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摘要：文章综述了油田单井管线腐蚀问题。通过对清管原理、施工工艺的介绍，结合TH10244单井集输管线清管施工作业的实际效果，明确了清管器清管技术对塔河油田的腐蚀管道修复、改造、维护具有重大意义。
关键词：油田防腐；单井集输；清管技术；清管器；单井集输管线
中图分类号：TE832 文献标识码：A 文章编号：1009-2374（2013）13-0059-02
随着油田建设开发的发展，管道作为输送流体介质的一种安全经济的运输方式被广泛应用。管道内不可避免地会存在油垢、绣垢、泥沙及遗留的焊熘、焊渣及杂质等；这些污垢和杂质的存在，使管道的有效通过面积减少，形成低效输送，加速管线的腐蚀穿孔，造成输送设备的损伤。塔河油田单井集输管线服役时间短即出现腐蚀穿孔，为解决腐蚀对正常生产构成的巨大威胁，降低安全环保风险，对TH10244单井集输新管线进行清管作业，优化清管工艺，提高缓释剂预膜效果，提升管线内防性能。
1 清管技术原理
清管器清洗技术是以清除管道内结垢、沉积物或异物为目的的一门技术，其工作原理是在待清理的管道内放入清管器，依靠被清洗管道内流体的自身压力或通过其他设备提供的水压、气压作为动力推动清管器在管道内向前沿管线运动，依靠清管器自身所具有的刮削、冲刷、振动、破碎等功能，清除管道内的结垢、沉积物和异物。通过发送不同类型的专用清管器，可完成管道多种特殊作业，较其他清管方式有可进行长、短距离，大、小口径，垢质比较松软的、难溶垢管线的清洗的优点。
2 清管工艺设计
通过对各种清管器的技术经济分析以及稳态模拟，清管可采用的方法有3种：用清管球清管，用聚氨酯泡沫清管器清管，用清管球和聚氨酯泡沫清管器组合清管。针对TH10244单井管线的情况按照清管工艺施工要求进行工艺设计。
2.1 清管工艺施工要求
（1）发球筒和收球筒之间的清管段必须是同径管道，中间不得有缩口变径的地方。而且局部凹陷深度不得超过15mm，防止清管时卡球。
（2）清管段不得有8°以上斜口及锐角的存在，转弯处都用圆滑的弯头，弯头曲率半径大于1.5D。
（3）清管段管内不得有长度大于5mm的毛刺，其焊口处的内焊瘤高度不得超过5mm，错口要小于10mm。
（4）清管段上的旁通接口处必须焊挡球蓖子，旁通开口要小于主干线管径的1/2，并且支管不要插焊在主管内，清管时增大通球速度可使球不易卡在旁通接口处。另外，通球时要求关闭支线阀门，不得漏气。
2.2 TH10244单井集输管线清管
TH10244管线腐蚀环境为高CO2、低H2S、高Cl-、低pH值；油水密度差大。针对单井管线管径小、腐蚀环境恶劣情况，应用适用于清洗单井集输管线的清管器。清管器主要有皮碗清管器、直板清管器等种类。
由于管道出口压力的要求不低于0.1MPa，清管器运行速度要求为12～18km/h，所以这种约束条件决定了一定入口压力对应着一个最优流量，一定管道入口流量对应着一个最优的入口压力。清管球和聚氨酯泡沫清管器入口压力及入口流量可取范围比直板清管器更大，对于本次目标管道，选取清管球和聚氨酯泡沫清管器更具安全性；而直板清管器由于摩阻更大，对入口压力、流量的要求更高，堵塞可能性更大。
通过模拟定量分析优化选取聚氨酯整体清管球或聚氨酯泡沫清管器。先用清管球清管，完毕之后，再发送泡沫清管器，既可以收到更好的清管效果，又可以降低泡沫清管器磨损，延长其使用寿命，提高经济效益。
