一种油田高压注水管除垢系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种油田高压注水管除垢系统，包括高压吸垢管、穿设在高压吸垢管轴心处的诱导管、安装在高压吸垢管管壁外侧的脉冲换能器、控制器、诱导电源、高压隔离器、密封装置，采用电诱导预沉积的技术，彻底解决高压加注系统的污垢问题，首先使流体中的成垢物质快速沉积，然后利用脉冲换能器剥落并利用高压水将污垢冲洗干净。本实用新型专利技术的有益效果：减少了故障点，适合油田采油领域要求的长期安装稳定运行的要求；模块化设计，可以方便的增减处理模块，以到达现场除垢防垢需要；自动运行，无需人工操作；无需添加任何化学药剂，对环境无污染。

【技术实现步骤摘要】
一种油田高压注水管除垢系统
本技术涉及油田分层注水开发技术配套工艺
，尤其是涉及一种油田高压注水管除垢系统。
技术介绍
分注井井筒畅通是保证后期正常测调的基本条件，但随着分注井注水管柱服役时间延长，受井筒结垢、腐蚀等因素影响，分注井测调遇阻频繁发生，部分井出现仪器工具落井，导致后期带压作业等大修维护费用，影响着分层注水测调工作的有序开展。传统的除垢技术一方面依靠钢丝携带刮垢器、通井规等工具，下放井筒内依靠撞击、冲击等方式除垢，属于被动冲击式机械除垢技术，多依靠人工经验，除垢效率相对较低。尤其在桥式同心分注工艺应用以来，低效率的机械除垢技术严重影响着分注测调效率。另一方面注入化学试剂结合会生成沉淀形式污垢，其结垢速度相比二次采油注入的普通水高出十几倍以上，结垢不仅造成地面系统管线堵塞、回压增高，机采井检泵周期过短，产量受到影响，采油和地面集输能耗增大。结垢对油田油气井和集输系统还有以下危害：1)近井地带和油气储层结垢，直接堵塞油气储层空隙通道，油气储层渗透率的下降，增加流体流动阻力，使得油井产量下降；2)注水井及注水设备结垢堵塞后增大水流阻力，需增加成本提升输送能量注水压力，影响注水开采效果；3)油气储层结垢堵塞后，影响油井设备设施的正常运转，如垢物在井眼、油管、阀门及地面集输管线等设备的堵塞，严重的情况下使得油井关井；4)采油过程中，抽油机抽油杆结垢，增加油杆负荷而降低油泵工作效率；5)集输管道和注水设备结垢，会引起设备和管道局部垢下腐蚀，容易引起油管爆炸。
技术实现思路
本技术的目的在于克服上述现有技术中不足，提供一种无需添加化学试剂的高效防垢除垢系统，具体包括：一种油田高压注水管除垢系统，包括高压吸垢管、诱导管、固定安装在高压吸垢管管壁外侧的脉冲换能器、控制器、诱导电源、阳极高压电隔离器、阴极高压电隔离器、密封装置：所述高压吸垢管两端通过支路进水管、支路出水管分别和主进水管和主出水管连通，所述高压吸垢管一侧通过一支路排垢管与主排垢管连接，所述高压吸垢管与支路进水管、支路出水管、支路排垢管之间均设有隔绝高压吸垢管上电传导的阴极高压电隔离器；一端穿设在高压吸垢管内，另一端通过密封装置、隔绝电传导的阳极高压电隔离器与高压吸垢管密封连接的诱导管，所述诱导管伸出高压吸垢管一端通过冲垢进水支管与主进水管连接；所述诱导电源对高压吸垢管和诱导管施加大功率直流电流和方波信号，诱使高压吸垢管带负电、诱导管带正电从而形成结垢诱导电场，使流体中带负电的离子聚集在诱导管上，带正电离子聚集在高压吸垢管上并与流体中负离子结合形成污垢；所述控制器控制脉冲换能器剥离高压吸垢管上的污垢。优选的，所述诱导管均匀的开设有若干个喷水小孔。