多元复合物理清洗技术措施研究

王金梭（大庆油田有限责任公司第五采油厂）

1 概述

随着油田开发到中后期高含水阶段，由于油井液量高、综合含水量高、矿化度高、出砂严重等因素的影响，导致了集输管线腐蚀结垢现象日益严重、有效使用周期短、更新频率高等问题的出现[1]。根据统计，大庆油田2009年因结垢而烧损的加热炉占总烧损台数的85.4%。全厂每年都有8～10台需要大修或改造，加热炉的腐蚀主要表现为内部附件和烟火管部位的腐蚀穿孔。因此采取针对性防腐防垢措施，既是开发中后期集输系统的需要，又是维持油田生产正常运行和提高油田开发综合效益的重要途径[2]。

2 多元复合物理清洗技术

2.1 清洗原理

多元复合清洗技术运用的是集束射流和流体力学领域中“空穴效应”原理。放入管路中的清洗器，在流水的推动下快速向前移动。清洗器上的金属叶片产生高频振颤，清洗器被由此产生的急速旋转的涡流所包围，形成了连续移动的低压区，这个区域的流水始终呈汽化状态，由此产生的细微汽泡，又迅速被压缩直至崩裂，瞬时激射出强力的微射流，无数的微射流汇聚成冲击波，彻底粉碎了沉积物。多元复合清管器的外观呈弹头状，前端有射流孔，外壁有凹槽。将清管器投入管道中。在液压推动下行进时，自前端射流孔激射出强力的集束射流，冲击管线中的积垢，并将清洗下来的垢排走；外壁凹槽对管壁上的垢具有强烈的扭曲力，能彻底摧毁。

2.2 具有的优势

1）清洗效果好。多元复合清洗技术运用的是流体力学中的“空穴效应”原理，在清洗过程中产生高速微射流和冲击波，对油垢、化学垢、水垢、锈垢、软性垢、硬性垢、黏性垢等多种垢质都能进行彻底清除。

2）清洗速度快。清洗器在水套加热炉中的运行时间只有10min左右即彻底完成清洗任务，而且一次性清洗距离越长越见优势。

3）清洗行程长。动力水流自清洗器的缝隙中激射而出，扫清了前面被清洗下来的污垢，不会阻塞。

4）通过能力强，弹性变形大。多元复合清洗器由揉性的叶片组成，收缩比可达30%以上。可以清洗复杂的U 型管、螺旋管，例如清洗盘管回程较多的水套炉。如果发生卡阻，使用电子定位仪可以在短时间内准确认定卡阻位置并排除。

5）清洗范围广。对φ40~1 000mm的管路均可清洗，没有长度、垢质的限制。

6）安全可靠。常压工作无安全隐患。不像高压水射流清洗，水压达到100~200M Pa，对施工现场人员的人身安全构成重大威胁。

7）真正环保。由于是纯物理清洗技术，对环境无污染。

3 现场应用

3.1 清洗效果

2010年9月，在大庆油田第五采油厂T E 联合站3台真空加热炉的清垢施工。清洗后的炉体基本无垢，或有少量已经翘皮的垢，烟火管部分平均结垢小于1 mm，均匀覆盖于烟火管表面。具体参数对比见表1、表2。

表1 TE联合站加热炉清洗参数对比

表2 TE联合站加热炉清洗效果对比

3.2 经济效益

以往，T E 联合站站内加热炉、分离器及其之间的200m输油管线平均每2个月酸洗1次，站内3台外输泵平均每1个月酸洗1次，各计量站到中转站集输管线结垢严重的管段也要每1～2个月酸洗1次，且每次酸洗后管线回压上升（即再次结垢堵塞）快，酸洗费用较高，每年约30万元左右。

而采用多元复合物理清洗技术，与2009年相比在水温度升高的前提下T E 联合站每天节气1 000 m3，年减少耗气量36.5×104m3，当前天然气的价格为0.634 元/m3，则T E 联合站一年减少生产运行费用23.14万元。

4 结语

目前，在T E 联合站3台加热炉上运用多元复合物理清洗技术进行清洗，根据现场的情况而言，除垢效果较好，有效地缓解了加热炉结垢问题，提高了加热炉热效率，延长了检修周期，同时在环保、运行费用和除垢效果等方面，都呈现出明显的优势，最终让加热炉保持较高的炉效。总体而言，多元复合物理清洗技术的除垢效果还是很明显的。

[1]舒勇.防腐防垢综合配套技术在开发中后期油田集输系统中的应用[J].石油工程建设,2003,29(2).

[2]熊春明.张建军.高含水期油田集输系统腐蚀结垢原因及综合防治技术[J].腐蚀科学与防护技术,2010,22(1).