陳里斌
摘 要:油田在生產(chǎn)作業(yè)中其注水井中的油管在長期的應(yīng)用過程中,在各種礦物質(zhì)的污染之下會產(chǎn)生一層污垢,這樣就會影響注水量,降低油井的產(chǎn)量。而隨著油田開發(fā)逐漸步入到高含水期,導(dǎo)致油管中內(nèi)壁吸附結(jié)垢問題日益嚴(yán)重。此種狀況如果不解決就會直接降低生產(chǎn)質(zhì)量。高壓水射流油管清洗技術(shù)逐漸成熟,替代了傳統(tǒng)的化學(xué)清洗方式,此種技術(shù)在清洗過程中可以使油管內(nèi)外表面更為清潔,可以有效地處理注水井結(jié)垢問題,緩解油污堵塞油管問題,是一種有效降低設(shè)備裝置報(bào)廢率的技術(shù)手段。通過高壓水射流油管清洗與試驗(yàn)技術(shù)研究的方式,可以有效提升清洗的效果與質(zhì)量,是一種有效的技術(shù)手段。
關(guān)鍵詞:油田生產(chǎn);油管內(nèi)壁;吸附結(jié)垢;高壓水射流油管清洗
在油田生產(chǎn)作業(yè)中的油管修復(fù)工藝多數(shù)是通過化學(xué)的方式進(jìn)行處理,此種方式會受到各種因素的影響。而在現(xiàn)階段的發(fā)展中,高壓水射流油管清洗逐漸成熟,可以緩解傳統(tǒng)技術(shù)的問題與不足。對此,論文主要對高壓水射流油管清洗與試驗(yàn)技術(shù)進(jìn)行了簡單的研究分析。
1高壓水射流油管清洗技術(shù)優(yōu)點(diǎn)
高壓水射流油管清洗技術(shù)逐漸成熟,替代了傳統(tǒng)的化學(xué)清洗方式,此種技術(shù)在清洗過程中可以使油管內(nèi)外表面更為清潔,可以有效地處理注水井結(jié)垢問題,緩解油污堵塞油管問題,是一種有效降低設(shè)備裝置報(bào)廢率的技術(shù)手段,可以提升資源的利用效率 。同時(shí),高壓水射流油管清洗技術(shù)在發(fā)展過程中各種不同的裝置設(shè)備也在逐漸完善,這些設(shè)備可以從根本上提升清洗的速度,通過射流的方式進(jìn)行設(shè)備清洗處理,操作也更為靈活,可以避免運(yùn)輸?shù)纫蛩貙?dǎo)致的問題,是一種提升工作效率,縮短工作周期的有效方式。高壓水射流清洗技術(shù)就是一種在射流、波速以及壓力等不同作用力的影響之下出現(xiàn)玻璃、磨削以及剪切等在瞬間對污垢進(jìn)行復(fù)合破碎,進(jìn)而使得污垢形成粉末,在水流作用的之下徹底清洗,其具有無死角、安全穩(wěn)定的特征。相對于傳統(tǒng)的沖洗方式來說,此種技術(shù)在應(yīng)用過程中,綜合實(shí)際狀況合理選擇壓力等級的高壓水水射流不會對設(shè)備造成影響,也不會出現(xiàn)二次污染,而在沒有特殊的要求之下無需再進(jìn)行潔凈處理。也可以對于一些結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜的對象進(jìn)行處理,在一些惡劣以及復(fù)雜的環(huán)境中也可以進(jìn)行清洗作業(yè)。而且高壓水射流油管清洗技術(shù)具有機(jī)械化的特征,清洗能力較強(qiáng),具有快速、環(huán)保的特征。
2 高壓水射流油管清洗技術(shù)適應(yīng)性
