油田的準備大隊是油田采油廠生產的一個重要部門,專門為作業、修井服務。核心任務是油井油管的清洗、檢驗、修復,以及新管準備,其中油管的清洗是所有其他工序工作的序,由于油管再投入使用前要進行試壓、探傷、調直和修復,所以對油井油管來說需要先清蠟,再清垢,特別是對熱采油井管的注水井管來說,只需要進行清垢。
一.清洗項目:油管內的蠟質層一般從1mm直到全部蠟堵,油管內垢一般從很薄到厚達5mm,油管外徑ф74,內徑ф61,油管接頭外徑ф90,內經G21/2,長度從10米到8米。清蠟要求將管內外壁蠟全部清洗干凈,清垢要求直達管內壁并且可以通規。
二. 清洗原理:水物理清洗由壓力、流量、時間、溫度、化學劑、噴射方式和磨料噴射等七大要素組成,各項要素功能如下:
1) 壓力:破壞和清除污垢的強度,代表打擊強度和能力,污垢越堅硬壓力要求越大,油田采油管和水井管內壁污垢,采用冷水清洗一般要求700bar ~1500 bar,通過我們的試驗,設備較高壓力1500 bar,運行壓力1380 bar可滿足幾乎所有結垢管清垢清蠟要求。
2) 流量:沖刷能力和打擊頻率要素,流量越大清洗效率越高,通過我們實驗和實踐,在壓力1380bar條件下,40L/min流量,可以管道旋轉噴嘴工作,加大旋轉清洗面。
3)時間:時間越長,清洗頻率越高,清洗效率也就越好。清洗油管內表面平均1分鐘2根,前進10秒,后退20~30秒,(10米長管),德國超高壓射流旋轉鼠頭清洗,轉速大于或等于2200rpm。
4) 溫度:溫度可以熔化和疏散油脂類污垢的結構,使其松散具有流體特征便于清除。一般1380bar水射流噴射產生約30~40度噴射摩擦熱,冷洗除垢清蠟同時進行沒有問題。但在環境溫度0~15度條件下,冷洗除蠟清垢非常困難,如果-50~0°C環境下,使用冷水更加不可能。一般有在1°C—5°C,以下工作時,需將水溫加熱保持到15~20°C,但清蠟溫度要求高于30°C以上。
5)噴射方式:由噴射距離、噴射角、噴嘴數量,綜合而成為清洗能力和效率較大化的決定要素,本方案采用金剛石噴嘴,斜向后45度水嘴。