噴射清淤清管器的制造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種噴射清淤清管器。噴射清淤清管器，包括外輪廓為圓柱狀的清管器本體（1），清管器本體（1）的外周上設置有環形的清管器刮板（2），清管器本體（1）貫設有流體通道（3），所述流體通道（3）在清管器本體（1）的末端形成噴射口（4），清管器本體（1）上設置有可控制所述流體通道（3）通斷的壓力控制閥（5），所述壓力控制閥（5）在所述清管器本體（1）的首端流體壓強高于預設值時打開，低于預設值時關斷。使用本實用新型進行清管作業，大大降低了海管清管作業中出現海管遇堵的風險性，也降低了海管解堵的成本與解堵的不確定性，并且該清管器較為簡單，易于操作，具有很強的實用性。
【專利說明】噴射清淤清管器
【技術領域】
[0001]本實用新型屬于海上油氣田及終端進行的油氣水混輸海底管道清管作業領域，具體是指一種噴射清淤清管器。
【背景技術】
[0002]目前，為了保證油氣田管道通暢，提高管道輸送效率，需定期進行清管作業。油田在正常生產過程中對海底管線的運行壓力進行跟蹤監測，根據監測的結果對海底管線泄漏和堵塞的運行情況進行分析。如果發現海管壓力異常波動，就應該對管道進行清管作業。清管作業的目的:1)、提高管道的輸送效率:管道的輸送效率下降會導致輸量的下降，對于輸油管道，原油中的固體雜質和蠟在一定條件下可能聚集在管道內壁上，對于氣體管道和多相流管道，管道中有可能有水化物出現，這些都會降低管道的效率，增加壓能的損耗。通過清管作業，可以提高管道的效率。2)、減少對管道的腐蝕:通過清管可以提高管道防腐效果，它可以與防腐劑和脫水劑等方法一起使用，減少對管道內壁的腐蝕。使用清管器對管道清洗時，利用動力流體推動使清管器在管道中運行，以清除管內結垢。
[0003]由于清管器具有清洗管徑范圍大、管道線路長、對管線金屬本體無腐蝕、對環境無化學性污染、清垢均勻徹底、清洗費用低、可實現不停產清洗等諸多優點，從而成為目前最常用的清管工具。清管器清垢機理主要有兩種，一是清管器的磨擦、刮削作用，使結垢剝離、破碎；二是清管器四周泄漏的流體產生的沖力，對附著于管壁上的結垢及剝離的污垢產生沖刷、粉化作用，并產生攪拌力將清洗下來的污垢懸浮分散排送出去。除管道清洗外，清管器還可用于投放防腐劑、在線檢測、批處理和管道維修等；從簡單的清管器到復雜的智能清管器，目前清管器已發展到300多個種類。
[0004]傳統清管器按制作材料可分為:泡沫清管器、橡膠清管器、鋼軸清管器、聚氨酯清管器。
[0005]泡沫清管器是用開孔聚氨酯泡沫制成的.其長度通常是其直徑的兩倍.泡沫分低密度(21b / 3ft)、中密度(5?81bl3ft)和高密度(9?IOlb / 3ft)。這種清管器通常為錐形體，但也可以根據要求作成平頭、雙錐頭或雙凹頭的，其表面可以是棵面.也可以在表面上涂一層硬質聚氨酯泡沫材料.帶涂層的清管器上可涂螺旋形聚氨酯涂層、各種涂刷材料或碳化硅涂料，裸面清管器上只涂底漆即可。這種價格低廉的清管器可膨脹、可收縮、柔性好、重量輕，可以通過各種管徑的管線，包括斜彎頭和90彎頭，可通過T型管和60%開口的閥門。其不足之處是:只能一次性使用，運行距離短，在某些酸類集中的管段中運行時會縮短使用壽命。
[0006]橡膠清管器由氯丁橡膠材料制成，公稱直徑不超過100_的清管器一般采用實心球，大于IOOmm時采用內腔注水的空心球。橡膠清管器是軟質球體，變形大、通過性能好、不易被卡，但清除塊狀物的能力較差，易被硬物墊抬而翻滾，此外，清管器在注水不足或管道內污物較多的情況下容易出現卡阻或破損。
[0007]鋼軸清管器，其機體是用鋼材或鋁材制成的，外部裝設密封盤，用于加壓和推動清管器前進，清理工具為鋼絲刷。該清管器有清理和密封雙功能。密封盤和鋼絲刷可隨時可以換。可裝配鋼絲刷和尿烷刮刀。能清除堅硬的沉積物，旁通孔設在清管器的前部端頭處，這樣既可控制速度，又能作為噴氣孔，保證清除的雜物懸浮在清管器的前頭。鋼軸清管器推送污物的抗壓能力強，密封性能好，推出固體、液體雜質效果遠比清管器好，并可在清管器尾部護罩內安裝信號發射機。其不足之處是:更換配件舊成本高，需要專用設備裝卸清毯器，鋼絲刷上的毛刺有時會鉆進設備里，另外小型芯軸清管器無法通過1.5”的彎管。聚氨酯整體清管器采用高強度聚氨酯材料，經高溫模壓一次成型。它是經濟的一體結構，沒有昂貴、多余的零部件，既不會散落在管道中，也不會卡在管道中，無需維修，具有很好的性價比。該種清管器具有極高的機械強度、極強的耐磨性能和優越的通過能力。
