苍（1972-） ，学士，高级工程师，主要从事油气集
测量、密度和硬度测试、交联度测试、耐老化性测试、
输与处理工作，renymx-tlm@petrochina.com.cn
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