油田供注水管道气脉冲清扫施工及技术管理

油田供注水管道气脉冲清扫施工及技术管理

王,刚

天津大港油田集团工程建设有限责任公司   天津市  300272

摘要：油田供注水管道经过长期运行，因水质等方面的原因造成注水管道内壁垢质和泥沙等杂质较多，给管线运行造成了压力升高、压损增加以及管道内水质污染严重等不利影响，为了确保注水管道正常运行，采用成熟的气脉冲工艺及设备，进行管道清洗，从而提高管道运行的稳定性与经济性，满足安全、环保、节能的运行要求，本文从气脉冲清洗的施工及技术管理方面进行阐述，以实际施工经验为借鉴，严格管道清洗施工组织管理流程，形成可推广的施工管理方法。

关键词：油田  供注水管道 气脉冲 清扫  施工流程  施工管理 技术管理

1. 污垢及杂质的危害及清扫的必要性

供注水管道中的杂质主要有泥沙、管线本身腐蚀所造成污垢、部分难溶于水的杂质经积累所形成的的附着性污垢，无论何种杂质或污垢，均对供注水管道的正常运行造成一定影响，尤其是对管路中的阀门、弯头等关键的危害更大，因此，对管道进行清扫是保证供注水系统正常运行的必要技术手段之一。

1.1污垢及杂质的危害

1.1.1管道内污垢或杂质过多会影响整体供注水系统的流量和效率，堵塞近井通道，则会降低油井产量。

1.1.2管道内结垢后导致管线内径缩小，流通截面积减小，造成压力损失、排量减小，严重者将会使管道堵塞。

1.1.3管道内污垢或杂质可引起管线内腐蚀，因注水管线运行压力较高，一般在25Mpa~32Mpa，管线内腐蚀在高压运行下会造成管线滴漏，甚至是穿孔等危害，从而造成质量安全事故。

1.1.4造成维护维修费用增加，提高了成本投入。

1.2清扫的必要性

供注水管线清扫的必要性体现在保证供水系统正常运行、减少因管线损坏或系统不稳定造成的停产损失，降低维护维修费用，从而提高油田产量，提质增效。

2.施工前准备

2.1人员机具准备

2.1.1人员及设备报验

依据实物工作量及建设单位的管理要求，配备现场管理及施工人员，并合理调配布署施工设备机具，按照相关要求进行报验、报备。

2.1.2人员接受安全技术培训及交底

所有参建人员均应接受建设单位及其属地单位的安全培训、安全交底，并通过安排教育培训考核后方可进场施工，同时施工方应对所有施工人员进行安全技术交底，落实风险管理及防控措施，特殊工种持合格有效证件上岗。

2.2施工准备

2.1勘查现场

根据建设单位提供的注水管道路径及走向，勘查该路径及左右两侧的地面附着物、伴行或通行道路是否可通行，同时核实干线、支线位置及具体工作量。

2.2选定施工首末端

结合现场勘查结果，与建设单位负责人沟通，确定干线管道清扫施工的注水或注气首段位置，干线有多条支线管道的，要选定一个或多个末端排污口，以便于回收废水及管道内的杂质。

2.3设备进场

选定施工首端位置后，平整场地，按照施工需求，将设备就位，并进行组装连接、调试。

2.4干线、支线控制阀门安装

确定好首末端施工位置后，断开原有工艺流程，安装高压控制阀门，用以注入或接收清扫用水，首端阀门与清洗设备连接，末端阀门分别与回收废水及杂质的罐车进行连接。

3.气脉冲清洗工艺原理及特点

3.1气脉冲冲洗工艺原理

将压缩气体和水送入脉冲振荡发生器，在振腔中产生共振后，水气流通过出口，以脉冲方式喷入充满水流的管道中，随着压缩气体的急速膨胀和气泡的爆裂，管道中的水流突然加速，猛烈地冲刷管束内壁，在强劲剪切力和气流的作用下，垢层疲劳、松动、脱落，并随水流一起运动，从而排出管道，达到清洗目的。

3.2工艺特点

可清洗复杂管道对管径、长度无任何要求、应用范围广、清洗速度快、效率高等特点。

4. 施工组织

4.1根据要求建立项目管理组织机构，配备相应管理人员及施工操作人员。

4.2清洗施工方法

4.2.1干线+支线法

当清洗的管道即有干线又有支线且相互连通时，可采取干线与支线一起清洗的工艺方式，具体为：首端清洗设备固定不动，对其支线管道逐条进行清洗，即第一条管道进行清洗时，第二条管道进行准备工作，依次类推，这样可以提高工作效率，节约清洗时间，尽快恢复生产。

4.2.2干线、支线法

此方法适用于单条干线或支线清洗，可对独立的管道要求必须独立清洗的管道进行施工。

4.3施工流程及步骤

4.3.1施工流程

技术安全交底→勘查现场→确定首末端位置→施工准备→清洗设备安装→管线扫线→气脉冲振荡→高压水冲洗→管线排污→清扫验收→清扫结束→恢复流程投产

4.3.2清洗施工具体操作步骤

4.3.2.1检查能量隔离状态，确定干、支线中不参与清洗的流程中阀门等关断设备是否进行关闭或隔离。

4.3.2.2检查现场安全警示标识及安全措施落实情况。

4.3.2.3供注水管道泄压，就地压力表指示为“0”时，泄压完成，连接清洗设备。

4.3.2.4检查清洗设备及附件与管道的连接是否紧固，有无松动、渗漏。

4.3.2.5打开清洗设备上的水源开关、气源开关及其它相关流程开关，对清洗设备进行调试，观察清洗设备是否运行正常，调试清洗设备中，气压和水压的水气比，以保证良好的清洗效果。

4.3.2.6清洗设备调试正常后，进行管道扫线，用压缩气体将管道中的水，清扫出管道，之后开始进行气脉冲振荡除垢。

4.3.2.7当清洗后的管道末端排出的水样与首段注入的清水水质无明显差异，且无明显污垢排出时，视为验收合格，清扫结束，恢复流程至正常运行状态。

4.4施工安全环保措施及应急保障

4.4.1施工安全环保措施

根据建设单位具体要求，以及施工方案中的危害因素及预防措施，落实安全环保具体措施，并保证安全费用的有效投入及使用。

4.4.2应急保障

针对施工中可能出现的重大安全风险，有可能造成人员伤亡或较高直接经济损失的，制定有针对性的应急处置预案，并在施工前进行演练，确保每一位员工都知风险、明措施，同时要落实各项应急物资的准备情况，确保整个应急保障体系有限运行。

5. 结束语

油田供注水系统的安全、可靠、稳定运行，是确保油田产量提升，创造经济效益的前提条件之一，针对供注水管道的维护、维修，各个油田都会结合地质、气候、生产运行状况等制定不同的运维方案，针对不同地域的特点，对供注水系统的清洗也有很多不同的工艺及方法，本文所述的气脉冲清洗工艺在一定范围内已经较为成熟的推广应用，且清洗效果较好，通过清洗，有效的提高了水质，使注水系统及管道在正常压力下运行，在确保了系统整体稳定性的同时，也实现了降本增效的经济目标。

参考文献

[1]GB 50819-2013 油气田集输管道施工规范