[0008]不論輸送介質為液體或是氣體，管道一般可先選用清管器進行初步清洗，而后用機械清管器進一步清除管壁沉積物，進而達到與新管道的摩阻相近為止。若管道內有不易清除的積垢，則應采用各種強力清管器進行清洗。其它考慮因素包括:清管器運行的最大距離、最小彎曲半徑和彎角。此外，閥門類型、分支連接和縱剖面都制約著清管器的選擇。要選擇適用的清管器，就必須對清管器的速度、旁通量等進行必要的估算，但這樣會給清管器的設計制造帶來很大的不確定性，如何選擇合適的清管器種類目前國內外還沒有一個定量的方法，只是一些經驗性的定性的方法。
[0009]使用傳統的清管器進行清管作業，當海管內壁存在較多的淤泥等污垢，清管球所受的阻力大于上游端生產井液提供的推力時，就會出現清管器卡管事故。為了克服清管器卡管事故的發生，保障油氣水混輸管線清管作業的安全順利進行，維持油田較高生產時效，特實用新型了 一種噴射清淤清管球。
[0010]上述論述內容目的在于向讀者介紹可能與下面將被描述和/或主張的本實用新型的各個方面相關的技術的各個方面，相信該論述內容有助于為讀者提供背景信息，以有利于更好地理解本實用新型的各個方面，因此，應了解是以這個角度來閱讀這些論述，而不是承認現有技術。
實用新型內容
[0011]本實用新型的目的在于避免現有技術中的不足而提供一種噴射清淤清管器，解決海底管道在發射清管器進行清管作業過程中，清管器受到管道內淤泥等阻力出現卡管這一問題。
[0012]本實用新型的目的通過以下技術方案實現:
[0013]提供一種噴射清淤清管器，包括外輪廓為圓柱狀的清管器本體，清管器本體的外周上設置有環形的清管器刮板，清管器本體貫設有流體通道，所述流體通道在清管器本體的末端形成噴射口，清管器本體上設置有可控制所述流體通道通斷的壓力控制閥，所述壓力控制閥在所述清管器本體的首端流體壓強高于預設值時打開，低于預設值時關斷。
[0014]其中，所述壓力控制閥包括閥孔、閥板和彈性件，所述彈性件使閥板密封在閥孔的一端。
[0015]其中，所述壓力控制閥包括設置在所述清管器本體上的導向孔，所述閥板上設置有可在導向孔中活動的導向桿，所述彈性件為套設在導向桿上的彈簧，彈簧一端頂設在閥板上，另一端頂設在所述清管器本體上。[0016]其中，所述壓力控制閥包括用于調節彈簧預壓縮量的調節件。
[0017]其中，所述噴射口為多個，分別設置在清管器本體的末端的端面和周邊上。
[0018]其中，所述噴射口的直徑在0.3_2mm之間。
[0019]其中，所述清管器刮板至少為兩個，均勻間隔設置在清管器本體的外周上。
[0020]其中，所述清管器刮板可拆裝地設置在清管器本體的外周上。
[0021]其中，所述清管器刮板由兩個半環形刮板組成，兩個半環形刮板的兩端分別通過螺栓夾固在清管器本體上。
[0022]本實用新型提供的噴射清淤清管器，清管器本體的首端端面、清管器刮板為動力驅動面，清管器在平臺外輸壓力的推動下，進行海管內清管作業。當清管器在海管中運行受到較大阻力出現停頓卡管時，發射端平臺外輸壓力持續升高，外輸流體作用在清管器動力驅動面上的推力也隨之增大，當流體壓強增大到超過壓力控制閥打開預設值時，壓力控制閥打開，流體通道導通，流體經流體通道由末端噴射口噴射而出，瞬間產生很大的沖擊力，從而將清管器后端海管內壁周圍淤泥等臟物沖走，清管器受到的阻力也隨之減小，并且清管器本體的首端流體壓強也隨之降低，當所述清管器本體的首端流體壓強低于預設值時，壓力控制閥關斷，外輸流體推動清管器繼續運行。與利用傳統清管器進行清管作業相比，使用本實用新型進行清管作業，大大降低了海管清管作業中出現海管遇堵的風險性，也降低了海管解堵的成本與解堵的不確定性，并且該清管器較為簡單，易于操作，具有很強的實用性。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0023]利用附圖對本實用新型作進一步說明，但附圖中的實施例不構成對本實用新型的任何限制，對于本領域的普通技術人員，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據以下附圖獲得其它的附圖。
