張瑩 大慶油田試油試采分公司

油水井超高壓射流除垢

張瑩 大慶油田試油試采分公司

高壓水射流清洗是利用高壓泵打出高壓水經(jīng)管道到達噴嘴，射流在垢層或沉積物上產(chǎn)生強大的壓強使其粉碎，在噴射過程中被沖碎的污垢顆粒夾雜在射流中能夠沖擊更多的污垢顆粒以加速污垢的清除?，F(xiàn)場施工證明，高壓水射流清洗在水井管柱現(xiàn)場應用中具有很好的清洗效果，可以避免以往在運送回車間進行清洗的運輸過程中造成管體及管螺紋損傷。將綠色高壓水射流水井管柱現(xiàn)場清洗技術進行不斷優(yōu)化，在不久的將來完全可以推廣到油井和聚驅(qū)、三元驅(qū)井桿管的現(xiàn)場清洗。

高壓水射流；水井管柱；現(xiàn)場清洗

油水井管結垢問題一直是油田中常見而嚴重的生產(chǎn)問題之一。近年來高壓水射流清洗已成為油田常用一項清洗技術。但針對于油水井管現(xiàn)場清洗，目前尚無一套切實有效的清洗方法，隨著科學技術的發(fā)展及節(jié)能環(huán)保國策的實施，有必要開展綠色高壓水射流油水井管現(xiàn)場清洗技術的研究，有針對性地采取清垢措施，以減少水井管柱結垢對生產(chǎn)造成的危害。

1 現(xiàn)有清洗方法的對比

（1）化學清洗方法?；瘜W清洗方法是用化學藥劑在一定的條件下與垢進行化學反應，以除去污垢。對于油田水井的污垢，多采用酸洗，其在實際操作過程中和經(jīng)濟性方面存在以下缺點：①因大慶油田結垢復雜，清洗效果不理想；②清洗周期長；③采用有機溶劑及其他助溶劑，造成清洗成本太高；④化學清洗產(chǎn)生的廢液和藥劑本身的揮發(fā)對環(huán)境易造成污染；⑤當管內(nèi)出現(xiàn)嚴重堵塞時，無法清洗；⑥穩(wěn)定劑用量不易控制，容易造成油管腐蝕。

（2）物理清洗方法。物理清洗技術的研究越來越受人們的重視，各種清洗方式也不斷進步。目前油田的水井管柱清洗為作業(yè)起出后，運送到車間進行高壓水射流清洗，但這種清洗方法清洗時間長、成本大，并且運送的過程中避免不了管的損傷。將水井管進行現(xiàn)場高壓水射流清洗，并配備污垢回收裝置，具有清洗效果好、成本低、效率高，清潔環(huán)保等優(yōu)點。

2 高壓水射流技術基本原理

高壓水射流清洗是利用高壓泵打出高壓水經(jīng)管道到達噴嘴，噴嘴的作用是把高壓低流速的水轉(zhuǎn)換成高流速的射流，沿著正向或切向沖擊被清洗物體表面，射流在垢層或沉積物上產(chǎn)生強大的壓強使其粉碎；當垢層表面被射透之后，水流呈楔形插入垢層和清洗件之間的表面，使垢層脫落并露出被清洗物體的表面；層狀或多孔狀的污垢容易被高壓水射流粉碎，因為噴射流在撞沖過程中可擊中一個孔并在垢層表面下邊形成一個內(nèi)壓使上部垢層裂開。

在噴射過程中被沖碎的污垢顆粒夾雜在射流中能夠沖擊更多的污垢顆粒以加速污垢的清除。

3 高壓水射流技術的特點

（1）射流工作介質(zhì)是水，水易取成本低，對被清洗物不腐蝕，對環(huán)境無污染，水可以循環(huán)使用，節(jié)水節(jié)能。

（2）選擇合理的壓力參數(shù)后，高壓水射流清洗不會造成水管基體的損傷，可以消除油管內(nèi)的疲勞應力。

（3）能夠?qū)崿F(xiàn)對有毒、有放射性、易燃、易爆的物體安全清洗，具有其他清洗方法難以實現(xiàn)的清洗能力。

（4）高壓水射流清洗效果好、效率高，清洗徹底，清洗后不需進行潔凈處理。

（5）高壓水射流操作系統(tǒng)易于實現(xiàn)機械化、自動化控制。

4 清洗現(xiàn)場工藝流程

（1）根據(jù)管內(nèi)垢質(zhì)、垢厚，選擇適當?shù)膲毫娮爝M行清洗。

（2）高壓水射流清洗油水管應完成破碎污垢和清洗屑兩項任務。

（3）為保證破垢徹底，必須使用專用清洗噴嘴，并達到根根洗通。

（4）為保證清渣排屑徹底，清洗時完成圖1所示操作，噴頭由管的一端射流清洗至另一端，掛與之相對應塞規(guī)，沒有垢堵塞為合格。

圖1 清渣排屑操作流程

（5）清洗時應使油管一頭高一頭低，以便排垢。

（6）用噴槍大流量進行沖洗，不能有任何垢質(zhì)殘留管內(nèi)。

5 清洗效果及效率

（1）高壓水射流清洗效果好可見金屬本色，效率高，不會造成基體損傷。

（2）在清垢的同時可以提高水管基體抗疲勞強度。

（3）清洗徹底，清洗后不需進行潔凈處理，對井場環(huán)境不會造成任何污染。

（4）污水通過配套的污水定向回流和過濾裝置后可以再利用，真正做到綠色環(huán)保。

（5）清洗1口水井管柱所需時間。清洗1口水井管柱所需時間見表1（按1 200 m/井）。

表1 清洗1口水井管柱所需時間

6 結論

（1）現(xiàn)場施工證明，高壓水射流清洗在水井管柱現(xiàn)場應用中具有很好的清洗效果。

（2）根據(jù)現(xiàn)場數(shù)據(jù)可以看出，水井管現(xiàn)場清洗的速度較快。

（3）現(xiàn)場清洗可以避免以往在運送回車間進行清洗的運輸過程中造成管體及管螺紋損傷，這樣一來可提高清洗效率并節(jié)省成本。

（4）將綠色高壓水射流水井管柱現(xiàn)場清洗技術進行不斷優(yōu)化，在不久的將來完全可以推廣到油井和聚驅(qū)、三元驅(qū)井桿管的現(xiàn)場清洗，必將獲得巨大的經(jīng)濟效益和社會效益。

（欄目主持 楊軍）

10.3969/j.issn.1006-6896.2014.1.019