天然氣在管道輸送過程中,受氣液混合集輸、溫度及壓力降低等因素影響,液體和雜質(zhì)容易在管道低洼處發(fā)生堆積?,F(xiàn)場主要采用清管器(球)清管方式清除液體及雜質(zhì),以減少管線內(nèi)壁腐蝕程度,降低管道兩端壓差,提高輸送效率和氣井產(chǎn)量。在收球階段,清管器(球)進(jìn)入收球筒后,因通徑變大,清管器(球)運(yùn)行速度降低,(球)兩端壓差減小,運(yùn)行到球筒變徑處附近停止運(yùn)行。收球筒長度普遍在4~5 m,取出清管器具時(shí)存在球取出困難的問題:受限于操作空間、清管器(球)重量、形狀的影響,以及球筒內(nèi)沉積的液、固體雜質(zhì)阻礙,導(dǎo)致現(xiàn)有的簡易工具難以將清管器(球)取出。此外,目前使用的簡易工具因長度較長、重量較重、與清管球接觸面積較小,需兩人同時(shí)進(jìn)行操作,且容易打滑,導(dǎo)致無法在短時(shí)間內(nèi)取出清管器(球)。為提高取出清管器(球)的可操作性和效率,川中油氣礦創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)了一種天然氣管道清管球(器)牽引工具。
管道清管球(器)牽引工具采用鸚鵡螺(斐波那契數(shù)列)原理,由重力引導(dǎo)末端鎖頭,沿滑扣折疊并自鎖,前段長度自然延伸與清管球接觸時(shí)避免打滑。如圖1所示,加長操作桿為可伸縮式,折疊鉤具有多種型號,可適應(yīng)不同規(guī)格管線。牽引工具配置了防爆工業(yè)內(nèi)窺鏡(圖2),能清楚觀察到球筒內(nèi)部情況,還可拍照和攝像。小推車能在管道中自由滑動,用于支撐操作桿(支撐高度可按需求進(jìn)行調(diào)節(jié)),使操作桿保持平穩(wěn)并達(dá)到省力的效果(圖3)。清潔器采用圓弧設(shè)計(jì),與管線內(nèi)壁能更好的契合(圖4)。主要使用步驟如下:①工具A面朝上,手持工具沿收球筒與球體頂端的縫隙插入(圖5);②水平翻轉(zhuǎn)180度,使A面朝下(圖6);③在重力作用下,工具前段沿滑扣自然下垂并鎖定直角形狀(圖7);④勾住球體向外拖出,取出球體(圖8);⑤用清潔器清理帶出的各類臟物。
該工具目前已經(jīng)在西南油氣田公司川中油氣礦、川中北部采氣處、蜀南氣礦等單位生產(chǎn)一線推廣應(yīng)用達(dá)20套,使用效果良好:縮短了操作時(shí)間,降低了因球筒打開可能造成人員硫化氫中毒、硫化鐵粉末自燃的風(fēng)險(xiǎn);清潔器徹底清除了清管帶出的固體及液體雜質(zhì),減少了球筒內(nèi)壁腐蝕程度,降低了球筒帶壓帶來的安全風(fēng)險(xiǎn);重力引導(dǎo)工具沿滑扣折疊并實(shí)現(xiàn)自鎖,不易打滑;前段長度自然延伸,可應(yīng)用于不同規(guī)格管線;配備的防爆工業(yè)內(nèi)窺鏡可實(shí)現(xiàn)自動監(jiān)測,解決了常規(guī)方法無法了解收球筒受損情況和清管器到位情況的問題。該設(shè)計(jì)榮獲2019年中國石油西南油氣田公司采氣工一線創(chuàng)新成果二等獎、2021年四川省職工技術(shù)創(chuàng)新優(yōu)秀成果獎,中石油一線創(chuàng)新成果一等獎。