优选的，所述脉冲换能器与高压吸垢管按直角或锐角点焊接。优选的，所述脉冲换能器数量至少为两个。优选的，所述支路进水管、支路出水管、冲垢进水支管、支路排垢管上分别安装有进水电动阀、出水电动阀、冲垢电动阀、排垢电动阀。优选的，所述密封装置嵌设在高压吸垢管诱导管之间使高压吸垢管诱导管无点接触。优选的，所述进水电动阀、出水电动阀、冲垢电动阀、排垢电动阀和脉冲换能器均由控制器控制。优选的，所述油田高压注水管除垢系统可多个并联或串联方式使用。一种油田高压注水管除垢系统，所述除垢步骤包括：S1，选高压吸垢管：分析流体中离子浓度及成分，根据实际流体模拟实验选取合适的高压吸垢管及配套的油田高压注水管除垢系统；S2，诱导电场:启动诱导电源对高压吸垢管和诱导管施加大功率直流电流和方波信号，诱使高压吸垢管带负电、诱导管带正电形成稳定结垢诱导电场；S3，成垢：控制器发出信号，打开进水电动阀和出水电动阀，流体在诱导电场的作用下，带负电荷离子聚集在诱导管上，带正电荷离子聚集在高压吸垢管上并与流体中靠近高压吸垢管附近的带负荷的离子结合形成污垢；S4，除垢：电沉积完毕后，关闭诱导电源，控制器发出信号关闭进水电动阀和出水电动阀，打开控制器、冲垢电动阀、排垢电动阀，脉冲换能器产生变频移动长脉冲功率超声能量波将高压吸垢管管壁上污垢剥落，结合诱导管小孔喷射的高压水流将污垢清洗干净，污垢排出高压吸垢管外。本技术的有益效果：1)采用电诱导预沉积的技术，彻底解决高压加注系统的污垢问题；2)采用承压管道作为诱导沉积垢的负极，污垢直接在内壁上快速沉积，能够吸附多种正负离子形成非溶解性的无机盐污垢；3)采用特殊材质和工艺加工的高压水管为诱导沉积垢的正极，在诱导管上开有若干个并成一定角度的小孔作为高压水喷口，用来清除污垢，该系统构造简单，而且故障点少，运行寿命长，使用方便；4)采用大功率长脉冲功率超声能量波快速剥离技术，在承压管道的外壁上安装若干个长脉冲超声波换能器，在保证承压管道内部没有任何转动部件的前提下，能够将管道内壁上沉积的各种污垢快速剥离下来，最大程度的减少了故障点，适合油田采油领域要求的长期安装稳定运行的要求；5)模块化设计，可以方便的增减处理模块，以到达现场除垢防垢需要；6)自动运行，无需人工操作；7)纯物理方法，不添加任何化学药剂，无二次污染问题。附图说明图1是本技术中油田高压注水管除垢系统模块结构示意图。图2是本技术中油田高压注水管除垢系统模块组合示意图。图中：1—高压吸垢管；2—诱导管；3—脉冲换能器；4—控制器；5—诱导电源；6—主进水管；6.1—支路进水管；6.2—冲垢进水支管；7—阳极高压电隔离器；8—密封装置；9—主出水管；9.1—支路出水管；9.2—主排垢管；9.3—支路排垢管；10—进水电动阀；11—出水电动阀；12—冲垢水电动阀；13—排垢电动阀；14—阴极高压电隔离器。具体实施方式下面结合附图和具体实施例对本技术的目的作进一步详细地描述，实施例不能在此一一赘述，但本技术的实施方式并不因此限定于以下实施例。如图1所示，本技术油田高压注水管除垢系统由高压吸垢管1、诱导管2、脉冲换能器3、控制器4、诱导电源5、主进水管6、支路进水管6.1、冲垢进水支管6.2、高压隔离器7、密封装置8、主出水管9、支路出水管9.1、主排垢管9.2、支路排垢管9.3、进水电动阀10、出水电动阀11、冲垢电动阀12、排垢电动阀13、阴极高压电隔离器14组成。所述高压吸垢管1通过支路进水管6.1、支路出水管9.1分别和主进水管6和主出水管9相连接。