稠油油管清洗技术发展与创新

【摘 要】油管的清洗技术在稠油开采中发挥的作用已变得越来越重要。本文根据乐安油田油管清洗的发展史，阐述了不同时期的清洗技术，并创新实现了稠油油管的高自动化、安全、高效节能的清洗技术。

【关键词】锅炉加热;机械刷洗;辐射加热

随着乐安油田稠油的开采，稠油油管的清洗技术在不同时期所发挥的作用不尽相同，油管清洗技术大致分为：开发初期投入阶段的井转井；产能下降萎缩阶段的锅炉加热技术+内外冲洗；金融危机时期锅炉加热+机械刷洗技术；精细管理时期的太波热加热技术+机械刷洗技术。

１．初期开发投入阶段

乐安油田在开发初期，地层压力、液面高，很多井自喷生产且含水、含沙低，泵挂浅，在生产中新油管投入量大，加上所用油管是进口油管，很多都是从井里提出直接就转到另一口井上，此时谈不上油管清洗修复技术。随着油田时间的推移，新井投入越来越少，自然递减不断加剧，综合含水不断上升，液面不断下降，泵挂深度不断加大，多数都要进入水平段，加上污水回注，油管腐蚀也不断加剧，偏磨现象也随之增多，作业返工井逐年增多，免修期越来越短，不仅影响了原油正常生产，而且使采油成本大幅攀升。

2.产量和规模萎缩时期大型锅炉加热浸泡加机械刷洗阶段

1994年后，乐安油田进入了产量下降阶段。新井投入减少，作业周期短，管杆周转率高，损耗小，需要大量旧管杆来维持作业生产。为此草桥油管厂逐步上了油管清洗线，利用锅炉房蒸汽锅炉产生的蒸汽对清洗池进行加热，油管在进入清洗池浸泡后由链条提捞系统提出，经单滚传动线传输到内外壁冲洗装置进行热水冲洗，然后进行挑选修复等工序。此时油管抽油杆清洗均采用化学煮泡内外冲清洗法，能耗高、效率低。

3.金融危机时期的锅炉加热加机械刷洗技术

1998年后，稠油井采油成本增高，大量油井关停，旧油管不合格率不断增加。为此草桥油管厂再次完善油管修复技术，但由于清洗线清洗效果不好，影响了油管检验和车扣。后草桥油管厂联合天禾公司改进油管清洗线。

（1）机械冲刷工艺的形成：在长期油管清洗实践中发现，油管上的油污虽然经过热煮浸泡，但仍有大量油污泥粘附在油管壁上，在其凝固前可通过刷、刮、冲等机械方式将油污剥离油管表面，达到清洗的目的。

（2）外刷洗工艺的研究与应用：在“刷、刮”这种机械清理思路的指导下，设计了双悬臂式独立浮动调节的油管外清洗机，即清洗油管时，油管经外洗作业线双斜轮带动，以18m/min，300rpm速度旋转通过外清洗机，外清洗机两组相对放置的钢丝轮分别在两台5.5kW电机带动下，以2900rpm速度相对强制刷洗油管外壁，同时辅以循环水冲洗，及时带走刷下的油污。刷洗压力通过调节浮动调节机构，对同规格油管只需一次调定，以后钢丝轮磨损由悬臂机构的自由浮动量进行补偿。实践证明机械刷洗可在常温常压下对油管外表面油污进行彻底清理，解决了丝扣清洗不干净检验分类困难的难题和油管表面清洗不干净，油、泥、水对修复线设备污染、腐蚀、损坏的技术难题，实现清洁生产。

（3）内冲洗工艺的研究与应用：经过外刷清洗的油管进入内冲车间时，由于油管本身依然保持在较高温度，但仍有部分油泥沾在内壁上，需加以压力冲洗才能脱离。因此我们加装了离心泵，在夹紧汽缸的固定下，高压水流通过油管内壁带走油管内壁的稠油污泥，这有效解决了稠油油管内外壁清洗整洁的问题，清洗后的油管比较干净，达到进入下一步质检、车扣修复工序的要求。但存在一定缺陷，如需要庞大的供热系统连续加热，池内温度高达90℃以上；需要添加柴油或化学清洗剂，环境污染严重；清洗效果受环境温度，清洗液浓度温度、冲洗压力等综合因素影响，质量难以控制，而且该工艺无法解决隔热管的清洗问题。

