I. ข้อมูลพื้นฐานทางเทคโนโลยีและการวางตำแหน่งในอุตสาหกรรม

ตั้งแต่ก่อตั้งขึ้นในปี 2003 บริษัท เหอเป่ย์ ดิงลี่ กวนเย่ จำกัด ได้มุ่งเน้นในด้านชุดท่อไฮดรอลิกความแข็งแรงสูงและอุปกรณ์เสริมเครื่องจักรกลสำหรับอุตสาหกรรมน้ำมันมาโดยตลอด ในฐานะสมาชิกเครือข่ายระดับ 2 ของกลุ่มบริษัทสามแห่ง คือ CNPC, Sinopec และ CNOOC บริษัทมีการกำหนดตำแหน่งทางเทคโนโลยีเพื่อรองรับความต้องการของอุปกรณ์ควบคุมบ่อน้ำมันในทะเลและบนบก บริษัทผ่านการรับรองระบบคุณภาพ API Spec Q1 ของสถาบันน้ำมันแห่งสหรัฐอเมริกา และการรับรองผลิตภัณฑ์สายน้ำมัน API Spec 7K ซึ่งบ่งชี้ว่ามาตรฐานทางเทคโนโลยีของบริษัทสอดคล้องกับข้อกำหนดของอุปกรณ์บ่อน้ำมันระดับสากล และวางรากฐานสำหรับการพัฒนาทางเทคโนโลยีในอนาคต

2. อุปกรณ์เทคโนโลยีหลักและระบบการตรวจสอบ

บริษัทมีการติดตั้งอุปกรณ์ทดสอบแรงดันแบบกระแทกด้วยความดันสูงที่ควบคุมด้วยคอมพิวเตอร์มัลติมีเดียที่ทันสมัยในประเทศ ซึ่งสามารถจำลองประสิทธิภาพในการรับแรงดันของสายน้ำในสภาวะการทำงานที่รุนแรง โดยมีช่วงแรงดันในการทดสอบตั้งแต่ 0-140MPa และความถี่ในการทดสอบครอบคลุมตั้งแต่ 0.1-10Hz เพื่อจับภาพลักษณะความเมื่อยล้าของสายยางภายใต้โหลดแบบไดนามิกได้อย่างแม่นยำ อุปกรณ์ตรวจสอบสมบัติทางเคมีและฟิสิกส์ของยางและท่อยางที่มาพร้อมกัน สามารถวิเคราะห์ 12 พารามิเตอร์สำคัญ เช่น คุณสมบัติการเกลือแก๊ส ความต้านแรงดึง ความต้านแรงฉีกขาด เป็นต้น เพื่อให้แน่ใจว่าสมบัติของวัตถุดิบเป็นไปตามมาตรฐาน API 7K ในเรื่องความทนต่ออุณหภูมิ (ตั้งแต่ -40℃ ถึง +120℃) ความทนต่อน้ำมัน (เข้ากันได้กับน้ำมันมาตรฐาน 3 ชนิด) และความทนต่อความเสื่อมสภาพ (การทดสอบด้วยหมอกเกลือเป็นเวลา 720 ชั่วโมง)

III. การวิเคราะห์เทคโนโลยีท่อยางทนไฟและกันความร้อนแรงดันสูง GNG

ในฐานะผลิตภัณฑ์หลักของบริษัท ชุดท่อยางหุ้มฉนวนกันความร้อนทนแรงดันสูง GNG ใช้โครงสร้างคอมโพสิตสามชั้น: ชั้นในเป็นวัสดุพื้นฐานยางไนไตรล์บิวทาดีน (NBR) ความหนา 2.5 มม. มีความทนต่อน้ำมันตามมาตรฐาน ASTM D471; ชั้นกลางเป็นชั้นเสริมแรงด้วยเส้นใยแก้ว มีความหนาแน่นของการทอ ≥85% ให้การรองรับการยืดตัว; ชั้นนอกเป็นชั้นเคลือบด้วยซิลิโคนยาง ความหนา 1.2 มม. สามารถทนต่ออุณหภูมิได้สูงถึง 300℃ โครงสร้างนี้ทำให้ท่อสามารถทนต่อแรงดันทำงาน 105 MPa และสามารถทนต่อการกระแทกของเปลวไฟที่อุณหภูมิ 1200℃ เป็นเวลา 30 นาทีโดยไม่เสียหาย ซึ่งตอบสนองความต้องการทางเทคโนโลยีในการอัพเกรดอุปกรณ์ควบคุมบ่อ

