移動式高壓水射流油管清洗技術(shù)

1、移動式高壓水射流油管清洗技術(shù) 移動式高壓水射流油管清洗技術(shù)朱儒民 1 徐依吉 2(1.勝利油田有限公司孤東采油廠 2.中國石油大學(xué)（華東）高壓水射流研究中心)朱儒民，工程師，生于 1969 年，1990 年畢業(yè)于重慶石油學(xué)校鉆井工程專業(yè)，現(xiàn)從事采油工程技術(shù)研究工作. 作者單位：勝利油田分公司孤東采油廠 山東省東營市(257237) 電話:(0546)8582270.【摘要】 【摘要】針對目前油管清洗存在難度大，污染環(huán)境，效率低的

2、問題，結(jié)合理論實際，提出了移動式高壓水射流清洗油管的方法，并對旋轉(zhuǎn)噴頭、高壓軟管等關(guān)鍵技術(shù)進行了介紹。將這種技術(shù)應(yīng)用于現(xiàn)場實驗，油管清洗效果顯著，具有良好的經(jīng)濟效益?！娟P(guān)鍵詞】 【關(guān)鍵詞】移動式;高壓水射流;高效清洗;旋轉(zhuǎn)噴頭 Mobile High-Pressure Water Jet Cleaning Tube TechnologyZhuRu-min1 Xu Yi-ji2 ZhaoHong-xiang2 TianZong-zh

3、en2（1.ShengLi Oil Field GuDong oil production crew 2.China University of Petroleum）Abstract：In view of oil tube cleaning is very difficult， polluting the environment， the problem of low efficiency， with the actual theor

4、y，It is developed a mobile high-pressure water jet cleaning methods of tubing.nozzle and high-pressure hose are carried out the design. This technology was applied to field test， pipeline cleaning effect is significantly

5、，with good economic returns.Key Words：mobile cleaning; high-pressure water jet; high efficiency clearing; rotational nozzle引言 引言目前，在油管修復(fù)工藝中，清洗工序大多采用化學(xué)清洗，該方法先對油管進行堿洗，然后酸洗，之后對油管進行中和處理。對于堵死的油管必須先用鉆桿進行預(yù)處理，才能保證清洗作業(yè)正常進行?；瘜W(xué)清洗方法

6、工藝簡便但其清洗質(zhì)量易受油管內(nèi)外壁污物和人為、環(huán)境等因素的影響[1]。高壓水射流清洗的主要特點是易操作、效率高，超高壓可除去硬垢、難容垢。與化學(xué)清洗比較具 有不污染環(huán)境，不腐蝕清洗對象，清洗效率高及節(jié)能等特點，對一些化學(xué)藥劑難溶或不溶的特殊垢可 有效去除，并能保證管道的清洗質(zhì)量[2]，使清洗效率大大提高，技術(shù)成本顯著降低。然而，起出的油 管畢竟與廠家之間存在一段距離，使得油管從離開井口到開始清洗之間增加了一個運輸環(huán)節(jié)。這一環(huán) 節(jié)讓油管清

7、洗周期延長，成本增加，意外傷害概率提高。本文提出一種在油田生產(chǎn)現(xiàn)場清洗油管的新 工藝即移動式高壓水射流清洗油管的方式，省略運輸環(huán)節(jié)，并進行了試驗應(yīng)用，取得了較為理想的效 果。1. 1.移動式高壓水射流清洗油管 移動式高壓水射流清洗油管1.1 1.1 工作原理 工作原理現(xiàn)場作業(yè)時，油管從油井或水井起出后，通常會按操作規(guī)范擺放在井場里。清洗作業(yè)隊需要進入井場后結(jié)合建筑和地形特點，因勢利導(dǎo)，安放整套清洗裝置。其基本原則是利于污水循環(huán)處理；控制

