油田输水管道不停输清洗

油田输水管道不停输清洗

胜利油田滨南采油厂滨五联合站原油采出液采用站内电解分离。分离出的水加入药剂后,分别输送至滨六注水站、林一注水站。输送管道经多年使用,泵压上升,输水量下降。拆开站内输水主线阀门检查,发现内部结垢严重,平均厚度70mm左右。该管道允许有3～4h的停输时间,停输超出规定时间,有“冒罐”的危险,或者必须关停油井。所以,实施本次工程选择合适的清洗方式尤为重要。另外,清洗质量要求也很高,要求管内清洁,基本无垢,压降达到正常参考值。

1、待洗管道基本状况

1)滨五联合站至滨六注水站管道:426mm,20号钢,长3.1km,内衬水泥砂浆。该管道原无水泥砂浆衬里,由于管道腐蚀严重,后涂的水泥砂浆衬里。

2)滨五联合站至林一注水站管道:200mm,玻璃钢材质,长8.1km。

2、垢样分析

在滨五联合站内,将泵前输水管道切换到旁通管道。拆开泵前输水主线阀门,取得完整的垢样后,复位管道。垢样外观,厚度约70mm,分层明显,呈灰白色和灰褐色,失水后垢样表面呈现棕黄色。化验室对垢样进行定性分析,有以下现象和分析结果:放入配制的稀酸中产生CO2气体;清洗剂液面有少量絮凝状油污;垢样大部分溶解,剩余少量颗粒状物质,垢样主要由碳酸盐垢和油污组成。同时,委托中国石油大学石油工程学院化学分析室对垢样进行定量分析,结果如表1。根据获知的上述管道状况,准备采用化学清洗、高压水射流清洗、PIG清洗中的一种,实施本次工程。

3、清洗方法选择

化学清洗、高压水射流清洗、PIG清洗优缺点比较,从分析以及管道内部垢样的溶垢试验,认为最好是采用化学清洗方法。该工艺对注水水质主要控制指标不产生影响,符合B2级注水水质要求。

4、清洗工艺

4.1系统安装及工艺设计

在滨五联合站安装不锈钢清洗泵站,选用不锈钢清洗泵两台,其扬程50m、流量100m3/h、一用一备,泵与系统之间使用PVC管件连接,并且安装双阀门控制;清洗系统接通电源、水源;清洗系统与被清洗管道连接。采用输水泵前加清洗剂,清洗泵站输出清洗剂浓度与管道输水总量相结合,确保最佳的清洗效果。在滨五联合站、滨六注水站、林一注水站设置合理的采样点、检测点。不停输清洗管道。末端水质检测合格后进入相应水系统。

4.2运行测试

按照设计要求完成安装,启动清洗系统进行试运转,检测以下项目:

(1)清洗泵站有无渗漏,如果出现渗漏,及时更换垫片或者紧固连接法兰;

(2)被清洗管道有无渗漏,准备426mm、200mm管道堵漏用管卡及橡胶板,出现渗漏及时堵漏;

(3)未列入清洗范围的设备和管道是否隔离,如果没有完全隔离,再次将阀门完全关闭,阀门如果渗漏,必须安装盲板;

(4)水源是否达到工艺要求,在站内连接合适的水源;

(5)配电及电气控制设施是否合乎标准,电气类设施必须符合使用和安全要求,不符合使用和安全要求的重新更换,连续正常运转2h后方可进行除油清洗工艺。

4.3除油清洗

配方(站内输水泵前进液质量分数):LX2000-005蓝星洗油王1.5%;TF-R88重油清洗剂2%;TF-G57表面活性剂0.5%;TF-H62渗透剂0.1%。工艺参数:清洗温度控制在20～40℃。清洗时间为12～14h。

4.4污垢清洗

配方(站内输水泵前进液质量分数):硝酸1%;氢氟酸0.2%;Lan-826缓蚀剂0.1%;TF-L72防塌减速剂0.3%;TF-U93硫化氢抑制剂适量。工艺参数:清洗时间根据现场化验情况而定。添加防塌减速剂的目的是防止在清洗过程中大量污垢迅速脱落,造成管道堵塞,合理添加缓蚀剂的目的是防止清洗液对管道产生腐蚀,添加硫化氢抑制剂的目的是抑制化学清洗过程中产生硫化氢气体,减少硫化氢气体溢出,防止产生人身和环境伤害。

4.5清洗终点判定

在清洗过程中,测定首端管道内和末端管道内的清洗剂浓度及铁离子浓度。清洗剂浓度基本不再下降,铁离子浓度基本趋于稳定,表明管道内部结垢已被清洗干净。

4.6调整恢复

清洗结束后,拆除临时配管、清洗流程、清洗泵站等临时设施。迅速连接拆除管道,将其设备恢复到原有运行状态,清理现场,通知甲方组织验收。

5、清洗效果评价

清洗共用时9天,每天加清洗剂均控制在7h,并不间断人员巡线,未出现管道穿孔渗漏。拆开清洗前取样阀门,阀门及相连管道内壁洁净,露出金属本色。管道清洗前后输水压力和流量的数据。从数据分析,本次清洗效果明显,滨五站至滨六注水站在泵压下降0.10MPa的条件下,流量提高33m3/h。滨五站至林一注水站在泵压下降0.12MPa的条件下,流量提高19m3/h。

6、结束语

在本次工程前,业主对硫化氢外逸和清洗效果比较担心。以前清洗时,曾产生了大量的硫化氢气体,造成人员疏散,而且清洗效果也不理想。此次清洗过程很好地解决了业主所担心的问题。本次清洗工程有以下经验。

(1)在清洗过程中,为了防止清洗液对管道产生腐蚀,合理添加缓蚀剂必不可少。

(2)在清洗过程中会产生硫化氢气体。此次清洗过程中添加了硫化氢抑制剂,末端罐内未检测到高于5mg/L的硫化氢气体。

(3)为防止清洗过程中大量污垢迅速脱落,造成管道堵塞,必须添加防塌减速剂。

(4)清洗时要加强对水泥砂浆的保护,防止水泥砂浆的脱落。