4. กรณีศึกษาการนำไปใช้ในแหล่งน้ำมันและผลทางเทคนิค

ในโครงการขุดเจาะบ่อน้ำมันในแปลงหนึ่งของ PetroChina Changqing Oilfield หลังจากใช้ท่อ GNG แทนท่อแบบดั้งเดิม อัตราความผิดพลาดลดลงจาก 12% เป็น 2.3% และระยะเวลาปฏิบัติงานของแต่ละบ่อน้ำมันลดลง 1.8 วัน ปรากฏการณ์ตามพารามิเตอร์โดยเฉพาะคือ ระดับความทนแรงดันเพิ่มขึ้นจาก 70 MPa เป็น 105 MPa ช่วงความทนอุณหภูมิขยายจาก -20℃ ถึง +150℃ เป็น -40℃ ถึง +300℃ และอายุการใช้งานยืดจาก 2 ปี เป็น 5 ปี กรณีศึกษานี้พิสูจน์แล้วว่าการอัพเกรดเทคโนโลยีมีผลโดยตรงต่อการเพิ่มประสิทธิภาพในการปฏิบัติงานของแหล่งน้ำมัน

5. การวางแผนด้านความร่วมมือทางเทคโนโลยีและการวิจัยและพัฒนา

บริษัทได้พัฒนาท่อยางคอมโพสิตนาโนชนิดใหม่ ด้วยการร่วมมือกับสถาบันการศึกษาชั้นสูงและหน่วยงานวิจัยวิทยาศาสตร์ ซึ่งมีความแข็งแรงต่อแรงดึงสูงถึง 35 MPa (วัสดุดั้งเดิมอยู่ที่ 22 MPa) และรัศมีการโค้งลดลงเหลือ 60% ของขนาดเดิม และได้เข้าสู่ขั้นตอนการทดลองขนาดกลางแล้ว นอกจากนี้ เพื่อตอบสนองความต้องการของแหล่งน้ำมันใต้ทะเลลึก บริษัทกำลังพัฒนาท่อยางเสริมแกร่งด้วยโลหะผสมไททาเนียมที่ทนแรงดัน 140 MPa และทนต่อการกัดกร่อน (ความเข้มข้นของ Cl- ≤ 5000 ppm) คาดว่าจะเสร็จสิ้นการทดสอบต้นแบบในปี 2025

คำถามที่พบบ่อยเกี่ยวกับเทคโนโลยี

Q1: จะตรวจสอบประสิทธิภาพการทนแรงดันของสายน้ำได้อย่างไร?
A: ผ่านการทดสอบวงจรไฮดรอลิกตามมาตรฐาน API 7K โดยทำการทดสอบวนรอบ 100,000 ครั้ง ภายใต้แรงดันการทำงาน 1.5 เท่า โดยไม่เกิดการรั่วซึม สื่อในการทดสอบเป็นของเหลวน้ำหรือน้ำมัน โดยควบคุมอุณหภูมิที่ 20℃ ± 5℃

Q2: เงื่อนไขการทดสอบประสิทธิภาพการทนไฟคืออะไร?
A: จากมาตรฐาน ISO 13702 ให้เปิดเผยท่อยางต่อเปลวไฟที่อุณหภูมิ 1200℃ เป็นเวลา 30 นาที โดยรักษาแรงดันภายในที่ 105 MPa หลังจากการทดสอบต้องเป็นไปตามข้อกำหนดที่ไม่เกิดการแตก ไม่เกิดการรั่วซึม และอัตราการหดตัวของเส้นผ่าศูนย์กลางภายใน ≤15%

Q3: จะเลือกข้อกำหนดของท่อยางที่เหมาะสมกับแหล่งน้ำมันที่แตกต่างกันอย่างไร?
A: ต้องพิจารณาพารามิเตอร์สามประการร่วมกัน ได้แก่ ความลึกของบ่อ (มีผลต่อแรงดันในการทำงาน) อุณหภูมิชั้นดิน (มีผลต่อระดับความทนต่ออุณหภูมิ) และองค์ประกอบของสื่อ (มีผลต่อความทนต่อการกัดกร่อน) ตัวอย่างเช่น บ่อที่มีความลึกมากเป็นพิเศษ (≥6000 เมตร) ต้องเลือกใช้ท่อยางที่ทนแรงดัน 140 MPa และทนอุณหภูมิ 150℃ ส่วนบ่อที่มีไฮโดรเจนซัลไฟด์ต้องใช้วัสดุที่มีระดับการต้านทานการเปราะของไฮโดรเจน ≥ ระดับ 3