8、噪音源與工房距離；便于裝置移動。高壓水射流清洗的工作過程是：清水由抽水機從水池中抽入水箱，再進入增壓泵變成高壓水，通過高壓軟管輸送給清洗噴頭，清洗噴頭上的噴嘴則把高壓低流速的水轉(zhuǎn)化為低壓高流速的水射流，水射流剝離、沖除管壁上的污垢[3]。清洗噴頭依靠后射水射流的反作用力，在管道內(nèi)自動向前推進。水在管道內(nèi)形成回流，可將清洗下來的部分水垢和油污帶出，噴頭返回時將剩余的水垢和油污完全清出管外。產(chǎn)生的射流主要起清洗作用，而斜噴嘴產(chǎn)生的射流，一方

9、面起清洗作用，另一方面提供水力扭矩，該扭矩足以帶動噴頭和心軸共同旋轉(zhuǎn)特別的，斜噴嘴安裝角度是可以調(diào)整的，因而產(chǎn)生射流的方向也是可調(diào)的， 使用時可以根據(jù)實際需要設(shè)定合適的安裝角。高壓水在固定件上部套體中進入運動件心軸，兩者之間使用了間隙密封和迷宮密封相結(jié)合的密封形式，效果較為理想[6]。下部套體中的阻尼機構(gòu)采用離心限速機理控制噴頭的轉(zhuǎn)速。阻尼機構(gòu)的重要作用是將噴頭旋轉(zhuǎn)速度限定在一個較為合適的范圍內(nèi)。轉(zhuǎn)速過高不但會導(dǎo)致射流嚴重霧化，喪失應(yīng)有

10、的沖擊力，而且會影響旋轉(zhuǎn)密封的壽命，產(chǎn)生心軸卡死現(xiàn)象。嚴重時，還可能引起嘯聲和噴頭的劇烈振動。轉(zhuǎn)速較低時，射流具有較強的沖擊力，并且在靶件表面的停滯時間相對較長，可以保證較好的清洗效果。但是，清洗油管過程中，過低的轉(zhuǎn)速將延長清洗時間，增加不必要的成本。所以，有必要合理控制噴頭轉(zhuǎn)速，將其限定在某一范圍內(nèi)[7]。圖 3 自進式旋轉(zhuǎn)噴頭 自進式旋轉(zhuǎn)噴頭Fig3 Since The Nozzle Into The Rotarys1-上部套體；

11、2-心軸；3-緊定螺釘；4-下部套體；5-推力軸承；6-深溝球軸承7-阻尼機構(gòu)；8-深溝球軸承Ｂ；9-斜噴嘴；10-直噴嘴；11-噴頭體在清洗過程中噴頭采用雙噴嘴結(jié)構(gòu)，其中斜噴嘴安裝度可以隨意調(diào)節(jié)；噴嘴系列化，可以根據(jù)工況方地更換；密封形式采用迷宮密封與間隙密封相結(jié)，與傳統(tǒng)的填料密封相比，既減小了旋轉(zhuǎn)阻力具有更長的使用壽命。（2）高壓軟管準直徑的選擇噴頭在高壓水的反沖力下帶動軟管前進，細的軟管重量小，但壓力損失大；粗的軟管重量大，壓力損

12、失小，因而可以使噴頭獲得更大的反沖力。需要針對不同的工況選擇合適的軟管內(nèi)徑才可以獲得較高的清洗效率。（3）高壓清洗的安全保護措施在油管清洗操作中，高壓水射流對操作者具有很大的沖擊傷害能力，作業(yè)時應(yīng)封閉工作區(qū)，同時配備2名以上操作人員，戴好防護器具，一人作業(yè)，一人觀察。出現(xiàn)緊急情況時，立即停泵卸壓【8】 。（4）其他清洗作業(yè)時，需要根據(jù)工程實際需要確定清洗速度，該速度將直接影響噴頭的進給速度。噴頭進給速度對清洗效果影響較大。由于旋轉(zhuǎn)噴頭產(chǎn)