油氣磁翻板液位計清管技術分析

1 我國西部地區油氣磁翻板液位計概況

當前我國西部地區的油氣磁翻板液位計，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橫跨多個地區，各地區自然氣候、地理環境、設計壓力、輸油能力存在較大差異，通常使用自動化控制設備，進行輸油管線的控制、監視管理。其中輪南至庫爾勒線、庫爾勒至鄯善線，為我國zui靠近西部的輸油磁翻板液位計線，采用高壓力、大站距方案進行建設，輪庫線全長 191.79 公里、年輸油能力 100~300 萬噸。而庫鄯線全長 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級鋼管進行建設，油氣磁翻板液位計共穿越山脈、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℃)，容易導致油氣磁翻板液位計的腐蝕、原油沉積堵塞等問題。自1997 年以來，庫爾勒至鄯善線已經完成 21 次清管作業，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，含蠟原油會析出厚度不一的蠟，磁翻板液位計摩擦阻力變大、內徑減小，從而影響油氣資源的正常運輸。當前庫鄯線輸油管壁的zui大結蠟厚度可達 1.8cm，相同主泵轉速下磁翻板液位計內壓力上升、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，對油氣磁翻板液位計清管作業，來完成石油或天然氣的傳輸任務。

2 油氣磁翻板液位計清管技術、清管工具的改進分析

2.1油氣磁翻板液位計清管技術的改進

油氣磁翻板液位計石油、天然氣運輸過程中，通常受到磁翻板液位計內壁粗糙度、原油溫度、混油傳輸等因素的影響，造成磁翻板液位計內蠟油析出、凝結的狀況，并導致磁翻板液位計中油氣正常傳輸出現問題。首先磁翻板液位計、原油內壁之間的溫度差值，將使得原油結蠟、蠟油析出與凝結情況出現，因此在對油氣管壁進行正常清管錢，需要用清管球進行一次清管作業，從而有效清除磁翻板液位計存在的蠟層。其次，油氣傳輸中不同石油共用一條油管的情況，會在磁翻板液位計內的交替輸油節點處，存在一段不能使用的混油產品。特別對于大管徑的油品傳輸，各成品油輸送過程中產生的混油較多，將其作為廢品處理會大量巨大的經濟損失。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進行傳輸，能夠減少減壓閥部位的水擊、磁翻板液位計堵塞等事故。此外，為保證油氣清管工作的順利進行，某些油氣磁翻板液位計還通過在減壓站上安裝過濾器，對正向傳輸的石油、天然氣進行過濾，以減少蠟油沉積、混油產品傳輸出現的磁翻板液位計堵塞情況。

2.2油氣磁翻板液位計清管工具的改進

油氣磁翻板液位計清管工具包括機械清管器、泡沫清管器、清管球等，機械清管器通常為膠質皮碗、金屬構件組配的密封清管器，而泡沫清管器是在膠質皮碗內，填充孔洞型軟質泡沫而制作的清管器，泡沫清管器長度為磁翻板液位計內徑的2倍。其中清管器內存在前、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部的堆積，但由于后刮蠟板受到前刮蠟板的阻擋，大量蠟質無法被泄流孔中流出的油流帶走，因此需要對泄流孔進入磁翻板液位計的流道進行疏通，才能保證原油析出蠟質的正常排放。因此對于清管器內部結構改造，可以取消清管器骨架上的泄流孔，將油氣磁翻板液位計與骨架進行直接連接，前刮蠟板、后刮蠟板刮下的蠟塊可以進入清管器磁翻板液位計，以減少蠟層對泄流道的堵塞情況(具體如圖 1所示)。在運用改造清管器，進行油氣磁翻板液位計清管作業時，能夠將清管器運行速度控制在 10~15km/h，同時增加混油頭長度，使磁翻板液位計內沉積的蠟塊或蠟層逐漸變小，以取得清管作業的預期效果。

