油水井超高壓射流除垢

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(dá)噴嘴，射流在垢層或沉積物上產(chǎn)生強(qiáng)大的壓強(qiáng)使其粉碎，在噴射過(guò)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。現(xiàn)場(chǎng)施工證明，高壓水射流清洗在水井管柱現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用中具有很好的清洗效果，可以避免以往在運(yùn)送回車間進(jìn)行清洗的運(yùn)輸過(guò)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(chǎng)清洗技術(shù)進(jìn)行不斷優(yōu)化，在不久的將來(lái)完全可以推廣到油井和聚驅(qū)、三元驅(qū)井桿管的現(xiàn)場(chǎng)清洗。

高壓水射流；水井管柱；現(xiàn)場(chǎng)清洗

油水井管結(jié)垢問(wèn)題一直是油田中常見而嚴(yán)重的生產(chǎn)問(wèn)題之一。近年來(lái)高壓水射流清洗已成為油田常用一項(xiàng)清洗技術(shù)。但針對(duì)于油水井管現(xiàn)場(chǎng)清洗，目前尚無(wú)一套切實(shí)有效的清洗方法，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展及節(jié)能環(huán)保國(guó)策的實(shí)施，有必要開展綠色高壓水射流油水井管現(xiàn)場(chǎng)清洗技術(shù)的研究，有針對(duì)性地采取清垢措施，以減少水井管柱結(jié)垢對(duì)生產(chǎn)造成的危害。

1 現(xiàn)有清洗方法的對(duì)比

（1）化學(xué)清洗方法?；瘜W(xué)清洗方法是用化學(xué)藥劑在一定的條件下與垢進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)，以除去污垢。對(duì)于油田水井的污垢，多采用酸洗，其在實(shí)際操作過(guò)程中和經(jīng)濟(jì)性方面存在以下缺點(diǎn)：①因大慶油田結(jié)垢復(fù)雜，清洗效果不理想；②清洗周期長(zhǎng)；③采用有機(jī)溶劑及其他助溶劑，造成清洗成本太高；④化學(xué)清洗產(chǎn)生的廢液和藥劑本身的揮發(fā)對(duì)環(huán)境易造成污染；⑤當(dāng)管內(nèi)出現(xiàn)嚴(yán)重堵塞時(shí)，無(wú)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(shù)的研究越來(lái)越受人們的重視，各種清洗方式也不斷進(jìn)步。目前油田的水井管柱清洗為作業(yè)起出后，運(yùn)送到車間進(jìn)行高壓水射流清洗，但這種清洗方法清洗時(shí)間長(zhǎng)、成本大，并且運(yùn)送的過(guò)程中避免不了管的損傷。將水井管進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)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(diǎn)。

2 高壓水射流技術(shù)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(dá)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(qiáng)大的壓強(qiáng)使其粉碎；當(dāng)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?yàn)閲娚淞髟谧矝_過(guò)程中可擊中一個(gè)孔并在垢層表面下邊形成一個(gè)內(nèi)壓使上部垢層裂開。

在噴射過(guò)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(shù)的特點(diǎn)

（1）射流工作介質(zhì)是水，水易取成本低，對(duì)被清洗物不腐蝕，對(duì)環(huán)境無(wú)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(huì)造成水管基體的損傷，可以消除油管內(nèi)的疲勞應(yīng)力。

（3）能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)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(shí)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(jìn)行潔凈處理。

（5）高壓水射流操作系統(tǒng)易于實(shí)現(xiàn)機(jī)械化、自動(dòng)化控制。

4 清洗現(xiàn)場(chǎng)工藝流程

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

（2）高壓水射流清洗油水管應(yīng)完成破碎污垢和清洗屑兩項(xiàng)任務(wù)。

（3）為保證破垢徹底，必須使用專用清洗噴嘴，并達(dá)到根根洗通。

（4）為保證清渣排屑徹底，清洗時(shí)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(duì)應(yīng)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(shí)應(yīng)使油管一頭高一頭低，以便排垢。

（6）用噴槍大流量進(jìn)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(huì)造成基體損傷。

（2）在清垢的同時(shí)可以提高水管基體抗疲勞強(qiáng)度。

（3）清洗徹底，清洗后不需進(jìn)行潔凈處理，對(duì)井場(chǎng)環(huán)境不會(huì)造成任何污染。

（4）污水通過(guò)配套的污水定向回流和過(guò)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(shí)間。清洗1口水井管柱所需時(shí)間見表1（按1 200 m/井）。

表1 清洗1口水井管柱所需時(shí)間

6 結(jié)論

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

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

（3）現(xiàn)場(chǎng)清洗可以避免以往在運(yùn)送回車間進(jìn)行清洗的運(yùn)輸過(guò)程中造成管體及管螺紋損傷，這樣一來(lái)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(chǎng)清洗技術(shù)進(jìn)行不斷優(yōu)化，在不久的將來(lái)完全可以推廣到油井和聚驅(qū)、三元驅(qū)井桿管的現(xiàn)場(chǎng)清洗，必將獲得巨大的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

（欄目主持 楊軍）

10.3969/j.issn.1006-6896.2014.1.019