一种管道靶向除垢方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及除垢技术，具体涉及一种用于长距离油气输送管道的管道靶向除垢方法。
【背景技术】
[0002]目前，在油气长距离管道运输领域，主要通过管道将需要运送的物质输送到指定地点，管道的状况直接关系着相关生产活动的正常进行，而结垢是影响长输管道正常运行的重要因素，不仅会导致管道运输效率降低，而且还会造成腐蚀泄露等安全事故。因此，如何有效解决长输管道结垢问题，一直是困扰业内的重大难题。
[0003]现有的除垢方法主要有:一、化学除垢，即选用合适的化学试剂对全管道进行浸泡，这类方法的缺点是需要对全管道进行除垢处理从而导致成本高、周期长，对管道、设备及环境有巨大副作用；二、高压水喷射除垢，即用柱塞泵打出的高压水经过特殊喷嘴喷向垢层，对垢进行强力剥蚀清除，此类方法的缺点是除垢没有定位针对性而导致耗水多，垢渣剥离后没有分解从而导致垢渣会在下游堆积形成新的堵塞点从而造成更严重的后果，不适用于长距离油气输送管道进行除垢；三、机械除垢，即使用清管器对垢层和堆积物进行刮蚀剥离，此类方法的缺点是对已经形成的致密垢层作用有限，且存在清管器堵塞管道的重大风险。
【发明内容】
[0004]针对现有技术的不足，本发明要解决的技术问题是提供一种以实现高效、精准清除长输管道内的严重结垢且不损伤管道的管道靶向除垢方法。
[0005]为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是:一种管道靶向除垢方法，其包括以下步骤:S1、利用定位清管球在管道中运行时管道入口压力的突变点计算出结垢段的位置；S2、在结垢段前后各设置一个软质清管球作为隔离，将结垢段管道两端封堵形成除垢区，在除垢区定点投放除垢试剂构成除垢体系，除垢试剂包括固体缓速酸、缓蚀剂、渗透剂、络合剂；S3、静置0.5~1小时，使除垢试剂与积垢充分接触溶解；S4、卸掉除垢试剂，拆除软质清管球。
[0006]作为本发明管道靶向除垢方法的技术方案的一种改进，其中步骤S2包括:S21、先向管道放入一个轻质清管球，随后注入除垢试剂，再将第二个轻质清管球放入，使之形成一个由两个轻质清管球和中间密封除垢试剂组成的柱塞；S22、利用注水将两个轻质清管球和中间所密封的除垢试剂组成的柱塞快速推向指定的除垢区位置；S23、两个轻质清管球和中间所密封的除垢试剂组成的柱塞推至并停止于指定结垢区后，停止注水推送。
[0007]作为本发明管道靶向除垢方法的技术方案的一种改进，除垢区的前后两个软质清管球的外侧各注入一定量的隔离介质。
[0008]作为本发明管道靶向除垢方法的技术方案的一种改进，所述软质清管球为低密度泡沫清管球。
[0009]本发明的有益效果在于:通过对结垢段的定位及结垢量的计算，能够定量使用除垢试剂并将其定点投放，将结垢段与其余管段隔离，准确定位且针对性地对结垢段进行除垢处理从而避免了无目的的全管道充满除垢试剂，降低了除垢过程对管道的伤害，高效利用除垢试剂，极大地节省作业成本。这种定点定量除垢技术可广泛应用于海洋、陆地油气田运输管道以及原油、成品油长输管道的集中除垢作业。
【附图说明】
[0010]图1为本发明一种管道靶向除垢方法实施例中的管道结垢段确定方案的结构示意图。
[0011]图2为本发明的实施例中的靶向除垢的实施管道的结构示意图。
【具体实施方式】
[0012]为了能够更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图及优选实施例对本发明做进一步详细的描述。
[0013]清管球是采用材料为耐腐蚀的氯丁橡胶制成的，分空心球和实心球两种，管径大于10mm的清管球为空心球，管径小于10mm时可用实心球。空心球壁厚为管道内径的十分之一，空心球上装有气嘴充气使用，空心球内也可以充水使用。在冬季，球内应充注防冻剂的水溶液(如甘醇)，以防止冻结。清管球在管道内运行时要求具有一定的密封性，因此要求球外径大于输气管内径。球外径与管内径之差称做过盈量，其过盈量在球未充水时为管内径的2%，充水时为3%-5%，使球能紧贴管壁不致漏气和漏液。清管球的主要用途是清除管内积液和分隔介质。
[0014]如图1、图2所示，在本发明一种管道靶向除垢方法的实施例中，除垢方法其包括以下步骤:一种管道靶向除垢方法，其包括以下步骤:S1、利用定位清管球2在管道5中运行时管道入口压力的突变点计算出结垢段3的位置；S2、在结垢段前后各设置一个软质清管球6作为隔离，将结垢段3管道两端封堵形成除垢区，在除垢区定点投放除垢试剂构成除垢体系，除垢试剂包括固体缓速酸、缓蚀剂、渗透剂、络合剂(除垢试剂为除垢试剂原液和水的混合溶液，其浓度为10%，即原料与水以1:10比例混合)；S3、静置0.5~1小时，使除垢试剂与积垢充分接触溶解；S4、卸掉除垢试剂，拆除软质清管球。
