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油管是油田开发生产过程中主要的采油工具之一，在井下经过长时间的使用后，部分油管由于内壁结垢、锈蚀等原因，在内壁形成一层附着的锈垢层。同时，注水井在使用过程中也会在管内外壁产生锈层，这样的油管如用于油井，下井后会因锈垢的脱落造成卡泵、堵管事故。因此只能当作地面注水管线使用，由于没有较为成熟的油管内外壁除垢工艺，形成各采油厂油井管的严重不足而水井管的大量积压现象，仅江苏油田试采厂一年就有25000 余根水井管积压在现场无法使用。高压水射流清洗技术是水井结垢管重新修复利用的一种手段。2001年试采一厂在油管修复线上引进了这一工艺，但由于这是一项新兴技术，在水井管的清洗设备和工艺上还不成熟，处于摸索阶段，速度慢、清洗效果差，不能达到水井结垢管的充分回收利用，所以，这一工艺流程在不到一年时间就宣告流产。在2009的油管修复线改造过程中，试采一厂有关技术人员对高压水射流工艺设备进行了研究，对射流参数进行了优化筛选，经过多方论证，选用了洛阳水星天成石油设备有限公司生产的MXN(W)型高压水射流清洗线，开辟了一条水井管修复利用的新途径。经过2年多的紧张筹备和施工，于2011年12月我站在油管修复工程中成功地应用了高压水射流清洗油管技术，取代了传统的化学清洗油管方法。经高压水射流清洗后油管内外表面干净，经手擦无明显油污，对于注水井结垢严重和油污堵塞的油管特别有效。
一、高压水射流清洗的优点
高压水射流清洗技术是在射流、波速与压力的作用下产生剥离、磨削、剪切、微波振动等交互作用瞬间对污物、污垢实施复合破碎形成粉末并随水带出设备的垢质被清洗得干净、彻底、无死角、安全环保高压水射流清洗技术特点高压水射流清洗与传统的水射流冲洗、人工清洗及化学清洗相比有以下优点1、选择适当的压力等级高压水射流不会损伤被清洗的对象。2、高压水射流清洗不会造成二次污染清洗过后如无特殊要求不需要进行洁净处理。3、能清洗形状和结构复杂的物体能在空间狭窄或环境恶劣的场合进行清洗作业。4、高压水射流机械化程度高清洗效率高。5、高压水射流清洗能力强、安全、经济、快速及环保。
二、设备主要工作参数
1.清洗范围：油管内径∮62mm～∮79.5mm
油管长度：8～9.8m
2.生产能力 30根/小时
3.清洗质量：手摸无原油堆积
4.操作控制：手动、全自动控制
三、高压水射流工作原理
高压水射流清洗主要依靠高速水流对垢层的冲击作用及楔劈效应达到除垢的目的。水力喷射的基本原理是喷射水流必须对垢层或沉积物有足够的撞击力使其粉碎，渗透流体呈楔子插入垢层和金属表面之间，使垢层脱落而露出清洗的表面。结垢多呈层状或多孔状，容易碎裂。因为喷射水流的撞击可以击中一个孔，在其表面以下的形成一个内压而使上部垢层裂开,在喷射操作过程中冲碎的颗粒夹杂在喷射流中帮助冲击更多的颗粒。在油管清洗线上，利用高压往复泵打出的常温高压水，经高压喷嘴将高压低流速的水转换为低压高流速的射流，并以很高的冲击动能和一定的角度连续不断地射向油管内外表面，从而将油管内外表面的油污、蜡质、水垢、铁锈等污垢剥离下来，实现清洗作业的目的。
四、MXN(W)型高压水射流清洗线的结构及工艺流程
1.高压水射流清洗线的组成及各系统作用
高压水射流油管清洗作业线主要由高压泵系统、内外清洗线、水处理系统及自动控制系统等组成。
1.1高压泵系统由高压柱塞泵、给水系统、高精度过滤系统、进水水压监控装置、变频器、高压管线等组成。该系统将常温常压水经高压泵变成常温高压流体，送往内外清洗线的高压喷嘴。
