高压水射流离心限速自旋转喷头的设计

目前在高压水射流清洗油管工艺中所用的喷头大部分是固定式，由电机驱动喷杆再带动喷头旋转，清洗效率低、能耗高。研制出一种新型离心限速旋转喷头，是由喷嘴产生的水力扭矩使喷头自动旋转，内部设计有离心限速机构，在水压力稳定时使喷头转速稳定在理想范围内。与传统的水射流清洗系统相比，该喷头具有清洗效率高、节约能耗的优点。     

旋转喷头射流工具水力参数优化及结构参数优选

旋转喷头射流工具能产生高速射流，并且在射流反冲力作用下推动喷头旋转，形成复杂的旋转射流，可实现油管和套管高效清洗。以7 000 m井深条件下?73 mm油管为例，设计了与?44.5 mm连续管配套的?54 mm系列旋转喷头射流工具，开展了旋转喷头射流工具水力参数优化，并利用计算流体力学方法对工具结构参数进行优选。研究表明:当排量为270 L/min时旋转喷头射流工具的射流速度约为170 m/s，系统总压耗约为42 MPa，可以满足清洗要求；随着侧向喷嘴偏移半径增加，侧向喷嘴产生的反冲击力矩近似线性增加，其对壁面冲击压力先降低后升高；随着倾斜角度的增加，倾斜喷嘴对油管内壁冲击压力增加；转速在60~360 r/min内，倾斜喷嘴对壁面冲击压力变化不大；最优的结构参数组合为侧向喷嘴偏移半径12 mm、倾斜喷嘴倾斜角度75°、前倾喷嘴角度15°。该研究可为旋转喷头射流工具现场施工和参数优化提供指导。     

油管内外壁同步清洗装置的研究

对油田油管的清洗一直沿用清洗剂沸煮工艺。这一工艺存在投资大、耗能高、劳动条件恶劣、环境污染严重等问题。现改用高压射流技术对油管内外壁进行同步清洗试验，取得良好效果。在７０ＭＰａ压力下，可清除管内的全部垢层，除去管外的油漆印字和螺纹上的积垢，露出金属本色。现文结合油田实用要求，论述了新近开发的油管内外壁同步清洗装置，并针对油田量大面广的典型的６２ｍｍ（相当于２．５英寸）油管，以内外壁２个高压旋转喷头的射流作用，成功地实施了油管无污染的水清洗新工艺。     

高压水射流油管清洗装置的开发及应用

简要介绍了传统油管清洗除垢工艺技术,指出了其存在的缺点,重点介绍了高压水射流装置的系统组成及各组成部分的功能、工作原理和特点,对高压水射流旋转喷头及支撑系统进行了详细介绍,提供了主要技术指标。对该装置在中原油田采油五厂1a来的运行情况进行了简要分析。现场使用表明,高压水射流清洗除垢装置自动化程度高、工艺先进、值得推广。     

机械清洗用旋转喷头的结构对比分析研究

旋转喷头是用于机械清洗罐类容器的关键部件,国内对其自身结构的研究较少。鉴于此,基于对国外多家公司具有代表性旋转喷头产品的深入分析研究,归纳总结出旋转喷头普遍采用的水力、气体和电力3种动力输入方式,以及行星轮系、蜗轮-蜗杆、交错齿轮和磁力4种减速传动方式。结合旋转喷头的工作原理和内部结构,综合考虑操作安全性、适用性、传动效率、紧凑性和制造装配难易度等因素,对比分析后确定采用水力驱动、多级行星轮系减速传动的旋转喷头结构方案更为可行。研究结果可为我国研制开发高性能旋转喷头提供参考。     

常压电磁感应加热油管清洗工艺与装置研究

介绍一种采用循环水做清洗介质,旋转机械刷做除油工具,电磁感应加热为辅助除油手段的油管常压清洗工艺技术。在详述工艺流程的基础上,提出这种工艺方法中影响油管清洗质量和清洗速度的主要工艺参数,以及他们之间的相互作用规律。经过与国内同类工艺手段类比分析证明,油管常压清洗工艺技术在安全、环保、高效、节能等四个方面具有显著技术优势。     