TH10244单井管线采用物理清洗为主，施工工序如下：施工准备→通风吹扫→清管器清管→检验。首先启动空压机扫出管中试压用水，然后放清管器，启动空压机开始清管，清管器到达收球筒后取出清管器。重复以上步骤，直到达到管线清洗的标准，清管作业共投5个软体清管器（在投球时发现清管器有刮痕，可能管道焊接时有流挂，所以没有用硬质清管器），顺序是直径先小后大，清管器直径为95mm至（100～110）mm，管线运行压力为0.2～0.4MPa，通球15分钟，可以使管道清洁，提高缓释剂预膜效果，保证管道输送流体质量及输送安全。
3 清管工艺技术的特点
（1）清管器清管工艺为油气单井集输管道的防腐和修复提供了一种经济有效手段，成功地应用于塔河油田直径DN100的单井集输管道清管作业中，可反复使用，寿命7～8年，清洗费用低。
（2）一次清管距离长，施工周期短。
（3）工艺技术简单，操作方便，劳动强度低。
（4）可达到St2、St3级从而减少腐蚀。延长管线使用寿命、提高输送能力及经济效益。
4 结语
清管器清管技术对塔河油田的腐蚀管道修复、改造、维护具有重大意义，对加快油田建设和促进防腐技术发展有积极作用，其经济效益和社会效益都十分显著，而在管线投运之初就采用清管技术只需几万元，费用是更换新管线的3%，节约直接成本费用几十万元，其管线的耐腐蚀性得到了提高，延长了管道使用寿命的基础上减少频繁更换新管线的费用，在设计时就考虑到以后要经常清管，管道就不会出现结垢堵塞和频繁腐蚀穿孔污染等问题。
参考文献
[1] 孙旭，陈欣，刘爱侠.清管器类型与应用[J].清洗世界，2010，26（6）：37-41.
[2] 张连翠.石油天然气管道清管器及其应用[J].胜利油田职工大学学报，2009，23（3）：70-72.
作者简介：韩阳（1983—），男，供职于中石化西北油田分公司工程技术研究院，研究方向：油田腐蚀与防护工程技术；张江江（1983—），男，中石化西北油田分公司工程技术研究院助理工程师，硕士，研究方向：油气田腐蚀防护。
（责任编辑：周 琼）
关键词：油田防腐；单井集输；清管技术；清管器；单井集输管线
中图分类号：TE832 文献标识码：A 文章编号：1009-2374（2013）13-0059-02
随着油田建设开发的发展，管道作为输送流体介质的一种安全经济的运输方式被广泛应用。管道内不可避免地会存在油垢、绣垢、泥沙及遗留的焊熘、焊渣及杂质等；这些污垢和杂质的存在，使管道的有效通过面积减少，形成低效输送，加速管线的腐蚀穿孔，造成输送设备的损伤。塔河油田单井集输管线服役时间短即出现腐蚀穿孔，为解决腐蚀对正常生产构成的巨大威胁，降低安全环保风险，对TH10244单井集输新管线进行清管作业，优化清管工艺，提高缓释剂预膜效果，提升管线内防性能。
1 清管技术原理
清管器清洗技术是以清除管道内结垢、沉积物或异物为目的的一门技术，其工作原理是在待清理的管道内放入清管器，依靠被清洗管道内流体的自身压力或通过其他设备提供的水压、气压作为动力推动清管器在管道内向前沿管线运动，依靠清管器自身所具有的刮削、冲刷、振动、破碎等功能，清除管道内的结垢、沉积物和异物。通过发送不同类型的专用清管器，可完成管道多种特殊作业，较其他清管方式有可进行长、短距离，大、小口径，垢质比较松软的、难溶垢管线的清洗的优点。
2 清管工艺设计
通过对各种清管器的技术经济分析以及稳态模拟，清管可采用的方法有3种：用清管球清管，用聚氨酯泡沫清管器清管，用清管球和聚氨酯泡沫清管器组合清管。针对TH10244单井管线的情况按照清管工艺施工要求进行工艺设计。
2.1 清管工艺施工要求