3 油氣磁翻板液位計清管作業的技術實現流程研究

3.1清管收發球作業流程

在對油氣磁翻板液位計清管作業的研究中，本文主要以庫鄯線輸油磁翻板液位計的清管為例，進行清管流程、清管運行參數的分析。庫爾勒至鄯善線已經進實施 20 多次的清管，有著豐富的現場清管操作經驗，清管收發球作業通常分為兩個階段，第一個階段從馬蘭站發球，覺羅塔格減壓站收球；第二階段從庫爾勒站發球、馬蘭站收球，之后再從馬蘭站發球、覺羅塔格減壓站收球，zui后再進行一次收發球后回到鄯善站。整個收、發清管球的操作流程，通常運用收發球小車發送清管球，進行石油磁翻板液位計內蠟塊的清理作業，由于第一個階段已經對馬蘭站、覺羅塔格站的蠟層進行提前疏通，因此磁翻板液位計內混油輸送的“混油頭”在經過馬蘭站、覺羅塔格減壓站時，不會產生磁翻板液位計阻塞的情況。而在油氣磁翻板液位計輸油量計算的過程中，主要利用清管器跟蹤儀器，進行清管球清理距離、混油頭量的計算，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傳輸，zui常遇到的清管作業問題，其中減壓站作為磁翻板液位計與磁翻板液位計之間相連的分配系統，容易在原油大顆粒固體通過減壓閥過程中，發生蠟塊、蠟層的堵塞問題。也就是說減壓站的減壓閥設備連接部位，zui有可能出現蠟層沉淀后的堵塞，因此在對油氣磁翻板液位計清管作業的過程中，應對混油流入減壓閥的行走路線進行重新設計，減壓站的旁通管線將作為備用路線使用。

3.3清管球的作業流程

庫鄯線輸油磁翻板液位計的全長 475公里，在清管球從庫爾勒首站發球后，會隨著清管作業運動路程的逐漸增加，而清理出越來越多的蠟塊、蠟層等沉積物，清管球會將管線中清掃的蠟堵存儲至收球筒中，還有部分蠟塊沉積會進入到末站油罐。而且若清管過程中已經形成蠟堵，則需要對主泵轉速的壓力進行控制，盡可能減慢清管器的行走速度。之后使用液體過濾器對輸送的原油進行過濾，流量計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的雜質。而在混油產品產生的過程中，應去除鄯善末站的液體過濾器，直接由輸油磁翻板液位計進入大罐。第一階段：從馬蘭站發球，覺羅塔格減壓站收球的清管作業。庫爾勒泵站輸油壓為 7.6MPa、主泵轉速2850r/min，輸油泵流量為 720m 3 /h，清管器運轉一切正常。之后在不同油品混合進入減壓站后，主泵轉速開始下降至 2700r/min，混油頭流入減壓閥，清管器對混油頭中析出的蠟塊(體積約為 1m 3 )進行清理。第二階段：從庫爾勒站發球、馬蘭站收球，之后再從馬蘭站發球、覺羅塔格減壓站收球，zui后再進行一次收發球后回到鄯善站。由于馬蘭站已存在清管球，對流經馬蘭站、覺羅塔格減壓站的油氣資源進行清管作業，因此該段蠟質會伴隨混油頭向后續站點行進，單次清管的蠟塊質量可達 100kg。而流經馬蘭站、覺羅塔格減壓站的混油頭，也會進入減壓閥磁翻板液位計中進行壓力、流動速度的調整，這時庫爾勒泵站的主泵轉速為 2700r/min、減壓閥開度為 50%，清出蠟塊質量達 20kg。

結束語

當前我國存在華北、東北、西北、中部等多條輸油管線，不同油氣磁翻板液位計中油蠟的沉積，不僅會造成磁翻板液位計內部壓強增大、流體輸送面積減小，而且能夠導致磁翻板液位計腐蝕、堵塞等情況的發生。在這一油氣傳輸形勢下，油氣管理人員應改進傳統的清管技術、清管工具，通過兩個階段的清管作業，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、壓強的穩定性，避免蠟塊或蠟層出現二次沉積的現象。