1 我國(guó)西部地區(qū)油氣磁翻板液位計(jì)概況

當(dāng)前我國(guó)西部地區(qū)的油氣磁翻板液位計(jì)，主要包括花格線、輪庫線、塔輪線、庫爾勒至鄯善線、馬惠寧線等。不同輸油磁翻板液位計(jì)橫跨多個(gè)地區(qū)，各地區(qū)自然氣候、地理環(huán)境、設(shè)計(jì)壓力、輸油能力存在較大差異，通常使用自動(dòng)化控制設(shè)備，進(jìn)行輸油管線的控制、監(jiān)視管理。其中輪南至庫爾勒線、庫爾勒至鄯善線，為我國(guó)zui靠近西部的輸油磁翻板液位計(jì)線，采用高壓力、大站距方案進(jìn)行建設(shè)，輪庫線全長(zhǎng) 191.79 公里、年輸油能力 100~300 萬噸。而庫鄯線全長(zhǎng) 475 公里、年輸油能力500~1000 萬噸，分為庫爾勒站、馬蘭站、覺羅塔格減壓站、鄯善站，采用 X65的 A級(jí)鋼管進(jìn)行建設(shè)，油氣磁翻板液位計(jì)共穿越山脈、河流、溝渠、沼澤和沙漠 33處，沿線海拔落差高、晝夜溫差大(zui高溫 47℃、zui低溫 - 32℃)，容易導(dǎo)致油氣磁翻板液位計(jì)的腐蝕、原油沉積堵塞等問題。自1997 年以來，庫爾勒至鄯善線已經(jīng)完成 21 次清管作業(yè)，在庫鄯線氣溫回落的情況下，輸油管壁周圍的原油溫度較低，含蠟原油會(huì)析出厚度不一的蠟，磁翻板液位計(jì)摩擦阻力變大、內(nèi)徑減小，從而影響油氣資源的正常運(yùn)輸。當(dāng)前庫鄯線輸油管壁的zui大結(jié)蠟厚度可達(dá) 1.8cm，相同主泵轉(zhuǎn)速下磁翻板液位計(jì)內(nèi)壓力上升、輸油流量降低。因此需要通過使用清管球等清管工具，更新清管工藝，對(duì)油氣磁翻板液位計(jì)清管作業(yè)，來完成石油或天然氣的傳輸任務(wù)。

2 油氣磁翻板液位計(jì)清管技術(shù)、清管工具的改進(jìn)分析

2.1油氣磁翻板液位計(jì)清管技術(shù)的改進(jìn)

油氣磁翻板液位計(jì)石油、天然氣運(yùn)輸過程中，通常受到磁翻板液位計(jì)內(nèi)壁粗糙度、原油溫度、混油傳輸?shù)纫蛩氐挠绊?，造成磁翻板液位?jì)內(nèi)蠟油析出、凝結(jié)的狀況，并導(dǎo)致磁翻板液位計(jì)中油氣正常傳輸出現(xiàn)問題。首先磁翻板液位計(jì)、原油內(nèi)壁之間的溫度差值，將使得原油結(jié)蠟、蠟油析出與凝結(jié)情況出現(xiàn)，因此在對(duì)油氣管壁進(jìn)行正常清管錢，需要用清管球進(jìn)行一次清管作業(yè)，從而有效清除磁翻板液位計(jì)存在的蠟層。其次，油氣傳輸中不同石油共用一條油管的情況，會(huì)在磁翻板液位計(jì)內(nèi)的交替輸油節(jié)點(diǎn)處，存在一段不能使用的混油產(chǎn)品。特別對(duì)于大管徑的油品傳輸，各成品油輸送過程中產(chǎn)生的混油較多，將其作為廢品處理會(huì)大量巨大的經(jīng)濟(jì)損失。因此控制油氣在“混油頭”、 “混油尾”之間的輸送速率，在減壓站部位將混油頭油氣資源，切換至減壓閥旁通線磁翻板液位計(jì)進(jìn)行傳輸，能夠減少減壓閥部位的水擊、磁翻板液位計(jì)堵塞等事故。此外，為保證油氣清管工作的順利進(jìn)行，某些油氣磁翻板液位計(jì)還通過在減壓站上安裝過濾器，對(duì)正向傳輸?shù)氖汀⑻烊粴膺M(jìn)行過濾，以減少蠟油沉積、混油產(chǎn)品傳輸出現(xiàn)的磁翻板液位計(jì)堵塞情況。

