[发明专利]一种纤维增强柔性复合油管失效分析方法

说明书

本发明公开了一种纤维增强柔性复合油管失效分析方法，该方法将常规的纤维增强柔性复合油管影响因素均考虑在内，考虑了温度，拉力和划伤等因素，并依据实际应用过程中失效因素可能性的大小从大到小排序。相比现有的纤维增强柔性复合油管失效分析方法，本发明通过有效结合现场温度与工况的分析形式以及预制缺陷进行模拟失效形貌、方法简单，便于实施，能快速准确地判断出纤维增强柔性复合油管的失效原因；本发明中涉及的试验方法设计合理，试验过程只涉及水压爆破设备、温控设备与万能试验机，试验操作依照国家标准进行操作。

【技术领域】

本发明属于石油、天然气行业管材失效分析领域，涉及一种纤维增强柔性复合油管失效分析方法。

【背景技术】

传统钢制油管由于输送介质中有大量侵蚀性物质存在，如CO₂、H₂S、Cl^-1、少量溶解氧和细菌等，油管必然遭受严重的腐蚀。油管腐蚀可以导致管体穿孔、脱扣、断裂等，造成油管寿命降低，更换频繁，采油效率下降。腐蚀成为影响管道系统可靠性及使用寿命的关键因素，是造成管道事故的最主要原因。

纤维增强柔性复合油管具有柔性好、质量轻、耐腐蚀、抗结垢、输送流体阻力小，施工快捷、简便，运输方便，中间无接头，从根本上解决管道腐蚀问题等优点，已经运用在国内各个油田中，使用数量在不断增长。随着纤维增强柔性复合油管的广泛运用，在使用的过程中出现与钢管使用时不同的现象和问题，由于纤维增强柔性复合油管属于新型的油井管道，现场使用时间比传统钢管短，技术新等特点，油田和厂家迫切需要及时分析原因，尽快解决问题。

准确地进行失效原因分析，对于消除事故发生隐患、制订有效的预防措施、尽快恢复生产都具有重要的理论意义和工程实际价值。关于失效原因的分析无法按照金属管材失效分析进行照搬，面对快速增长的柔性复合油管使用数量，没有快速准确判断该类新型复合管失效方式的方法。

【发明内容】

本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供一种纤维增强柔性复合油管失效分析方法；该方法能够解决现有对该类非金属复合油管失效分析盲目、不系统的问题。

为达到上述目的，本发明采用以下技术方案予以实现：

一种纤维增强柔性复合油管失效分析方法，包括以下步骤：

S1、以温度为变量，对复合油管进行爆破试验，记录爆破时的水压失效强度值，绘制复合油管的环境温度和水压失效强度值的曲线，判断温度是否为复合油管失效的影响因素；如果是，则确定温度为复合油管的失效原因，如果否，执行S2；

S2、对复合油管进行拉伸性能试验，测试最大拉伸力随时间的变化值，判断拉伸力是否为复合油管失效的原因，所述拉伸力为现场服役对应的外力；如果是，则确定外力是复合油管失效的原因，如果否，执行S3；

S3、选取与现场服役同批次的3组复合油管，对每一组复合油管制作一种失效模式，共有三种失效模式；所述三种失效模式包括划伤保护层、少量纤维断裂和大量纤维断裂；对三种失效模式进行爆破试验，对比爆破试验后复合油管形貌和服役事故现场爆破形貌进行比照，根据对比结果确定实际的损伤模式。

本发明的进一步改进在于：

优选的，S1中，选取的温度包括极端温度点和服役温度点，每一个温度点对应的复合油管数量≥1。

优选的，S2中，所述最大拉伸力性能试验的标准为GB/T 5349-2005。

优选的，S3中，每一组至少有一个复合油管。

优选的，S3中，少量纤维断裂为纤维量的断裂量占复合管的比值小于50％，大量纤维断裂为纤维量的断裂量占复合管的比值大于等于50％。

优选的，S1中，当温度变化率大于10℃/h，判定温度为复合油管失效的影响因素。