【摘要】：在油田開發(fā)過程中,通過修井作業(yè)對油井進行檢測、維修和調(diào)整,是保障油井正常安全工作,油田生產(chǎn)穩(wěn)定、高效的工藝過程。油管的清洗作為修井作業(yè)中的重要環(huán)節(jié),其清洗質(zhì)量和效率對油管后續(xù)探傷、修復作業(yè)是否能順利進行具有直接影響,是保證油井開采安全經(jīng)濟的重要前提。然而目前常用的油管清洗方式存在占地面積大、清洗效率低、人力消耗大、污染環(huán)境等問題,嚴重影響了修井作業(yè)的安全性、經(jīng)濟性和環(huán)保性,鑒于上述問題,本論文提出了一種高效環(huán)保的油管在線清洗裝置,并開展了修井作業(yè)油管在線清洗裝置清洗效果評價與噴嘴結(jié)構(gòu)優(yōu)化研究,具體開展的研究內(nèi)容和取得的成果如下:(1)開展了油管在線清洗裝置清洗效果評價準則研究。根據(jù)修井作業(yè)要求及油管污物層的特性,確定了以污物層中的蠟被清洗干凈為目的,并結(jié)合射流結(jié)構(gòu)與參數(shù),構(gòu)建了油管在線清洗裝置清洗效果的評價準則為:①作用于污物層表面的射流溫度高于污物的熔點,且溫度越高清洗效果越好;②蒸汽射流在污物層表面的作用面積,作用面積越大清洗效率越快;③作用于污物層表面的射流速度和動壓力越高,射流打擊力越大,裝置的清洗效果越好。(2)運用Fluent軟件,開展了四種不同噴嘴結(jié)構(gòu)(圓柱型、圓錐收縮型、錐直Ⅰ型、錐直Ⅱ型)的裝置清洗效果的對比分析研究,依據(jù)評價準則對四種不同的噴嘴結(jié)構(gòu)進行了優(yōu)選。得到錐直Ⅰ型噴嘴的清洗效果最佳,優(yōu)選其作為裝置的噴嘴結(jié)構(gòu)。(3)開展了油管在線清洗裝置噴嘴幾何參數(shù)優(yōu)化研究。采用正交試驗的方法,研究了噴嘴不同幾何參數(shù)(出口直徑、長徑比、收縮角)組合下裝置清洗效果的變化規(guī)律,確定了較優(yōu)的幾何參數(shù)組合。研究表明,噴嘴幾何參數(shù)的較優(yōu)參數(shù)組合為——噴嘴出口直徑為4.5mm,長徑比為2.5,收縮角為30°。并對噴嘴優(yōu)化前后油管在線清洗裝置的清洗效果進行了對比分析,表明噴嘴優(yōu)化后裝置的清洗效果有明顯提高。(4)開展了油管提升速度對在線清洗效果的影響研究。結(jié)合相變與傳熱理論,通過在同等清洗時間下,以結(jié)蠟油管的清洗率為目標,定量對比分析了提升速度對在線清洗效果的影響。結(jié)果表明:當油管提升速度為0.16 m/s時,清洗率為67.9%,裝置對結(jié)蠟油管的清洗效果最佳,且同時滿足在線清洗與修井作業(yè)的工作要求。(5)開展了噴嘴數(shù)量對在線清洗效果的影響研究。結(jié)果表明:當噴嘴數(shù)量為10個時,整個油管在線清洗作業(yè)的效果最佳,清洗率為99.2%。
【學位授予單位】：西南石油大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：TE935
【圖文】：

為保障油＿正常安全工作，通過修井作業(yè)對油井是保障油田生產(chǎn)穩(wěn)定、高效的重要工藝過程［１］。而在修井作業(yè)，起下管柱是利用機械工具將管柱從井內(nèi)起出，并逐根卸下清洗、測量、重裝等工作后，再逐根下入到井內(nèi)的過程［２］。逡逑出的原油從地下輸送到地面的重要通道，其質(zhì)量及流通性的的效率及安全性。而目前我國油田的開發(fā)已步入了中后期，其黏度、高含蠟量等狀況已十分突出，導致井下的油管極易出的安全生產(chǎn)。開采出的原油通過油管從地底輸運到地面的過、流動性差的特點，極易粘附在油管壁上，同時原油對溫度敏層溫度、壓力的降低以及原油中輕烴的逸出，溶解在原油中雜著瀝青、膠質(zhì)、泥砂等雜質(zhì)附著在油管壁上，導致油管結(jié)垢，小，油管內(nèi)流動阻力增大，懸點負荷增加、泵效下降，油井抽油機損環(huán)、油井蠟卡等事故［５］，從而增加了油田的開采成了油田的經(jīng)濟性、安全性，嚴重時還將導致整個社會經(jīng)濟遭受

重時還會導致抽油機損環(huán)、油井蠟卡等事故［５］，從而增加了油田的開采成本和安全正常逡逑生產(chǎn)，影響了油田的經(jīng)濟性、安全性，嚴重時還將導致整個社會經(jīng)濟遭受重大損失。逡逑圖１－１油管結(jié)垢示意圖逡逑因此，需要定期對結(jié)垢油管進行清洗，以便在油管清洗完成后對油管進行測量、探逡逑傷以及修復工作，保障油管的再次安全使用。油管清洗作為修井作業(yè)中的重要環(huán)節(jié)，是逡逑１逡逑

【參考文獻】

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本文編號：2729963