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土工织物的石油与天然气工业拓展
石油与天然气市场的快速增长也给土工布工业带来了机遇和挑战,土工材料的性能不仅要适应地域、气候、环境等条件,还要具备安全性、可回收利用的特点,生产商要持续不断地研究性价比更高的产品。
土工布及其复合材料在自然资源开发领域扮演了重要的角色。
垫衬安全防滑
垫衬为工人提供了一个安全防滑的操作面,并可以防止因油井故障泄露石油造成的环境污染。从钻井到石油的生产阶段,会使用到各种各样的土工布地毯衬和土工膜。通常土工垫附有一层O.61~1.02 IJL m(24~40mil)厚的土工膜,土工膜的使用不仅减蚍工布地毯衬的用量,并且改善了产品的表面结构,可以保证工人的作业安全。
此外,组装好的一体化土工衬垫可以减少施工现场的安装时间和成本。可以将土工膜与多种护道材料相结合,如涂有聚乙烯(PE)的套筒编织织物与泡沫填充护道材料的结合(图1)。
围栏用布防泄漏
施工中铺设的围栏是用来防止水利压裂操作时储水灌、化学原料罐、泥浆罐、燃料罐及设备的泄露。围栏可以由泥土、稻草、工程塑料等材料构成,工程塑料是一种新型的使用量增长迅速的材料。典型的围栏用土工布如图2所示,铺设在塑料围栏表面,一般使用的是覆膜土工布。
图2
防渗土工布便于使用
蓄水池主要用于蓄水池和压裂液的回流。典型的蓄水池是由重型设备挖掘并铺以土工布而成,铺设蓄水池的材料是由覆膜土工布构成的,土工布的厚度和颜色遵循当地环境、政策、应用条件以及石油公司的规定。
蓄水池一般铺设两层土工膜,在两层土工膜之间有检测泄漏的土工网装置,以及一层防止刺穿的土工布内衬。地下式蓄水池的缺点是在建设蓄水池和恢复地表的过程中需要使用重型设备。地面式蓄水池则免去了挖掘和填埋过程,因此美国的一些州,如北达科他州、宾夕法尼亚州,都明文规定必须使用地面式蓄水池。
蓄水池的池体是由钢铁或低密度聚乙烯板拼接而成的(图3),铺以土工膜后,可以存储超过l 893万升的纯净水或压裂回流水。
图3
蓄水池墙体的表面往往有.一层或多层土工膜衬垫,有时为了保护土工膜衬垫免于被刺穿,在其下方还铺设有土工毡毯。
针对不同墙体材料,土工膜的铺设方法也有所不同。根据工程需要的存储大小,蓄水池装配时间可快可慢,从1天到1周不等。例如,如果铺设一个1.22~2.44m(4~8英尺)高的低密度聚乙烯(LDPE)蓄水池只需要1天时间。铺设3.66m(1 2英尺)高的钢铁蓄水池则需要较长的时间。
覆盖膜是土工复合织物的另外一个应用,特别是在水源存储和保护上。覆盖膜(图4)一般是三层结构,其表面是由两层O.61~1.02¨m(24~40mil)厚的线型低密度聚乙烯(LLDPE)或涂有PE的土工织物构成,中间层是泡沫板。
图4
在夏天,覆盖膜可以减少水分的蒸发,在冬天则可防止水的冻结,从而保证钻井工程的正常进行。在气候干旱的工作地区,每个月蓄水池中水的蒸发量是非常大的。在水源需要卡车输送的情况下,覆盖就显得尤其重要。另外,在冬季采用覆盖膜覆盖可以大大延长钻脚的时间。而在一些鸟多的地区,覆盖膜还可以代替防鸟网,在不惊扰、伤害动物的前提下保护水源免受污染。
土工织物复合材料的使用可以使钻井更顺利、水力压裂更环保,撇油气开采更为安全和高效。在这些土工织物的回收利用方面,有些公司已经可以回收这些材料用来生产树脂颗粒,但是回收的聚丙烯和聚乙烯材料的分离还是一项值得研究的课题。
公司网址:http://www.dgbzb.com
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