[0024]圖1是噴射清淤清管器的軸向剖視圖。
【具體實施方式】
[0025]為了使本領域的技術人員更好地理解本實用新型的技術方案，下面結合附圖和具體實施例對本實用新型作進一步詳細的描述，需要說明的是，在不沖突的情況下，本申請的實施例及實施例中的特征可以相互組合。
[0026]本實用新型的核心在于提供一種噴射清淤清管器，解決海底管道在發射清管器進行清管作業過程中，清管器受到管道內淤泥等阻力出現卡管這一問題。
[0027]如圖1所示，本實用新型所述的噴射清淤清管器，包括清管器本體1，清管器本體I的外輪廓為圓柱狀，直徑比待清管的管線內徑小，清管器本體I可由高密度硬質塑料制成，也可采用鋼、鋁合金等強度較好的材料制成。清管器本體I的外周上設置有環形的清管器刮板2，清管器刮板2的外徑與待清管的管線內徑相匹配，清管器刮板2在清管作業中起到刮除管道內壁污垢的作用，所述清管器刮板2至少為兩個，均勻間隔設置在清管器本體I的外周上，圖中為四個清管器刮板2。清管器本體I起到固定清管器刮板，以及提供部分正向驅動平面的作用。清管器本體I貫設有流體通道3，流體通道3的橫截面可為環形。所述流體通道3在清管器本體I的末端形成噴射口 4。清管器本體I上設置有可控制所述流體通道3通斷的壓力控制閥5，所述壓力控制閥5在所述清管器本體I的首端流體壓強高于預設值時打開，低于預設值時關斷。
[0028]優選的，所述壓力控制閥5包括閥孔51、閥板52和彈性件53，閥孔51由流體通道3形成，閥板52直徑大于閥孔51直徑，所述彈性件53使閥板52密封在閥孔51的一端。彈性件53可為彈簧、彈片等，彈性件53提供彈力，使閥板52與閥孔51形成密封，壓力控制閥5關斷流體通道3。當所述清管器本體I的首端流體壓強高于預設值時，閥板52所受流體推力大于彈簧彈力時，流體頂開閥板52，進入該噴射流道內。
[0029]優選的，所述壓力控制閥5包括設置在所述清管器本體I上的導向孔54，所述閥板52上設置有可在導向孔54中活動的導向桿55，所述彈性件53為套設在導向桿55上的彈簧，彈簧一端頂設在閥板52上，另一端頂設在所述清管器本體I上，導向孔54、導向桿55配合，使閥板52的運動方向受到約束，便于壓力控制閥5的關斷和打開。
[0030]優選的，所述壓力控制閥5包括用于調節彈簧預壓縮量的調節件，調節件可調節彈簧預壓縮量，使預設值變化，以適應不同工況。
[0031]優選的，所述噴射口 4為多個，分別設置在清管器本體I的末端的端面和周邊上，所述噴射口 4的直徑在0.3-2mm之間。端面的噴射口 4沿管線的軸向向前噴射，端面周邊上的噴射口 4向管線的內壁面垂直噴射，多個噴射角度更有利于將管線內壁周圍淤泥等臟物沖走。設置在清管器本體I的端面的噴射口 4的噴射方向優選斜向朝向管線的內壁。
[0032]優選的，所述清管器刮板2可拆裝地設置在清管器本體I的外周上，這樣，清管作業在管線終端收到清管器后，可拆卸舊刮板，組裝上新的刮板后，可用于下次清管作業。
[0033]優選的，所述清管器刮板2由兩個半環形刮板組成，兩個半環形刮板的兩端分別通過螺栓夾固在清管器本體I上。這樣，清管器刮板2拆裝方便，便于更換。
[0034]本實用新型用于海上油田實施清管作業時，發射端將清管器放入海管內，用井液為動力液來推動清管器，清管器本體的首端端面、清管器刮板為動力驅動面，清管器在平臺外輸壓力的推動下，進行海管內清管作業。當清管器在海管中運行受到較大阻力出現停頓卡管時，發射端平臺外輸壓力持續升高，外輸流體作用在清管器動力驅動面上的推力也隨之增大，當流體壓強增大到超過壓力控制閥打開預設值時，壓力控制閥打開，流體通道導通，流體經流體通道由末端噴射口噴射而出，瞬間產生很大的沖擊力，從而將清管器后端海管內壁周圍淤泥等臟物沖走，清管器受到的阻力也隨之減小，并且清管器本體的首端流體壓強也隨之降低，當所述清管器本體的首端流體壓強低于預設值時，壓力控制閥關斷，外輸流體推動清管器繼續運行。與利用傳統清管器進行清管作業相比，使用本實用新型進行清管作業，大大降低了海管清管作業中出現海管遇堵的風險性，也降低了海管解堵的成本與解堵的不確定性，提高了清管作業的成功率，保障了上游端平臺電潛泵等動設備的正常運行，維持了油田較高的生產時效。并且該清管器較為簡單，易于操作，具有很強的實用性。
