中國報告大廳網訊,當前我國東部油田多進入高含水開發階段,管道腐蝕問題突出,給生產運營帶來巨額經濟損失。玻璃鋼管憑藉耐腐蝕、質輕高強等核心優勢,在油田領域的應用逐步擴大,成為破解腐蝕難題、降低運維成本的關鍵抓手。2026年,玻璃鋼管行業投資持續升溫,尤其是在油田集輸、注水等核心場景的投入增長顯著,其應用成效與標準化發展進程,直接關係到油田整體效益提升。以下是2026年玻璃鋼管行業投資分析。
我國東部油田多數已進入高含水開發階段,井下注水管柱腐蝕問題相當嚴重。據統計,在「八五」期間,年均洗井作業6127井次,加上新投轉注的井每年消耗1090km的井下油管,年更換井下油管數量占年消耗量的三分之一。90年代初,相關部門組織的油田腐蝕情況大調查顯示,油田腐蝕與污水中含有的有害化學成分密切相關。油田采出水礦化度在12×10⁴mg/L以上,有的高達5~8×10⁴mg/L,氯離子含量有的高達3×10⁴mg/L,此外還含有溶解氧、二氧化碳、硫化物等腐蝕性物質和硫酸鹽還原菌,全油田的高礦化度污水量占污水總量的60%以上。
在這樣的腐蝕環境下,使用鋼管道的平均腐蝕速度為1~1.7mm/a。部分新建污水管道,即便採用外用瀝青玻璃布加強防腐、塗料內襯的處理方式,投產半年就開始穿孔,2~3年就需要更新。油田采出污水對金屬管道的腐蝕同樣嚴重,由此造成的經濟損失數目驚人。為維持油田正常生產,每年不得不花費大筆資金用於管道更新改造。在「八五」期間,除兩個輕度污水腐蝕的採油廠外,其餘八個採油廠平均每年用於更換管線的資金達7.3億元,年均更換管線長度446.8km。同時,為減緩油田腐蝕,還需投加緩蝕、阻垢、殺菌劑,進一步增加了生產運行中的防腐費用。在此背景下,玻璃鋼管憑藉其獨特優勢,成為替代傳統鋼管道、破解腐蝕困境的核心選擇。
玻璃鋼管具有質輕、高強、耐腐蝕、不結垢、不結蠟、不易積沙、內壁光滑、流體阻力小等核心特性,同時還具備安裝方便、維修工作量小、管材保溫性能好、不污染水質和使用年限長等諸多優點,能夠精準適配油田複雜的生產工況。
在改善水質方面,低滲透油田油藏對注水水質要求更為嚴格,鋼質管道的內腐蝕往往會造成注水水質的二次污染,影響驅油效果。某低滲透油田區域,前期注水壓力提高到32MPa後注水量才有所提升,而改用玻璃鋼管並搭配精細過濾裝置改善水質後,注水壓力明顯下降,注水量顯著上升,充分體現了玻璃鋼管在高壓注水系統中應用的獨到優勢。在流體阻力與保溫性能方面,1992年某條混輸管線啟用玻璃鋼管後連續運行八年,生產運行數據清晰表明,玻璃鋼管的保溫效果和低流體阻力特性表現突出,具體數據對比見表1。
在投資節約方面,某強腐蝕性油區的應用實踐顯示,玻璃鋼管的長期使用成本優勢顯著。以1km的大口徑玻璃鋼管與鋼管道相比,按當時工程造價計算,一次性投產及五年內的費用對比情況見表2。
從1991年到1997年的不完全統計數據顯示,某大型油田使用玻璃鋼管的工程項目超過100項,管線總長200多公里,改造和新建了採用玻璃鋼管連接管道系統的站點26座,總投資超過1億元。其中,該油田建成的第一座使用玻璃鋼管的污水處理站,於1991年10月建成投產,長期穩定運行至今,日處理污水能力達2萬方;1992年、1993年分別建設的混輸和輸污水管線,運行情況良好,為採油廠節省了大量重複建設資金。
在某採油廠1995年更換混輸管線時,將途經街區的一段管線更換為玻璃鋼複合管,並安裝了觀測短管,使用後不僅能耐受污水腐蝕,還能抵抗砂磨損,徹底結束了此前使用鋼管道2~3年就需更換的歷史。另有採油廠在灘涂地段2.5MPa外輸壓力等級的管道中,成功應用玻璃鋼複合管,這在國產玻璃鋼管標準規範中實現了新的突破。實踐充分證明,油田在站內站外集輸系統中使用玻璃鋼管,有效解決了長期困擾的腐蝕問題,徹底改變了管線頻繁穿孔、跑油跑水,需要不分晝夜搶修堵漏打卡子的生產被動局面。該油田推廣應用玻璃鋼管以來,與更新鋼製管道相比,節省的改造費用至少8000多萬元,對油田降本增效起到了至關重要的作用。
目前,我國玻璃鋼管研究製造行業與國際先進水平仍有差距,此前國內自行生產的玻璃鋼管,尚未有按石油專用玻璃鋼管材標準生產的產品。近年來,部分油田開始引進國外高壓玻璃鋼管,主要應用於井口注水管線和注聚合物的三次採油工程,累計採購DN50.8~152.4mm的中高壓玻璃鋼管200km,用於油田注聚注水和井口集油工程。這些玻璃鋼管的生產工藝經過專業認證,符合API15HR和API15LR石油專用玻璃鋼管標準,產品質量能夠滿足油田生產的嚴苛要求。