在支路进水管6.1和支路出水管9.1上分别安装有进水电动阀10、出水电动阀11。在污垢吸附沉积过程中，高压吸垢管1带有负电荷，与之相连接的管道也带有负电荷，这样也会促进污垢在其内壁上吸附和沉积，为了避免这个问题，在和高压吸垢管1的连接处设置了阴极高压电隔离器14，以隔绝高压吸垢管1和其它管道的电联系。所述高压吸垢管1内的轴线位置安装有诱导管2，诱导管2一端与高压吸垢管1一端通过密封装置8进行密封连接，一方面可减少诱导管2高水压的冲击，另一方面可使高压吸垢管1与诱导管2充分处于绝缘状态。所述诱导管2和冲垢进水支管6.2之间安装有阳极高压电隔离器7，有效确保诱导管2末端处于绝缘状态，所述冲垢进水支管6.2和主进水管6连接。所述高压吸垢管1通过支路排垢管9.3和主排垢管9.2连接，在支路排垢管9.3上还设有排垢电动阀13。如图1所示，在高压吸垢管1的外侧，沿轴线方向成本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种油田高压注水管除垢系统，包括高压吸垢管（1）、诱导管（2）、固定安装在高压吸垢管（1）管壁外侧的脉冲换能器（3）、控制器（4）、诱导电源（5）、阳极高压电隔离器（7）、阴极高压电隔离器（14）、密封装置（8），其特征在于：所述高压吸垢管（1）两端通过支路进水管（6.1）、支路出水管（9.1）分别和主进水管（6）和主出水管（9）连通，所述高压吸垢管（1）一侧通过一支路排垢管（9.3）与主排垢管（9.2）连接，所述高压吸垢管（1）与支路进水管（6.1）、支路出水管（9.1）、支路排垢管（9.3）之间均设有隔绝高压吸垢管（1）上电传导的阴极高压电隔离器（14）；一端穿设在高压吸垢管（1）内、另一端通过密封装置（8）、隔绝电传导的阳极高压电隔离器（7）与高压吸垢管（1）密封连接的诱导管（2），所述诱导管（2）伸出高压吸垢管（1）一端通过冲垢进水支管（6.2）与主进水管（6）连接；所述诱导电源（5）控制高压吸垢管（1）和诱导管（2）；所述控制器（4）控制脉冲换能器（3）。

【技术特征摘要】
1.一种油田高压注水管除垢系统，包括高压吸垢管（1）、诱导管（2）、固定安装在高压吸垢管（1）管壁外侧的脉冲换能器（3）、控制器（4）、诱导电源（5）、阳极高压电隔离器（7）、阴极高压电隔离器（14）、密封装置（8），其特征在于：所述高压吸垢管（1）两端通过支路进水管（6.1）、支路出水管（9.1）分别和主进水管（6）和主出水管（9）连通，所述高压吸垢管（1）一侧通过一支路排垢管（9.3）与主排垢管（9.2）连接，所述高压吸垢管（1）与支路进水管（6.1）、支路出水管（9.1）、支路排垢管（9.3）之间均设有隔绝高压吸垢管（1）上电传导的阴极高压电隔离器（14）；一端穿设在高压吸垢管（1）内、另一端通过密封装置（8）、隔绝电传导的阳极高压电隔离器（7）与高压吸垢管（1）密封连接的诱导管（2），所述诱导管（2）伸出高压吸垢管（1）一端通过冲垢进水支管（6.2）与主进水管（6）连接；所述诱导电源（5）控制高压吸垢管（1）和诱导管（2）；所述控制器（4）控制脉冲换能器（3）。2.根据权利要求1所述的一种油田高压注水管除垢系统，其特征在...

【专利技术属性】
技术研发人员：褚兴全，褚校崧，
申请(专利权)人：上海兴全电力技术有限公司，
类型：新型
国别省市：上海,31