[0035]文昌油田群目前有7條海管,清管作業較為頻繁,每年計劃清管作業56次。并且若清管作業后效果不太理想，清管作業頻率還會繼續提高。文昌油田群目前日產油約4690方，每個平臺平均產油670方/日，若按照每年清管作業出現一次清管器遇堵卡管事故，一次海管解堵時間為3天計算，即發清管器端平臺生產關停時間為3天，所造成的原油產量損失為2010方，每桶原油價格按100美元計算，直接經濟損失約126.5萬美元，折合人民幣約760萬元。此外，用于海管解堵過程中的人力、物力以及船舶資源的消耗費用也很可觀。若由于清管作業遇堵，平臺出現非正常生產關斷，導致平臺生產井電潛泵出現故障，由此產生的修井成本以及產量損失也將十分巨大。本實用新型很大程度上降低了清管作業中出現的清管器卡管事故，為清管器設計方面帶來了新的思路，必將得到廣泛的推廣使用，本實用新型技術將帶來更好的安全效益。
[0036]上面的描述中闡述了很多具體細節以便于充分理解本實用新型，但是，本實用新型還可以采用其他不同于在此描述的其他方式來實施，因此，不能理解為對本實用新型保護范圍的限制。
[0037]總之，本實用新型雖然例舉了上述優選實施方式，但是應該說明，雖然本領域的技術人員可以進行各種變化和改型，除非這樣的變化和改型偏離了本實用新型的范圍，否則都應該包括在本實用新型的保護范圍內。
【權利要求】
1.一種噴射清淤清管器，其特征在于:包括外輪廓為圓柱狀的清管器本體(1)，清管器本體(I)的外周上設置有環形的清管器刮板(2)，清管器本體(I)貫設有流體通道(3)，所述流體通道(3 )在清管器本體(I)的末端形成噴射口( 4 )，清管器本體(I)上設置有可控制所述流體通道(3)通斷的壓力控制閥(5)，所述壓力控制閥(5)在所述清管器本體(I)的首端流體壓強高于預設值時打開，低于預設值時關斷。
2.根據權利要求1所述的噴射清淤清管器，其特征在于:所述壓力控制閥(5)包括閥孔(51)、閥板(52 )和彈性件(53 )，所述彈性件(53 )使閥板(52 )密封在閥孔(51)的一端。
3.根據權利要求2所述的噴射清淤清管器，其特征在于:所述壓力控制閥(5)包括設置在所述清管器本體(I)上的導向孔(54)，所述閥板(52)上設置有可在導向孔(54)中活動的導向桿(55 ),所述彈性件(53 )為套設在導向桿(55 )上的彈簧,彈簧一端頂設在閥板(52 )上，另一端頂設在所述清管器本體(I)上。
4.根據權利要求3所述的噴射清淤清管器，其特征在于:所述壓力控制閥(5)包括用于調節彈簧預壓縮量的調節件。
5.根據權利要求1至4中任一項所述的噴射清淤清管器，其特征在于:所述噴射口(4)為多個，分別設置在清管器本體(I)的末端的端面和周邊上。
6.根據權利要求5所述的噴射清淤清管器，其特征在于:所述噴射口(4)的直徑在0.3-2mm 之間。
7.根據權利要求1至4中任一項所述的噴射清淤清管器，其特征在于:所述清管器刮板(2)至少為兩個，均勻間隔設置在清管器本體(I)的外周上。
8.根據權利要求7所述的噴射清淤清管器，其特征在于:所述清管器刮板(2)可拆裝地設置在清管器本體(I)的外周上。
9.根據權利要求8所述的噴射清淤清管器，其特征在于:所述清管器刮板(2)由兩個半環形刮板組成，兩個半環形刮板的兩端分別通過螺栓夾固在清管器本體(I)上。
【文檔編號】B08B9/053GK203578315SQ201320668311
【公開日】2014年5月7日 申請日期:2013年10月29日 優先權日:2013年10月29日
【發明者】崔嶸, 張萬兵, 熊永功, 戴毅, 莊凌志, 傅劍峰, 武國營, 楊波, 王文俊, 黃啟宇, 徐鑫, 王成帥, 仵鵬 申請人:中國海洋石油總公司, 中海石油(中國)有限公司湛江分公司