高壓水射流清洗就是通過高速水流對整個(gè)垢層進(jìn)行沖擊,在沖擊作用及楔劈效應(yīng)之下進(jìn)行除垢處理。水利噴射的主要原理就是噴射水流可以對垢層以及沉積物產(chǎn)生一定的沖擊,在沖擊力的影響之下滲透流體呈楔子插入垢層和金屬表面之間,進(jìn)而清除污垢。這些污垢多數(shù)都會呈現(xiàn)多孔狀態(tài),很容易產(chǎn)生碎裂等問題。而在噴射水流的作用之下就會在撞擊作用的影響之下?lián)糁幸粋€(gè)孔,在表面之下形成內(nèi)壓,進(jìn)而使得上部垢層裂開,在噴射操作中產(chǎn)生的一些破碎的顆粒也具有一定的沖擊作用。在進(jìn)行油管清洗處理過程中,高壓往復(fù)泵會噴射出常溫高壓水,在通過高壓噴嘴的方式可以將高壓低流速的水變?yōu)橐环N低壓高流速的射流狀態(tài),在高強(qiáng)度的沖擊動力以及特定的角度之下就會持續(xù)給油管內(nèi)外表面帶來一定的沖擊,這樣就能處理內(nèi)外表面存在的污垢問題。在現(xiàn)場施工作業(yè)過程中,在將油管在油井以及水井中起出之后,要基于規(guī)范要求進(jìn)行擺放處理。工作人員在進(jìn)入現(xiàn)場之后要綜合具體的建筑結(jié)構(gòu)以及地形特征,合理進(jìn)行清洗裝置的設(shè)置,其主要的原則是要便于污水循環(huán)處理,保障噪聲源與工房之間的距離適宜,便于移動操作。在處理過程中,通過抽水機(jī)在水池中將清水抽入水箱,然后再進(jìn)入增壓泵之中變成高壓水,再利用高壓軟管輸送到清洗噴頭之中,通過清洗噴頭的噴嘴將高壓低流速進(jìn)行轉(zhuǎn)換,變?yōu)榈蛪焊吡魉俚乃淞?,在水射流剝離作用之下沖出管壁之上的污垢。清洗噴頭則主要就是在后射水射流的反作用力影響之下,在管道中進(jìn)行的前向推進(jìn)。而水就在管道中形成回流,這樣就會將清洗之下的水垢以及油污等雜質(zhì)帶出,在噴頭返回時(shí)就會將剩余的水垢以及油污全部排出。而隨著高壓水射流油管技術(shù)的不斷完善,移動式高壓水射流清洗裝置也逐漸完善,其可以以柴油機(jī)作為主要的動力,具有良好的機(jī)動性特征;體積相對較小,可以在汽車上進(jìn)行裝載,實(shí)現(xiàn)野外作業(yè);泵壓高,排量大,在實(shí)踐中可以綜合實(shí)際狀況調(diào)節(jié)具體狀況,在各種管道結(jié)垢清洗中應(yīng)用效果顯著,其運(yùn)轉(zhuǎn)性能良好,可以持續(xù)作業(yè),在運(yùn)行中可以通過無級變速自動調(diào)壓開展工作,更加便于操作;主要的工作液為清水,無須進(jìn)行加溫處理或者添加化學(xué)藥品,在噴頭清洗過程中主要就是利用后射水射流的反作用力,可以實(shí)現(xiàn)在管道中進(jìn)行自動向前推進(jìn),是一種較為科學(xué)的油田管道清垢設(shè)備 。
3 現(xiàn)場試驗(yàn)及效益分析