（1）发球筒和收球筒之间的清管段必须是同径管道，中间不得有缩口变径的地方。而且局部凹陷深度不得超过15mm，防止清管时卡球。
（2）清管段不得有8°以上斜口及锐角的存在，转弯处都用圆滑的弯头，弯头曲率半径大于1.5D。
（3）清管段管内不得有长度大于5mm的毛刺，其焊口处的内焊瘤高度不得超过5mm，错口要小于10mm。
（4）清管段上的旁通接口处必须焊挡球蓖子，旁通开口要小于主干线管径的1/2，并且支管不要插焊在主管内，清管时增大通球速度可使球不易卡在旁通接口处。另外，通球时要求关闭支线阀门，不得漏气。
2.2 TH10244单井集输管线清管
TH10244管线腐蚀环境为高CO2、低H2S、高Cl-、低pH值；油水密度差大。针对单井管线管径小、腐蚀环境恶劣情况，应用适用于清洗单井集输管线的清管器。清管器主要有皮碗清管器、直板清管器等种类。
由于管道出口压力的要求不低于0.1MPa，清管器运行速度要求为12～18km/h，所以这种约束条件决定了一定入口压力对应着一个最优流量，一定管道入口流量对应着一个最优的入口压力。清管球和聚氨酯泡沫清管器入口压力及入口流量可取范围比直板清管器更大，对于本次目标管道，选取清管球和聚氨酯泡沫清管器更具安全性；而直板清管器由于摩阻更大，对入口压力、流量的要求更高，堵塞可能性更大。
通过模拟定量分析优化选取聚氨酯整体清管球或聚氨酯泡沫清管器。先用清管球清管，完毕之后，再发送泡沫清管器，既可以收到更好的清管效果，又可以降低泡沫清管器磨损，延长其使用寿命，提高经济效益。
TH10244单井管线采用物理清洗为主，施工工序如下：施工准备→通风吹扫→清管器清管→检验。首先启动空压机扫出管中试压用水，然后放清管器，启动空压机开始清管，清管器到达收球筒后取出清管器。重复以上步骤，直到达到管线清洗的标准，清管作业共投5个软体清管器（在投球时发现清管器有刮痕，可能管道焊接时有流挂，所以没有用硬质清管器），顺序是直径先小后大，清管器直径为95mm至（100～110）mm，管线运行压力为0.2～0.4MPa，通球15分钟，可以使管道清洁，提高缓释剂预膜效果，保证管道输送流体质量及输送安全。
3 清管工艺技术的特点
（1）清管器清管工艺为油气单井集输管道的防腐和修复提供了一种经济有效手段，成功地应用于塔河油田直径DN100的单井集输管道清管作业中，可反复使用，寿命7～8年，清洗费用低。
（2）一次清管距离长，施工周期短。
（3）工艺技术简单，操作方便，劳动强度低。
（4）可达到St2、St3级从而减少腐蚀。延长管线使用寿命、提高输送能力及经济效益。
4 结语
清管器清管技术对塔河油田的腐蚀管道修复、改造、维护具有重大意义，对加快油田建设和促进防腐技术发展有积极作用，其经济效益和社会效益都十分显著，而在管线投运之初就采用清管技术只需几万元，费用是更换新管线的3%，节约直接成本费用几十万元，其管线的耐腐蚀性得到了提高，延长了管道使用寿命的基础上减少频繁更换新管线的费用，在设计时就考虑到以后要经常清管，管道就不会出现结垢堵塞和频繁腐蚀穿孔污染等问题。
参考文献
[1] 孙旭，陈欣，刘爱侠.清管器类型与应用[J].清洗世界，2010，26（6）：37-41.
[2] 张连翠.石油天然气管道清管器及其应用[J].胜利油田职工大学学报，2009，23（3）：70-72.
作者简介：韩阳（1983—），男，供职于中石化西北油田分公司工程技术研究院，研究方向：油田腐蚀与防护工程技术；张江江（1983—），男，中石化西北油田分公司工程技术研究院助理工程师，硕士，研究方向：油气田腐蚀防护。
（责任编辑：周 琼）