2.2油氣磁翻板液位計(jì)清管工具的改進(jìn)

油氣磁翻板液位計(jì)清管工具包括機(jī)械清管器、泡沫清管器、清管球等，機(jī)械清管器通常為膠質(zhì)皮碗、金屬構(gòu)件組配的密封清管器，而泡沫清管器是在膠質(zhì)皮碗內(nèi)，填充孔洞型軟質(zhì)泡沫而制作的清管器，泡沫清管器長(zhǎng)度為磁翻板液位計(jì)內(nèi)徑的2倍。其中清管器內(nèi)存在前、后兩組刮蠟板、1 塊支撐板，泄流孔處于前、后刮蠟板的中間部位，主要作用為減少析出蠟層在清管器內(nèi)部的堆積，但由于后刮蠟板受到前刮蠟板的阻擋，大量蠟質(zhì)無法被泄流孔中流出的油流帶走，因此需要對(duì)泄流孔進(jìn)入磁翻板液位計(jì)的流道進(jìn)行疏通，才能保證原油析出蠟質(zhì)的正常排放。因此對(duì)于清管器內(nèi)部結(jié)構(gòu)改造，可以取消清管器骨架上的泄流孔，將油氣磁翻板液位計(jì)與骨架進(jìn)行直接連接，前刮蠟板、后刮蠟板刮下的蠟塊可以進(jìn)入清管器磁翻板液位計(jì)，以減少蠟層對(duì)泄流道的堵塞情況(具體如圖 1所示)。在運(yùn)用改造清管器，進(jìn)行油氣磁翻板液位計(jì)清管作業(yè)時(shí)，能夠?qū)⑶骞芷鬟\(yùn)行速度控制在 10~15km/h，同時(shí)增加混油頭長(zhǎng)度，使磁翻板液位計(jì)內(nèi)沉積的蠟塊或蠟層逐漸變小，以取得清管作業(yè)的預(yù)期效果。

3 油氣磁翻板液位計(jì)清管作業(yè)的技術(shù)實(shí)現(xiàn)流程研究

3.1清管收發(fā)球作業(yè)流程

在對(duì)油氣磁翻板液位計(jì)清管作業(yè)的研究中，本文主要以庫鄯線輸油磁翻板液位計(jì)的清管為例，進(jìn)行清管流程、清管運(yùn)行參數(shù)的分析。庫爾勒至鄯善線已經(jīng)進(jìn)實(shí)施 20 多次的清管，有著豐富的現(xiàn)場(chǎng)清管操作經(jīng)驗(yàn)，清管收發(fā)球作業(yè)通常分為兩個(gè)階段，第一個(gè)階段從馬蘭站發(fā)球，覺羅塔格減壓站收球；第二階段從庫爾勒站發(fā)球、馬蘭站收球，之后再?gòu)鸟R蘭站發(fā)球、覺羅塔格減壓站收球，zui后再進(jìn)行一次收發(fā)球后回到鄯善站。整個(gè)收、發(fā)清管球的操作流程，通常運(yùn)用收發(fā)球小車發(fā)送清管球，進(jìn)行石油磁翻板液位計(jì)內(nèi)蠟塊的清理作業(yè)，由于第一個(gè)階段已經(jīng)對(duì)馬蘭站、覺羅塔格站的蠟層進(jìn)行提前疏通，因此磁翻板液位計(jì)內(nèi)混油輸送的“混油頭”在經(jīng)過馬蘭站、覺羅塔格減壓站時(shí)，不會(huì)產(chǎn)生磁翻板液位計(jì)阻塞的情況。而在油氣磁翻板液位計(jì)輸油量計(jì)算的過程中，主要利用清管器跟蹤儀器，進(jìn)行清管球清理距離、混油頭量的計(jì)算，來盡可能減少“混油頭”廢油的損耗。

