[發明專利]噴射清淤清管器

無效

• 申請號: 201310516180.4
• 申請日: 2013-10-29
• 公開（公告）號: CN103551351A
• 公開（公告）日: 2014-02-05
• 發明（設計）人: 崔嶸;張萬兵;熊永功;戴毅;莊凌志;傅劍峰;武國營;楊波;王文俊;黃啟宇;徐鑫;王成帥;仵鵬
• 申請（專利權）人: 中國海洋石油總公司;中海石油（中國）有限公司湛江分公司
• 主分類號: B08B9/053
• 分類號: B08B9/053
• 代理公司: 廣州市南鋒專利事務所有限公司 44228
• 代理人: 劉廣生

技術領域

本發明屬于海上油氣田及終端進行的油氣水混輸海底管道清管作業領域，具體是指一種噴射清淤清管器。

背景技術

目前，為了保證油氣田管道通暢，提高管道輸送效率，需定期進行清管作業。油田在正常生產過程中對海底管線的運行壓力進行跟蹤監測，根據監測的結果對海底管線泄漏和堵塞的運行情況進行分析。如果發現海管壓力異常波動，就應該對管道進行清管作業。清管作業的目的：1）、提高管道的輸送效率：管道的輸送效率下降會導致輸量的下降，對于輸油管道，原油中的固體雜質和蠟在一定條件下可能聚集在管道內壁上，對于氣體管道和多相流管道，管道中有可能有水化物出現，這些都會降低管道的效率，增加壓能的損耗。通過清管作業，可以提高管道的效率。2）、減少對管道的腐蝕：通過清管可以提高管道防腐效果，它可以與防腐劑和脫水劑等方法一起使用，減少對管道內壁的腐蝕。使用清管器對管道清洗時，利用動力流體推動使清管器在管道中運行，以清除管內結垢。

由于清管器具有清洗管徑范圍大、管道線路長、對管線金屬本體無腐蝕、對環境無化學性污染、清垢均勻徹底、清洗費用低、可實現不停產清洗等諸多優點，從而成為目前最常用的清管工具。清管器清垢機理主要有兩種，一是清管器的磨擦、刮削作用，使結垢剝離、破碎；二是清管器四周泄漏的流體產生的沖力，對附著于管壁上的結垢及剝離的污垢產生沖刷、粉化作用，并產生攪拌力將清洗下來的污垢懸浮分散排送出去。除管道清洗外，清管器還可用于投放防腐劑、在線檢測、批處理和管道維修等；從簡單的清管器到復雜的智能清管器，目前清管器已發展到300多個種類。

傳統清管器按制作材料可分為：泡沫清管器、橡膠清管器、鋼軸清管器、聚氨酯清管器。

泡沫清管器是用開孔聚氨酯泡沫制成的．其長度通常是其直徑的兩倍．泡沫分低密度(2lb／3ft)、中密度(5～8lbl3ft)和高密度(9～10lb／3ft)。這種清管器通常為錐形體，但也可以根據要求作成平頭、雙錐頭或雙凹頭的，其表面可以是棵面．也可以在表面上涂一層硬質聚氨酯泡沫材料．帶涂層的清管器上可涂螺旋形聚氨酯涂層、各種涂刷材料或碳化硅涂料，裸面清管器上只涂底漆即可。這種價格低廉的清管器可膨脹、可收縮、柔性好、重量輕，可以通過各種管徑的管線，包括斜彎頭和90彎頭，可通過T型管和60％開口的閥門。其不足之處是：只能一次性使用，運行距離短，在某些酸類集中的管段中運行時會縮短使用壽命。

橡膠清管器由氯丁橡膠材料制成，公稱直徑不超過100mm的清管器一般采用實心球，大于100mm時采用內腔注水的空心球。橡膠清管器是軟質球體，變形大、通過性能好、不易被卡，但清除塊狀物的能力較差，易被硬物墊抬而翻滾，此外，清管器在注水不足或管道內污物較多的情況下容易出現卡阻或破損。

鋼軸清管器，其機體是用鋼材或鋁材制成的，外部裝設密封盤，用于加壓和推動清管器前進，清理工具為鋼絲刷。該清管器有清理和密封雙功能。密封盤和鋼絲刷可隨時可以換。可裝配鋼絲刷和尿烷刮刀。能清除堅硬的沉積物，旁通孔設在清管器的前部端頭處，這樣既可控制速度，又能作為噴氣孔，保證清除的雜物懸浮在清管器的前頭。鋼軸清管器推送污物的抗壓能力強，密封性能好，推出固體、液體雜質效果遠比清管器好，并可在清管器尾部護罩內安裝信號發射機。其不足之處是：更換配件舊成本高，需要專用設備裝卸清毯器，鋼絲刷上的毛刺有時會鉆進設備里，另外小型芯軸清管器無法通過1．5”的彎管。聚氨酯整體清管器采用高強度聚氨酯材料，經高溫模壓一次成型。它是經濟的一體結構，沒有昂貴、多余的零部件，既不會散落在管道中，也不會卡在管道中，無需維修，具有很好的性價比。該種清管器具有極高的機械強度、極強的耐磨性能和優越的通過能力。

不論輸送介質為液體或是氣體，管道一般可先選用清管器進行初步清洗，而后用機械清管器進一步清除管壁沉積物，進而達到與新管道的摩阻相近為止。若管道內有不易清除的積垢，則應采用各種強力清管器進行清洗。其它考慮因素包括：清管器運行的最大距離、最小彎曲半徑和彎角。此外，閥門類型、分支連接和縱剖面都制約著清管器的選擇。要選擇適用的清管器，就必須對清管器的速度、旁通量等進行必要的估算，但這樣會給清管器的設計制造帶來很大的不確定性，如何選擇合適的清管器種類目前國內外還沒有一個定量的方法，只是一些經驗性的定性的方法。

使用傳統的清管器進行清管作業，當海管內壁存在較多的淤泥等污垢，清管球所受的阻力大于上游端生產井液提供的推力時，就會出現清管器卡管事故。為了克服清管器卡管事故的發生，保障油氣水混輸管線清管作業的安全順利進行，維持油田較高生產時效，特發明了一種噴射清淤清管球。