4.精细管理时期的太波热加热加机械刷洗

随着精细化管理的开展，油田试行了多种油管清洗工艺都未能推广应用。近期美国太波热红外技术在各油管厂大量应用，是一种高效节能、安全环保的新技术工艺。

（1）TP-YGⅠ型全自动封闭式油管直燃加热清洗装置，其工作原理是采用中心轮驱动，连续进料，同步出料，全封闭运动方式，辅以太波热直燃器，直接加热循环水，热效率高。特点是油管受热面积均匀，运行平稳，受热时间可控制；直燃器加热，全封闭保温。加热速度快，保温效果好；独特的新型防滑动滚轮给油管送入、传递、传动时保证油管被传递的时间节拍准确；油管外壁清洗采用环形喷头，减少了装机功率；工作效率高，单机清洗每小时90-120根；对污油、污泥采取密闭三级沉降、集中处理，保证了环境的环保要求；进出料微机自动控制与监视，无须人工搬运；显示器监控并保存现场工作状况记录数据，提高了管理效率。

（2）TP-YGⅡ型全自动封闭式热辐射油管清洗装置，其工作原理是由热源通过周围铝钛合金反射板直接将热能辐射到加热物体上，使物体受热升温。只对物体受热，不对空气受热，热能利用率高。油管经上料架进入热辐射箱，在热辐射作用下，油管内外壁在90-150℃高温下原油溶化，然后油管进入内壁冲洗箱。该箱底部设置两套天然气直燃器，将箱体内的水加热到80-95℃，通过循环耐热泵配有喷枪头对油管内壁进行内冲洗，完成后由热风机将油管内存水吹净，再将油管转换至双滚出料传输线。在密闭系统出料口外端设有油管外壁清洗钢丝刷机，保证油管清洗质量。主要特点是利用远红外热辐射技术对油管先烘烤，后内冲，外壁采用钢丝刷清洗，可清洗各种性质的稠油；独特的新型防滑动滚轮给油管送入、传递、传动时保证油管被传送的时间节拍可靠；工作效率高，单机清洗90-120根/小时；减轻劳动强度，环境无污染。这两种清洗机的投产使现河厂的油管日清洗达到千根以上，大大降低了外修数量。但均存在一个共同的缺点，只能清洗油管，无法清洗隔热管。

（3）TP-YG Ⅲ型全自动封闭式热辐射隔热管油管通用清洗装置，其工作原理是在TP-YGⅡ全自动封闭式油管清洗装置上开发的，油管经上料架进入箱体后，经自动翻版控制使隔热管进入烘烤区，将烘烤架设计改装为一端固定，另一端在汽缸作用下可以升高，利用管体重力促使隔热管移动，并加装了链条传动系统，控制隔热管，油管有序传动。该装置加热系统采用的是在封闭箱体内上部加装太波原装进口热能发生器，通过碳钢渗铝管燃烧加热，由铝钛合金发射板直接将热能辐射到加热物体上，促使油管内外壁原油融化，融化后用热水进行油管内壁冲洗，冲洗时间在90秒钟以上，为防止热水带走太多热能，加装吹水装置，对内洗后油管进行内壁吹水。箱体底部设置两套高热大功率加热装置，将热水箱内的液体加热，提供给内洗使用，内洗完成后再将油管自动运送到外洗防滑单滚传输线。主要特点是封闭式直然辐射加热，加热温度高，可清洗各种性质原油的油管；独特的新型防滑动滚轮给油管送入、传递、传动时保证油管被传送的时间节拍可靠；可清洗油管、隔热管?覫62-?覫114；运行安全可靠，不连续耗能；排污集中回收，全封闭运行，节能效果明显。

总之，油管清洗技术由简单冲洗到机械刷洗，高能耗、重污染越来越少，自动化程度、安全性、效果越来越好。随着科技的进步，稠油油管的清洗技术会更加节能、环保和高效。

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