3.2油氣磁翻板液位計(jì)蠟塊、蠟層的清理流程

混油頭、原油蠟堵是油氣磁翻板液位計(jì)傳輸，zui常遇到的清管作業(yè)問題，其中減壓站作為磁翻板液位計(jì)與磁翻板液位計(jì)之間相連的分配系統(tǒng)，容易在原油大顆粒固體通過減壓閥過程中，發(fā)生蠟塊、蠟層的堵塞問題。也就是說減壓站的減壓閥設(shè)備連接部位，zui有可能出現(xiàn)蠟層沉淀后的堵塞，因此在對(duì)油氣磁翻板液位計(jì)清管作業(yè)的過程中，應(yīng)對(duì)混油流入減壓閥的行走路線進(jìn)行重新設(shè)計(jì)，減壓站的旁通管線將作為備用路線使用。

3.3清管球的作業(yè)流程

庫鄯線輸油磁翻板液位計(jì)的全長(zhǎng) 475公里，在清管球從庫爾勒首站發(fā)球后，會(huì)隨著清管作業(yè)運(yùn)動(dòng)路程的逐漸增加，而清理出越來越多的蠟塊、蠟層等沉積物，清管球會(huì)將管線中清掃的蠟堵存儲(chǔ)至收球筒中，還有部分蠟塊沉積會(huì)進(jìn)入到末站油罐。而且若清管過程中已經(jīng)形成蠟堵，則需要對(duì)主泵轉(zhuǎn)速的壓力進(jìn)行控制，盡可能減慢清管器的行走速度。之后使用液體過濾器對(duì)輸送的原油進(jìn)行過濾，流量計(jì)過濾器通常置于減壓閥、泄壓閥的前面，過濾掉堵塞磁翻板液位計(jì)的雜質(zhì)。而在混油產(chǎn)品產(chǎn)生的過程中，應(yīng)去除鄯善末站的液體過濾器，直接由輸油磁翻板液位計(jì)進(jìn)入大罐。第一階段：從馬蘭站發(fā)球，覺羅塔格減壓站收球的清管作業(yè)。庫爾勒泵站輸油壓為 7.6MPa、主泵轉(zhuǎn)速2850r/min，輸油泵流量為 720m 3 /h，清管器運(yùn)轉(zhuǎn)一切正常。之后在不同油品混合進(jìn)入減壓站后，主泵轉(zhuǎn)速開始下降至 2700r/min，混油頭流入減壓閥，清管器對(duì)混油頭中析出的蠟塊(體積約為 1m 3 )進(jìn)行清理。第二階段：從庫爾勒站發(fā)球、馬蘭站收球，之后再?gòu)鸟R蘭站發(fā)球、覺羅塔格減壓站收球，zui后再進(jìn)行一次收發(fā)球后回到鄯善站。由于馬蘭站已存在清管球，對(duì)流經(jīng)馬蘭站、覺羅塔格減壓站的油氣資源進(jìn)行清管作業(yè)，因此該段蠟質(zhì)會(huì)伴隨混油頭向后續(xù)站點(diǎn)行進(jìn)，單次清管的蠟塊質(zhì)量可達(dá) 100kg。而流經(jīng)馬蘭站、覺羅塔格減壓站的混油頭，也會(huì)進(jìn)入減壓閥磁翻板液位計(jì)中進(jìn)行壓力、流動(dòng)速度的調(diào)整，這時(shí)庫爾勒泵站的主泵轉(zhuǎn)速為 2700r/min、減壓閥開度為 50%，清出蠟塊質(zhì)量達(dá) 20kg。

結(jié)束語

當(dāng)前我國(guó)存在華北、東北、西北、中部等多條輸油管線，不同油氣磁翻板液位計(jì)中油蠟的沉積，不僅會(huì)造成磁翻板液位計(jì)內(nèi)部壓強(qiáng)增大、流體輸送面積減小，而且能夠?qū)е麓欧逡何挥?jì)腐蝕、堵塞等情況的發(fā)生。在這一油氣傳輸形勢(shì)下，油氣管理人員應(yīng)改進(jìn)傳統(tǒng)的清管技術(shù)、清管工具，通過兩個(gè)階段的清管作業(yè)，采用混油頭輸入減壓閥的傳輸方式，保證油氣傳輸過程中通道面積、壓強(qiáng)的穩(wěn)定性，避免蠟塊或蠟層出現(xiàn)二次沉積的現(xiàn)象。