1.2内外清洗线由油管传输系统、旋转内喷射杆油管通径规、枪杆扶正器等组成。油管传输系统的作用是实现油管傳输、拨管、螺旋前进、后退等。双滚轮组和油管前进轴线呈一定角度，油管在进给的同时也旋转，并且旋转的速度远大于前进的速度，这样在油管外表面清洗时，外喷头的水线与油管表面形成包络曲面。由控制台对变频调速器进行无级调速，控制油管旋转的速度，以便满足对各种污垢的清洗要求。旋转内喷射杆由气马达带动并产生高速旋转，高压喷嘴装配于内喷射杆的头部，转速在500～1500r/min 之间可调。由于内喷射杆的高速旋转，水线距离减小，增加了水线密度，使水线与油管表面形成宽包络曲面，增加了单位时间清洗面积，有效地提高了设备去除污垢的能力。
1.3水处理系统由回水槽、沉降池、过滤装置等组成。主要作用是对污水净化并再利用，确保循环水使用清洁，延长高压设备的使用寿命和检修周期。
1.4自动控制系统由控制柜、操作台及微机控制系统等组成，由 PLC、微机工控软件完成整个清洗作业线的自动控制和监测，实现各设备的手动及自动化控制。
2.高压水射流清洗油管修复线工艺流程
油管经上料机械手从待洗油管架上料至外清洗线上，双滚传输机使油管按清洗方向旋转前进，依次通过刷式清洗机，提高清洗质量，清洗后的油管由下料机构将油管下料。油管经再上料机械手上料至内清洗线上，内清有料接近开关检测有油管信号后，前后防喷罩落下，使油管定位同时罩住油管两端。清洗动力小车前进，高压旋转喷枪旋转，动力小车动力至端部前进到位开关发出信号，小车回退，进行二次清洗。小车回退至导轨尾部后退接近开关发出信号，小车停止，完成清洗。前后防喷罩下压提起，下料机械手使油管下料。
五、在油管修复中所取得的经济效益
1.在水井管中的修复中所取得的效益
水井管在经过长时间使用后，由于内壁结构、锈蚀等原因，在内壁形成附着锈垢层，采取高压水射流清洗技术可以重新修复利用。目前，生产线运行后，年修复能力可达4万根，按照50%的合格率，年修复成品修复水井管2万根，每吨按净利润2000元计算，可为节约成本330万元。
2.在报废油井油管中“找”出的效益
为了充分发挥高压水射流清洗工序的功能，对一次清洗洗不通的油井油管，经过探伤合格，集中上成品架后，再倒到高压水清洗架，利用高压水清洗线再进行二次清洗，提高了回收油管的修复合格率；从2012年1月到4月10日，经过高压清洗线二次清洗的油管共4071根，合格3663根，每吨按净利润2000元计算，创效61万元。
参考文献
[1]薛胜雄等著.高压水射流技术与应用.北京：机械工.业出版社，1998.
[2]温维众等著.国内外输油（气）管道清洗技术综述.管道运输，1999（４）
一、高压水射流清洗的优点
高压水射流清洗技术是在射流、波速与压力的作用下产生剥离、磨削、剪切、微波振动等交互作用瞬间对污物、污垢实施复合破碎形成粉末并随水带出设备的垢质被清洗得干净、彻底、无死角、安全环保高压水射流清洗技术特点高压水射流清洗与传统的水射流冲洗、人工清洗及化学清洗相比有以下优点1、选择适当的压力等级高压水射流不会损伤被清洗的对象。2、高压水射流清洗不会造成二次污染清洗过后如无特殊要求不需要进行洁净处理。3、能清洗形状和结构复杂的物体能在空间狭窄或环境恶劣的场合进行清洗作业。4、高压水射流机械化程度高清洗效率高。5、高压水射流清洗能力强、安全、经济、快速及环保。
二、设备主要工作参数
1.清洗范围：油管内径∮62mm～∮79.5mm
油管长度：8～9.8m
2.生产能力 30根/小时
3.清洗质量：手摸无原油堆积
4.操作控制：手动、全自动控制
三、高压水射流工作原理