蒸汽射流喷嘴设计与试验研究

针对稠油油管油垢堆积、清洗难等问题,结合理论研究、数值模拟及现场试验,设计出一种蒸汽射流清洗喷嘴。数值模拟结果表明,蒸汽射流喷嘴内的温度和压力在管内呈梯度分布,可提高蒸汽射流在稠油管内的凝结潜热释放效率,有效清洗附着于管壁的稠油油垢;现场试验表明,该喷嘴可有效提高稠油油管的清洗质量,相比直喷嘴能达到更好的清洗效果。稠油油管蒸汽射流清洗喷嘴及其装置,可大幅提高我国稠油开采区内稠油油管清洗修复工作的效率。     

油管高温高压自动清洗系统设计

为了解决油管中稠油的清洗问题,利用高压水射流技术瞬间产生高温高压的特点开发了油管除垢专用自动清洗系统。对自动清洗线进行了总体设计,包括清洗流程、清洗工位等,完成了喷淋系统设计,可适应污渍多、难清洗的油管清洗。对不同的油垢可以采用不同的清洗压力,对系统的部分执行部件采用PLC智能控制,提高了生产效率,清洗检修1根油管的成本仅为150~200元,给企业带来了可观的经济效益。     

KHS62/32-14、25ZT型旋转油套气回收环空测试井口装置的研制与应用

利用抽油机上下往复运动动力,通过顶杆、压缩杆、棘爪、棘轮、蜗杆、蜗轮,将往复运动变为圆周运动,使油管挂缓慢的旋转;进入套管环形空间的天然气经油管挂的天然气回收口、阀座中间孔道,当压力增加到1.5-5MPa时,便可顶开阀体,经过回收孔道进入油管孔道内得到回收;油管挂旋转可使测试钢丝绳绕油管中心旋转,可解决钢丝在测试过程中发生缠绕的难题。满足了采油厂对采油井口油管自动旋转、油套气回收、环空测试等多功能井口的需求。     

水平井防砂管内旋转射流冲砂解堵机理与试验

随着水平井数量的增加，对水平井段防砂管进行高效的冲砂解堵日益重要。论述了一种旋转射流水平井段防砂管冲砂解堵技术。作业时用油管下入该井下装置，利用作业机带动油管上下移动，由于喷头可按照既定速度旋转，返回流体在水平段由常规的平稳轴向流动变为旋转流动，既可实现对防砂管的全方位解堵，又能避免砂粒沉积；高效喷嘴产生的射流直接对着防砂管冲击，能量集中；工作介质为清水（或注气水），不会对地层带来二次污染。现场应用了4口井，成功率100％，具有良好的经济和社会效益。     

新型隔热油管清洗装置的研制

河口采油厂没有隔热油管专用清洗装置,多年来一直采用企业外部修复方式,维修费用高。为此,研制了一套新型的隔热油管清洗装置。该装置清洗室内部采用螺旋推进机构的传输方式,结构简单、传输平稳,符合隔热油管的传输要求。现场应用表明,该装置运行良好,清洗效果理想,至今已清洗检测隔热油管6 500 m,节约外修费用19.5万元。     

移动式高压水射流注水井油管除垢技术与应用

在孤岛油田污水回注过程中,注水井管柱严重结垢,垢质坚硬,清洗困难,以致大量油管报废,针对这一问题,采用了移动式高压水射流除垢技术,设备工作压力达140MPa,通过强力旋转喷嘴产生高压水射流,冲刷、剥离管壁表面污垢,现场应用表明,对高强度、难溶垢处理能力强,成功解决结垢油管清洗难题,经济效益显著。     

大尺寸旋转水射流解堵工具的研制及特性测试

目前的自振空化旋转水射流井下解堵装置的最大使用井眼直径仅为178.0 mm,不满足现场使用要求;喷头的旋转速度随排量和驱动压力的增大而线性增大,大排量和高压条件下喷头旋转速度过快,易导致射流雾化。为此,设计了一种适用于244.5 mm井筒的大尺寸旋转水射流解堵工具,并通过地面试验研究了工具的旋转特性和冲击压力特性。该工具结构简单,易于机加工,既可用于水力解堵,也可用于酸洗解堵,喷嘴数量可根据地面设备情况自由组合。试验结果表明,在泵压一定的情况下,随着喷距的增大,射流冲击压力逐渐减弱,在所试验的驱动压力下,射流处理深度可达700 mm;在相同的驱动压力下,径向解堵喷嘴使喷头旋转速度降低,有利于延长径向喷嘴清洗炮眼的作用时间,增强处理效果。     