[0015]具体过程，如图1所示，利用定位清管球2在管道5中运行时管道入口处的压力表显示的压力的突变点，计算出结垢段3的具体位置。如图2所示，利用前后各置一软质清管球6作为隔离，中间加入除垢试剂7构成“汉堡式”除垢体系将除垢试剂7定点投放于管道结垢段3，其中“汉堡式”除垢体系是指在管道中，一定量的除垢试剂两端各置一特定类型的清管球而构成的体系。具体的，本实施例中，除垢试剂为:10.0%固体缓速酸HS-1+2.0%缓蚀剂HS-6+0.05%渗透剂ST-4+3%络合剂，体系中除垢试剂定点投放之后的静置时间为0.5~1小时。
[0016]具体地，其中步骤S2包括:S21、先向管道放入一个轻质清管球6，随后注入除垢试剂7，再将第二个轻质清管球6放入，使之形成一个由两个轻质清管球6和中间密封除垢试剂7组成的柱塞，柱塞就是塞于管道的两端封闭的液体段；S22、利用注水将两个轻质清管球6和中间所密封的除垢试剂7组成的柱塞快速推向指定的除垢区位置，即结垢段3位置；S23、两个轻质清管球6和中间所密封的除垢试剂7组成的柱塞推至并停止于指定结垢区后，停止注水推送。
[0017]通过对结垢段3的定位及结垢量的计算，能够定量使用除垢试剂7并将其定点投放，将结垢段3与其余管段隔离，准确定位且针对性地对结垢段进行除垢处理从而避免了无目的的全管道充满除垢试剂7，降低了除垢过程对管道的伤害，高效利用除垢试剂，极大地节省作业成本。这种定点定量除垢技术可广泛应用于海洋、陆地油气田运输管道以及原油、成品油长输管道的集中除垢作业。经济效益方面:根据现场实际经验估算，对于一个日产500方原油的小型油田，如果每年因为管道结垢导致清管器卡死停产两次，按照每次疏通管道加恢复生产所需72小时计算，则每年损失180万美元，此外还有因为管道结垢而造成的输送效率降低带来的附加成本。
[0018]更佳地，除垢区的前后两个软质清管球6的外侧各注入一定量的隔离介质。具体如图1、图2所示，为防止前后隔离球即软质清管球6隔离不严导致除垢试剂7被管道输送介质4污染，在上述“汉堡式”除垢体系前后两端各注入一定量的隔离介质8，该隔离介质8不对除垢试剂7的各种功能集团产生影响。在具体的实施例中，可在“汉堡式”除垢体系前后两端各注入20 m3海水或淡水。
[0019]更佳地，在一个具体的实施例中，管道内径10寸，长度36.6公里，软质清管球6为低密度泡沫清管球，直径305mm，长度468mm，输送泵排量为120 m3/h，管道操作压力37bar，实际入口压力llbar，实际出口压力7bar，按上述方法成功清除结垢，结垢成分为99.9%碳酸妈，结垢量为8.4吨。
[0020]以上所揭露的仅为本发明的优选实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明申请专利范围所作的等同变化，仍属本发明所涵盖的范围。
【主权项】
1.一种管道靶向除垢方法，其特征在于，所述管道靶向除垢方法包括以下步骤: 51、利用定位清管球在管道中运行时管道入口压力的突变点计算出结垢段的位置； 52、在结垢段前后各设置一个软质清管球作为隔离，将结垢段管道两端封堵形成除垢区，在除垢区定点投放除垢试剂构成除垢体系，除垢试剂包括固体缓速酸、缓蚀剂、渗透剂、络合剂； 53、静置0.5~1小时，使除垢试剂与积垢充分接触溶解；； 54、卸掉除垢试剂，拆除软质清管球。
2.根据权利要求1所述的管道靶向除垢方法，其特征在于，其中步骤S2包括: 521、先向管道放入一个轻质清管球，随后注入除垢试剂，再将第二个轻质清管球放入，使之形成一个由两个轻质清管球和中间密封除垢试剂组成的柱塞； 522、利用注水将两个轻质清管球和中间所密封的除垢试剂组成的柱塞快速推向指定的除垢区位置； 523、两个轻质清管球和中间所密封的除垢试剂组成的柱塞推至并停止于指定结垢区后，停止注水推送。
3.根据权利要求1所述的管道靶向除垢方法，其特征在于:除垢区的前后两个软质清管球的外侧各注入一定量的隔离介质。
4.根据权利要求1所述的管道靶向除垢方法，其特征在于:所述软质清管球为低密度泡沫清管球。
【专利摘要】本发明公开了一种管道靶向除垢方法，其包括以下步骤：S1、利用定位清管球在管道中运行时管道入口压力的突变点计算出结垢段的位置；S2、在结垢段前后各设置一个软质清管球作为隔离，将结垢段管道两端封堵形成除垢区，在除垢区定点投放除垢试剂构成除垢体系，除垢试剂包括固体缓速酸、缓蚀剂、渗透剂、络合剂；S6、静置0.5~1小时，除垢试剂与积垢充分接触溶解；S7、卸掉除垢试剂，拆除软质清管球。将结垢段与其余管段隔离，能够定量定点投放除垢试剂，针对性地对结垢段进行除垢处理，避免全管道充满除垢试剂，降低了除垢过程对管道的伤害，高效利用除垢试剂，极大地节省作业成本。
【IPC分类】C23G3-04
【公开号】CN104831300
【申请号】CN201510184895
【发明人】崔嵘, 戴毅, 杨波, 张西迎, 傅剑峰, 黄启宇, 李治, 高新瑞, 王文俊, 杨华银, 武国营, 张林华
【申请人】中国海洋石油总公司, 中海石油(中国)有限公司湛江分公司
【公开日】2015年8月12日
【申请日】2015年4月20日