高压水射流清洗主要依靠高速水流对垢层的冲击作用及楔劈效应达到除垢的目的。水力喷射的基本原理是喷射水流必须对垢层或沉积物有足够的撞击力使其粉碎，渗透流体呈楔子插入垢层和金属表面之间，使垢层脱落而露出清洗的表面。结垢多呈层状或多孔状，容易碎裂。因为喷射水流的撞击可以击中一个孔，在其表面以下的形成一个内压而使上部垢层裂开,在喷射操作过程中冲碎的颗粒夹杂在喷射流中帮助冲击更多的颗粒。在油管清洗线上，利用高压往复泵打出的常温高压水，经高压喷嘴将高压低流速的水转换为低压高流速的射流，并以很高的冲击动能和一定的角度连续不断地射向油管内外表面，从而将油管内外表面的油污、蜡质、水垢、铁锈等污垢剥离下来，实现清洗作业的目的。
四、MXN(W)型高压水射流清洗线的结构及工艺流程
1.高压水射流清洗线的组成及各系统作用
高压水射流油管清洗作业线主要由高压泵系统、内外清洗线、水处理系统及自动控制系统等组成。
1.1高压泵系统由高压柱塞泵、给水系统、高精度过滤系统、进水水压监控装置、变频器、高压管线等组成。该系统将常温常压水经高压泵变成常温高压流体，送往内外清洗线的高压喷嘴。
1.2内外清洗线由油管传输系统、旋转内喷射杆油管通径规、枪杆扶正器等组成。油管传输系统的作用是实现油管傳输、拨管、螺旋前进、后退等。双滚轮组和油管前进轴线呈一定角度，油管在进给的同时也旋转，并且旋转的速度远大于前进的速度，这样在油管外表面清洗时，外喷头的水线与油管表面形成包络曲面。由控制台对变频调速器进行无级调速，控制油管旋转的速度，以便满足对各种污垢的清洗要求。旋转内喷射杆由气马达带动并产生高速旋转，高压喷嘴装配于内喷射杆的头部，转速在500～1500r/min 之间可调。由于内喷射杆的高速旋转，水线距离减小，增加了水线密度，使水线与油管表面形成宽包络曲面，增加了单位时间清洗面积，有效地提高了设备去除污垢的能力。
1.3水处理系统由回水槽、沉降池、过滤装置等组成。主要作用是对污水净化并再利用，确保循环水使用清洁，延长高压设备的使用寿命和检修周期。
1.4自动控制系统由控制柜、操作台及微机控制系统等组成，由 PLC、微机工控软件完成整个清洗作业线的自动控制和监测，实现各设备的手动及自动化控制。
2.高压水射流清洗油管修复线工艺流程
油管经上料机械手从待洗油管架上料至外清洗线上，双滚传输机使油管按清洗方向旋转前进，依次通过刷式清洗机，提高清洗质量，清洗后的油管由下料机构将油管下料。油管经再上料机械手上料至内清洗线上，内清有料接近开关检测有油管信号后，前后防喷罩落下，使油管定位同时罩住油管两端。清洗动力小车前进，高压旋转喷枪旋转，动力小车动力至端部前进到位开关发出信号，小车回退，进行二次清洗。小车回退至导轨尾部后退接近开关发出信号，小车停止，完成清洗。前后防喷罩下压提起，下料机械手使油管下料。
五、在油管修复中所取得的经济效益
1.在水井管中的修复中所取得的效益
水井管在经过长时间使用后，由于内壁结构、锈蚀等原因，在内壁形成附着锈垢层，采取高压水射流清洗技术可以重新修复利用。目前，生产线运行后，年修复能力可达4万根，按照50%的合格率，年修复成品修复水井管2万根，每吨按净利润2000元计算，可为节约成本330万元。
2.在报废油井油管中“找”出的效益
为了充分发挥高压水射流清洗工序的功能，对一次清洗洗不通的油井油管，经过探伤合格，集中上成品架后，再倒到高压水清洗架，利用高压水清洗线再进行二次清洗，提高了回收油管的修复合格率；从2012年1月到4月10日，经过高压清洗线二次清洗的油管共4071根，合格3663根，每吨按净利润2000元计算，创效61万元。
参考文献
[1]薛胜雄等著.高压水射流技术与应用.北京：机械工.业出版社，1998.
[2]温维众等著.国内外输油（气）管道清洗技术综述.管道运输，1999（４）