現(xiàn)階段,隨著老油田的開發(fā),多數(shù)油田均進(jìn)入到高含水的開發(fā)期中,其原油含水率數(shù)量高達(dá) 90%。而在水中含有了大量的金屬陽離子、碳酸根、硫酸根等陰離子,在溫度以及壓力等各種作用的影響之下就會結(jié)合形成化合物,這樣就會造成管線結(jié)垢等問題。而通過傳統(tǒng)的方式雖然可以緩解結(jié)垢的速度,但是效果不佳,必須要通過新管線維持生產(chǎn),其投資也相對較大。通過實(shí)驗(yàn)的方式對高壓水射流油管清洗技術(shù)進(jìn)行了簡單研究,在研究中發(fā)現(xiàn),通過高壓水射流油管清洗的油管內(nèi)壁主要存在的污垢就是在水垢、鐵銹等現(xiàn)象的影響之下在油管內(nèi)部形成的一種灰白垢層。在通過旋轉(zhuǎn)射流清洗處理之后,油管的表面效果顯著,整體狀態(tài)干凈、光亮,并且存在金屬光澤,應(yīng)用 605mm×1000mm通徑規(guī)對其進(jìn)行質(zhì)量檢查可以一次通過。在實(shí)踐中,沒有通過高壓水射流流油管清洗之前,其清洗速度為每天 150 根,而在應(yīng)用旋轉(zhuǎn)噴頭進(jìn)行高壓水射流油管清洗之后,平均每根油管可以節(jié)省一分鐘的準(zhǔn)備時(shí)間,可以有效降低油管裝卸以及調(diào)整轉(zhuǎn)速的時(shí)間,節(jié)約的時(shí)間可以清洗 50 根油管,同時(shí),應(yīng)用旋轉(zhuǎn)噴頭之后,可以帶動有油管旋轉(zhuǎn)的電動機(jī),這樣可以有效的節(jié)約資金,提升經(jīng)濟(jì)效益。
在實(shí)驗(yàn)中可以發(fā)現(xiàn)其還是存在一定的問題與不足,在實(shí)踐中必須要保障噴頭以及油管的對中性,這樣才可以提升清洗效果與質(zhì)量,因?yàn)閲婎^安裝的鋼管長度約為 12m,在應(yīng)用中必須要對其進(jìn)行防護(hù)處理,這樣才可以有效避免彎曲以及振蕩等問題的出現(xiàn),避免在運(yùn)行中因?yàn)樾D(zhuǎn)射流造成的沖擊角度變化,降低了噴頭撞擊油管內(nèi)壁導(dǎo)致的噴頭損壞的問題。同時(shí),在實(shí)踐中可以應(yīng)用塑料滾輪類型的扶正機(jī)構(gòu)配合噴頭合理應(yīng)用,這樣才可以保障噴頭在油管中呈現(xiàn)直線前進(jìn)。而因?yàn)樾妮S強(qiáng)度不高,很容易出現(xiàn)破壞性問題,在裝配完成之后要保障噴頭體與其下部套體位置的接近,有效避免心軸暴露過多的位置。通過實(shí)驗(yàn)可以發(fā)現(xiàn)通過高壓水射流清洗油管可以在保障整體清洗質(zhì)量的基礎(chǔ)之上,提升清洗的速度,生產(chǎn)工藝手段具有科學(xué)性,可以通過自動化的方式開展作業(yè),其整體成本也相對較低,操作較為靈活,在實(shí)踐中應(yīng)用效果顯著。
4 結(jié)語
文章主要對高壓水射流油管清洗以及實(shí)驗(yàn)技術(shù)進(jìn)行了簡單的論述分析,了解了高壓水射流油管清洗的優(yōu)點(diǎn)以及具體的工作原理,通過試驗(yàn)的方式對高壓水射流清洗油管的工藝進(jìn)行了驗(yàn)證分析,在實(shí)踐中應(yīng)用效果顯著,可以有效解決存在的污垢問題,是一種提升工作效率,降低生產(chǎn)成本的有效手段,這對于石油開采的穩(wěn)定開展有著積極的作用,可以從根本上提升整體的經(jīng)濟(jì)效益,可以有效推動石油行業(yè)的持續(xù)發(fā)展
參考文獻(xiàn):
[1] 油田油管清洗新方法[J]. 馮定,黃朝斌,黎瑤,操自強(qiáng). 天然氣勘探與開發(fā). 2016(02)