石油專用玻璃鋼管材採用環氧樹脂高溫固化成型,具有承壓力高、使用年限長、安裝與維護簡便等特點,產品範圍覆蓋地面集輸油管線、注水系統,以及井下油管、注水管柱、濾砂管、鑽井套管等成套石油專用管材。國外某廠家生產的環氧樹脂合成中低壓玻璃鋼管,最大口徑可達1米,最高壓力可達6MPa,在東南亞一帶的石油公司中廣泛應用於輸油、輸氣和輸送強腐蝕性介質,其大口徑管道採用雙尼龍棒自鎖連接技術,使管道的安裝、拆卸更加簡便快捷。
相關試驗結果顯示,1962年美國某地區地下石油輸送管道採用芳香族胺固化的整體(無襯裡)環氧樹脂玻璃鋼管道,在油田環境中運行25年,運行溫度為66℃,偶爾用於輸送溫度93℃的加壓熱油,最高溫度達到104℃。25年後油井停輸,對地下管段進行循環壓力強度試驗和爆破強度試驗,結果表明,試件在8274kpa試驗壓力下,循環試驗3800次無滲漏;爆破試驗壓力達286.1MPa,高於初始管制造標準的275.8MPa。雖然使用25年後的管子爆破試驗破壞類型為管壁開裂,與製造標準要求的管壁滲漏有區別,表明環氧樹脂性能已發生一定變化,但試驗數據證明該管子仍具備多年使用壽命。這一案例充分說明,採用高新技術生產的玻璃鋼管,雖然一次性建設投資相對較高,但可實現長期受益,有效避免重複建設。
近期油田使用的國外生產DN50.8~63.5mm環氧樹脂玻璃鋼管,中高壓系統的管線投資略高於同等壓力的鋼製管道,但使用壽命比鋼製管道長5~7倍,比目前國產玻璃鋼管長2~3倍。
標準化是玻璃鋼管在油田領域規模化、規範化應用的重要保障。近期,我國石油行業發布了「低壓玻璃纖維管線管」SY/T6266-96和「高壓玻璃纖維管線管」SY/T6267-96標準,配套標準還包括「玻璃鋼管的使用與維護」。這套標準在技術上等同採用了國際通用相關標準,是石油行業玻璃鋼管及管件開發、生產製造及使用維護的核心依據,為玻璃鋼管在油田的安全、高效應用提供了重要支撐。
低壓玻璃鋼管產品開發初驗需嚴格按照相關標準開展一系列試驗,包括長期靜水壓循環試驗、軸向拉伸彈性模量和最大軸向拉伸強度試驗,同時需測定熱膨脹係數和剛度因子、靜水壓外壓承受壓力和短時靜水失效壓力,並採用示差掃描量熱計測定玻璃化轉變溫度。其中,長期靜水壓循環試驗的核心目的是獲取管及管件設計計算所需的靜水壓設計應力數據,試驗要求介質溫度控制在65℃,試件數量不少於18根,壓力循環速率為25周次/min,當壓力循環周次達到150×10⁵次(不間斷試驗416.5d)時,至少有1根試樣不發生失效。試驗完成後,根據實際觀測數據繪製壓力回歸曲線,再外推至150×10⁶周次,最終確定該試驗管及管件的靜水壓設計強度。
當玻璃鋼管產品系列發生變化,包括玻璃纖維、樹脂、固化劑種類,固化溫度,襯裡及製造工藝,管子幾何尺寸等關鍵參數調整時,必須開展合格性復驗。合格性復驗的試樣數量至少為6個,試驗壓力循環次數需達到3×10⁶次(250d),且至少有2根試驗管段不發生失效。復驗完成後,將試驗數據與初驗數據進行對比,若復驗數據大於或等於初驗數據,則可採納調整後的產品參數;若復驗數據低於初驗數據,則需對改變後的產品重新開展全面試驗,直至滿足應用要求。
生產廠家需對每一批次玻璃鋼管開展嚴格的質量檢測,核心檢測項目包括玻璃化轉變溫度試驗和纖維樹脂比測定、短時靜水壓失效壓力測定,以及750周次的短時循環壓力試驗和4倍於工作壓力的靜水壓下保持1min的耐壓試驗,所有試驗中管子均需滿足不失效的要求。這就要求生產廠家具備完善的隨機試驗條件,能夠實時監控產品質量。玻璃鋼管產品需依次通過開發試驗、復驗、生產廠自檢、用戶監督檢驗、產品驗收等多道程序,才能確保產品具備優良特性,充分保障用戶使用利益。
2026年玻璃鋼管行業投資持續升溫,在油田領域的應用價值愈發凸顯。面對東部油田高含水開發階段的管道腐蝕困境,玻璃鋼管憑藉耐腐蝕、質輕高強、流體阻力小、保溫性好等核心優勢,有效破解了傳統鋼管道易腐蝕、壽命短、運維成本高的難題。從應用成效來看,玻璃鋼管在油田集輸、注水等場景的規模化應用,累計為油田節省改造費用超8000萬元,顯著降低了生產運營成本,提升了整體效益;高新技術賦能下的玻璃鋼管,進一步拓展了在高壓、強腐蝕等複雜工況的應用邊界,使用壽命較傳統鋼管道大幅延長。同時,石油專用玻璃鋼管標準化體系的逐步完善,通過嚴格的試驗、復驗及生產質量控制,為玻璃鋼管的安全、穩定應用築牢了根基。未來,隨著玻璃鋼管制造技術的不斷提升與標準化進程的持續推進,其在油田領域的應用範圍將進一步擴大,成為油田降本增效、高質量發展的重要支撐,也將為行業投資帶來持續穩定的回報。