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采油设备超声波清蜡除垢的应用

2021-11-20穆文利

油气·石油与天然气科学 2021年10期
关键词:超声波应用

穆文利

摘要:超声波清蜡除垢相较于传统的除垢方式效率更高,在机械的采油当中不可避免下油管、地面输油管会应为采出液的影响而产生结蜡等现象,这种现象会严重影响到机器的正常运作,如果采取人工的方式来清除,费时、费力而且还达不到理想的效果,于是采取超声波的技术原理对其进行除垢已达到机器可以顺利的完成工作。

关键词:超声波;清蜡除垢;应用

前言:

使用超声波技术可以帮助工作人员减轻工作压力,高效的完成工作,超声波指的是超出人耳所能听到的声波,将超声波技术投入到采油设备当中,主要是为了帮助机器清除污垢,以保证可以顺利完成工作。

一.油井结油结垢的原因

结蜡、结垢都会影响到工作的效率但是两者并不属于同一性质,在地下的原油被排出,使各种设备存在积累污垢的现象,长时间下来如果没有相关人员的处理,就会越累越多最后会使系统压力上升造成油气泄漏,从而引发事故,所以说相关工作人员一定不要忽视定期清理污垢,结垢和结蜡不太相同的是结蜡主要是

依据油井自身含油的多少所决定的,油井的饱和压力之下所能够溶解的气和容蜡能力所成的正比,结垢主要是物质的沉淀,结垢相对于结蜡来讲速度较为缓慢。原油当中导致结油结垢的原因有很多,其中有一个原因就是原油当中的轻质成分,如果说轻质成分的含量高溶解蜡的能力就会比较强,但是倘若原油当中所含有的轻质成分较少的化,溶解能力就会比较弱,蜡的形成主要是轻质成分逃离所导致的[1]。在原油当中还有胶质和沥青质,这两种物质对于结油结垢不仅有正面的影响还具有负面的影响,既有分离原油中碳元素的影响,又是蜡形成的主要载体,机器的内部形成蜡,就很有可能堵塞通道,大大降低了工作效率,倘若长时间不清理还有可能会出现停止工作的现象。油井的结蜡和结垢会导致生产效率低下,较为严重可能会引起安全事故,所以相关企业每一年都会投入大量的人力物力来完成清洁,以确保工作可以顺利的进行,超声波的投入和使用帮助相关人员解决了很多难题,且深受人们青睐。

二.超声波清蜡除垢的应用

(一)采用超声波真空气穴进行清理

超声波技术用于工业领域主要是源自于一名日本学者发表的超声波清洗器理论论述,在这篇论述当中提到真正达到清洗作用的是真空气穴,这一观点和之前的观点有所不同,之前人们人们超声波能够起到清除污渍主要是通过电子产生的震动所产生的气泡来清洗,所以这一观点的提出对超声波的清洗作用发挥了重要的作用污垢一直在机器上会严重的影响机器的顺利运行,影响工作质量,之前采用的人工清洗效率低下且效果并不理想,采用超声波之后可以大大减少人工成本,提高工作效率。

采用超声波真空气穴的原理,清洗的效果更加明显,在需要清洗的机器上安装超声波清蜡除垢器,对设备内部进行处理,是之能够在超声波的作用下达到除垢的目的,超声波所产生的冲击波有很大的作用,可以做到破碎固形物达到出轨的目的[2]。超声波清蜡除垢器和其他的除垢器所不同的是,将电能转化成机械震动的声能,以此来达到清除污垢的目的,超声波有很多的优点,频率高、波长短所以清洁时力量更加的集中,清洁效果非常好,超声波无论是对于液体还是对于固体的穿透力都非常高,这是普通的人工所无法做到的,在密闭环境时超声波就可以很好的发挥出自身的优势,比如说在井站常输流程当中就可以起到很好的清除污垢的作用。

(二)利用“空化效应”进行清洁

当超声波的压强达到一定程度时就会产生一种能量,这个时候液流的气泡就会瞬间变大紧闭产生冲击波从而就会形成空化效应。空化效应实则就是让固体进行分解不能聚集在一起,不断重复的冲击就会对固形体产生一种切割的作用使其不能结合,让固形体有一种麻木疲劳感最终落下成为细微的例子。

超声波清除污垢的原理其实很简单主要是通过产生正负交变得声压射流来达到清除污垢的作用。超声波的空化作用还能够破损蜡、垢的结构,使之乳化达到清除。

超声波的空化作用主要是能够作用在能量转换,通过转换物质之间的各种能量达到清洁,通过各种作用下产生小气泡,这些小气泡迅速上升表大形成负压区,在此之间正压区也在作用,正压区的气泡爆裂紧闭如此重复的工作,从而达到能量的失衡破坏污垢的结构达到清洁效果。超声波的空化作用可以有效的作用在设备管线内部,使管线内部各种污垢能够被快速的清理下来,空化作用实际上就是高、低频率的相互作用所产生的低压可以使气泡变大,高压使气泡炸裂,使之对其污垢產生乳化的效果。

(三)有针对性的进行清理

可以针对不同的需求而选择不同类型的超声波清蜡除垢器,不同类型的的清蜡除垢器的效果是不相同的,超声波所发射出来的频率、液流、流向相互作用,能够改变所要清理设备内部的液体能量,可以有效的加大或者减少空化效果,所以说工作人员要结合实际选择出适合的超声波除垢器[3]。

在进行清理的时候工作人员也要注意机器的区域问题,而采用不同的超声波振幅,倘若是在边沿地带,所存才的液流流体就会比较拥挤,狭窄的区域相对来说比较难清理,由于区域过于的狭窄液流会汇集到一起,对于面积比较大的区域液流的就会相对来说比较分散,容易清理,所以针对于不同的区域要选择相应的振幅对其进行清理。

结语:

采用超声波技术进行清理,大大减少了人工投入从而降低成本,将超声波技术应用的采油过程当中,可以起到非常好的清洁效果,针对于结蜡结垢现象超声波可以非常好的作用,长时间的结蜡结垢会影响到工作的进度,需要及时的清理,超声波的出现减少了工作人员的压力,且超声波的安装较为简单不需要过多工作者的干预,工作者只需要定期的做好维护。

参考文献:

[1]孙佳星,刘奕良,崔东华等.采油机械设备的管理与维护保养技术[J].设备管理与维修,2020(20):66-68.

[2]陈华兴.大功率超声波油层解堵技术及应用[J].重庆科技学院学报(自然科学版),2019,21(06):41-45.

[3]毛源,唐存知.超分子除垢剂在油田除垢中的性能的实验测试[J].重庆科技学院学报(自然科学版),2019,21(05):39-41.

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