随着人类对石油的需求越来越大,新兴油田的开发,油井管柱越钻越深,管壁结垢、生锈、结蜡等情况越来越严重,这种油管长时间得不到清洗后只能报废,为石油开发增加了成本。
老旧油管清洗一直是业内的一大难题。油管清洗简单说就是将各种垢、杂质从管壁表面掉。主要采用加热清洗、化学清洗和物理清洗工艺。但这些工艺都有各自的缺点,在实际清洗工程中均不令人满意。加热清洗对稠油、结蜡清洗效果效率较高,但对于结垢、锈皮油管效果较差。化学清洗不仅成本高,而且对环境污染严重,又不环保。
使用高压管道疏通机打出高压水射流对老旧油管清洗越来越得到业内人士的认可。高压柱塞泵产生高压低流速的水经高压管到达高压喷嘴,再把高压低流速的水转换为低压高流速的水射流,然后利用高压管道疏通机的高压水射流的冲击能量,连续对清洗表面进行扫射。利用超音速水射流的强大打击力直接分离管壁的结构物,从而使垢物脱落,完成清洗。
高压管道疏通机是清洗油管得佳理想设备。这种设备越来越多的在油田投入使用,使老旧油管的清洗简单化,为客户带来了巨大的经济效益。
对于软粘的物料垢层清洗,通常是通过水的压力直接压缩和和剪切引起的应力来实现的。当生成的这些应力达到一定程度并垢层的强度极限时,垢层自然而然就会产生裂纹、裂缝,接着在后续高压管道清洗机的水射流的作用下逐渐扩张成坑,终达到垢层的全部破裂进而被冲蚀干净的目标。
根据弹性力学原理,高压管道清洗机的水射流对污垢压缩和剪切引起的应力状态为三维空间应力状态。对这种情况下的应力,可以按照三向应力状态来进行分析,由于垢层的成分不同、结构的复杂程度不同也没有详细的性能应力-应变等参数。目前只作为定性分析的方法。通过实验来确定水射流对垢层冲蚀的压力情况,这种通过实验来确定射流压力值,已完全能够满足工程清洗的目标。
对于非渗软透垢层的清洗,只要采用1500bar左右的高压管道清洗机来进行清洗,其垢层很快就会消失,其清洗效果要远远好于化学的清洗效果。而对于沥青、润滑油等垢层的清洗,则要采用高压管道清洗机的水射流的剪切作用来进行清洗,所以在实际操作中,要尽量采用大冲击角的清洗方式来进行清洗作业,就会充分发挥出剪切力的巨大效应,其效果往往是非常有效的。
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