[发明专利]一种用复合材料对表面损伤连续管补强修复的方法

说明书

本发明公开了一种用复合材料对表面损伤连续管补强修复的方法，采用的复合材料包括缺陷填充材料、层间胶粘剂、纤维增强材料片材、柔性铜质金属网和陶瓷颗粒胶粘剂，采用缺陷填充材料对管体损伤处进行修补，填平管体表面的损伤，采用层间胶粘剂涂刷纤维增强材料片材，然后将其粘贴在管体表面损伤处，采用柔性铜质金属网，将其紧贴在纤维增强材料片材上，涂刷高性能耐磨陶瓷颗粒胶粘剂并覆盖柔性铜质金属网，最终形成由缺陷填充材料、层间胶粘剂、纤维增强材料片材、柔性铜质金属网和陶瓷颗粒胶粘剂组成的复合材料修复层。由于复合材料与连续管在强度、韧性具有良好的匹配性，该方法防止了连续管因局部损伤而造成整盘失效，提高了连续管使用寿命。

技术领域:

本发明涉及石油天然气管材修复技术领域，具体涉及一种用复合材料对表面损伤连续管补强修复的方法，以实现服役连续管的外壁腐蚀、损伤等缺陷进行修复和补强。

背景技术：

连续管在石油天然气工业中已广泛应用于油田修井、钻井、完井、测井、增产等领域。由于连续管作业技术具有效率高、成本低、作业范围广、占地面积小等一系列技术优点和作业优势，因此连续管在油气田勘探、开发、作业、增产中发挥着越来越重要的作用。

连续管作业技术中对连续管的用量大、管材质量要求高。国内现场调查表明，在作业数量不大的情况下，每台作业车平均每年消耗连续管大于4000米。据国外资料，世界上每年连续管用量近500万米。由于连续管工作条件比较恶劣，受力状态比较复杂，其失效形式归纳起来主要有3大类型：(1)塑性变形失效，连续管发生死弯，拉伸颈缩性变形，被压扁等现象；(2)断裂失效，连续管发生过载断裂、应力脆断、疲劳断裂等现象；(3)表面损伤失效，连续管发生均匀腐蚀、局部点蚀或管壁在下井过程发生磨损以及作业过程中的机械损伤。针对连续管的失效类型，采取相应措施，提高连续管的使用寿命，对于促进石油工业的发展具有重要意义。

因此，针对连续管由于腐蚀、磨损、机械损伤等表面损伤问题，本发明提出用复合材料补强修复技术，对连续管带缺陷位置实施补强修复，从而延长连续管的使用寿命，防止连续管在表面损伤位置率先发生失效。复合材料补强修复技术就是将复合材料缠绕在存在缺陷的连续管外表面，与强力胶和填料一起构成复合修复层，修复完成后，缺陷部位连续管承担的部分应力就会传递到复合修复层，从而使缺陷部位减少应力集中，防止缺陷部位发生局部腐蚀，提高缺陷部位的承压能力，从而避免连续管因局部的表面损伤而发生应力集中萌生裂纹、腐蚀穿孔、管体刺漏等失效，有效提高连续管的使用寿命。

发明内容：

本发明的目的在于提供一种用复合材料对表面损伤连续管进行补强修复的方法，该方法采用复合材料补强修复，不仅成本较低、便于施工、修复后效果明显，而且由于复合材料与连续管的强度和韧性具有良好的匹配性，使损伤位置承担的应力传递到复合修复层，有效减少损伤位置的应力集中，提高损伤位置管材的承压能力，同时复合修复层能有效防止损伤位置局部腐蚀的进一步发生，使含损伤连续管达到或超过无缺陷时的性能，从而有效防止连续管因局部损伤而造成整盘连续管发生失效，提高连续管的使用寿命。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：一种用复合材料对表面损伤连续管进行补强修复的方法，所述复合材料包括缺陷填充材料、层间胶粘剂、纤维增强材料片材、柔性铜质金属网和陶瓷颗粒胶粘剂，所述方法包括以下步骤：

步骤1：对待补强修复的连续管进行损伤定位，并创造工作环境；

步骤2：对损伤表面及损伤附近的连续管表面进行处理，去掉损伤部位的污物和氧化皮，确保待补强修复的连续管表面无油、无水；

步骤3：采用缺陷填充材料对管体损伤处进行修补，填平管体表面的损伤；

步骤4：采用层间胶粘剂涂刷纤维增强材料片材，然后将其粘贴在管体表面损伤处；