油管油杆即时清洗设备的研制及应用

传统清洗抽油杆外壁及油管内外壁上结蜡和污垢的方法是在修井作业中利用修井机将油杆、油管起出,然后将其放置在地面管架上,再对其进行清洗。针对这些缺点,设计了一种油管油杆即时清洗设备,应用该设备可以实现在起下油管油杆过程中对油杆外壁、油管内外壁进行清洗,其具有清洗效果好、工作效率高、油污不落地等优点。首先简要介绍了即时清洗设备的工作原理,油杆外壁、油管内外壁的清洗工艺;而后较为详细地论述了即时清洗设备各部件的设计选型与性能参数;最后概括论述了即时清洗设备在油田现场的成功试验应用情况。     

高压水射流油管清洗生产线及关键参数优化

针对传统的油管清洗方法存在工艺技术及设备落后 ,能源浪费大 ,工作环境污染严重及成本高等问题 ,开发了高压水射流油管清洗生产线。阐述了生产线的基本组成 ,并对射流距离、工作压力与流速、油管的递进速度与转速等关键参数进行了优化。新开发的清洗生产线与传统工艺相比较 ,油管清洗费用由平均 1 4 1元 /m降为 0 32元 /m ,按年清洗 12 0万m计 ,每年可节约 130 0 8万元。同时还具有工艺技术先进、能耗低及环境污染小等优点     

油管电磁感应加热常压清洗工艺的应用

由于原有锅炉蒸汽和加碱液浸泡清洗油管工艺能耗高,环境污染严重,存在易燃、易爆等安全隐患。而且清洗效果不理想,研究开发了油管无蒸汽常压清洗技术。待洗油管经进料装置后,在传输装置的作用下,从中频感应加热装置的一侧向另一侧推进,在交变磁场作用下,油管内外表面温度迅速上升,使油污和结蜡瞬间熔化,然后通过机械方式完成油管内外壁的清洗。实践证明,中频感应加热技术用于油管清洗,节约油管修复成本,提高了油管清洗的自动化程度,改善了工作环境,取得了很好的应用效果。     

油管清洗方法应用与研究

旧油管清洗作为油管修复工艺中最基础、最关键的一环,其清洗质量对油管的使用成本、施工作业的质量有着重大影响;同时,其清洗方式也影响着清洗效果和成本、修复质量、操作安全性及环保等方面。针对传统清洗方法对结垢、锈皮旧油管存在着清洗效率低、成本高,环境污染严重等问题,提出了旧油管的内壁采用钻通与高压水射流相结合、外壁采用刷式清洗与低压射流清洗相结合的清洗方案。,现场使用结果表明,这种清洗方案提高了油管清洗质量和效率,降低了清洗成本,改善了工作环境,给油田企业创造了巨大的经济效益和社会效益。     

难清洗油管清洗技术研究

随着油田的开发，油井管柱逐年加深，管壁结垢、锈皮、结盐、结蜡、稠油堆积等难清洗油管逐年增多，此类油管因得不到修复或修复质量不高而造成浪费和出现质量问题．增加了开发成本。常规的油管清洗方法有化学清洗、物理清洗等，然而它们各自都存在着缺点．清洗效果不佳，无法满足难清洗油管的清洗要求。文章通过对几种常用油管清洗方法的对比以及油管结垢、锈皮组分的研究，确定了难清洗油管的清洗方案，并对相应的清洗流程、原理以及清洗装置进行了介绍，解决了难清洗油管的清洗问题，改善了工人的工作条件．确保了人身安全．提高了生产率．节约了能源。     

高压水射流清洗油管技术

介绍高压水射流清洗油管技术的工艺、主要技术指标、工艺特点。该技术成功地应用于江汉采油厂,油管清洗速度为1.5～2.0min/根,运行半年共清洗油管200km,清洗质量稳定可靠,表观现象为油管内外表面干净、光亮。     

自驱动往复式高压水射流泡沫冲砂装置研究

采用高压水射流泡沫冲洗油管是油管内冲砂解堵的有效手段,冲砂装置的结构与性能决定了冲砂解堵的效率.选择圆锥收敛形冲砂喷嘴进行了水力冲砂性能的试验研究,确立了水力模型,构建三维建模虚拟样机并进行运动仿真及可行性分析.提出了液流自动力双向往复式旋转喷头的设计构想,为冲砂喷头的研制提供了新的研究方向.