专利名称：水下生产管线高清洁度串洗装置及方法
技术领域：
本发明属于海洋石油工程领域，具体涉及一种水下生产管线高清洁度串洗装置及方法。
背景技术：
目前，随着我国海洋石油从浅海到深海开发步伐的迈进，采用以水下生产系统为开发模式的油气田数量正逐年增加，该开发模式为平台或FPSO的液压动力单元(HPU)通过水下脐带缆中的液压管线远距离遥控操作水下采油(气)树阀门。由于水下设施对流体介质的精度要求特别严格(必须达到NAS1638标准6级或以上)，所以，软管或仪表管线在安装到整个液压控制系统前必须对其进行串洗作业，如果管线串洗不干净，一旦液压油受到污染，就有可能导致位于采油(气)树水下控制模块(SCM)内部的电磁阀无法正常工作，从而导致整个系统的瘫痪。除此之外，水下出现故障的设备更换、维修又相当困难，需要耗费大量的人力、物力和财力，而且，重新串洗整个液压系统更是无法实现。现有管线串洗技术通常都是直接用目标介质进行串洗，不但浪费资源，而且串洗效果不理想。同时，现有技术无法对管路内的流体状态进行监控，不能达到最优的串洗状态，导致串洗效率低，至少需要24h或以上才能将管线串洗至NAS1638标准6级。此外，现有管线串洗技术所选用的过滤器一般为合成纤维袋式过滤器，通过实验发现，该过滤器的流体阻力较大，很难实现流体紊流的效果。并且从取样点取样分析，有从过滤器上冲刷下的丝状纤维存在，这将严重危害水下电磁阀的使用安全。上述论述内容目的在于向读者介绍可能与下面将被描述和/或主张的本发明的各个方面相关的技术的各个方面，相信该论述内容有助于为读者提供背景信息，以有利于更好地理解本发明的各个方面，因此，应了解是以这个角度来阅读这些论述，而不是承认现有技术。
发明内容
本发明的目的在于避免现有技术中的不足而提供一种水下生产管线高清洁度串洗装置及方法，其管线串洗精度高、串洗效率高、安全可靠。本发明的目的通过以下技术方案实现:
提供一种水下生产管线高清洁度串洗装置，包括串洗泵、储液箱、粗过滤器、精过滤器和生产管线，储液箱的出口经粗过滤器连接至串洗泵的入口，串洗泵的出口经精过滤器连接至生产管线的入口端，生产管线的出口端连接至储液箱。其中，所述精过滤器与生产管线的入口端之间串接有除静电管线。其中，所述精过滤器与除静电管线之间设有系统安全阀，系统安全阀的溢流口连接至储液箱。其中，所 述除静电管线与生产管线的入口端之间接有排放阀，排放阀的出口连接至储液箱。
其中，所述串洗泵的出口与精过滤器之间设有泵安全阀，泵安全阀的溢流口连接至储液箱。 其中，所述粗过滤器为磁性粗过滤器，过滤精度为30 μ m ;和/或，所述精过滤器为高压精过滤器，过滤精度为3 μ m。其中，所述串洗泵为变量泵。其中，所述生产管线的入口端和出口端均接有压力表和/或节流阀。一种采用如上所述的水下生产管线高清洁度串洗装置进行串洗的方法，采用弱酸、弱碱、缓蚀剂、清洁液和目标介质对生产管线依次进行酸洗、清洁洗和目标介质洗的串洗作业。其中，酸洗时雷诺数为2000 ^ Re ^ 4000，清洁洗时雷诺数为4000 ^ Re ^ 6000，目标介质洗时雷诺数为6000 ^ Re ^ 8000。本发明解决了水下生产系统中所需仪表管线和软管的高精度串洗问题，填补了海洋石油工程领域水下生产装置中管线高清洁度串洗工艺的一项空白，并且适用于其它对管线串洗精度要求高的领域，可实现自动化串洗，串洗效率高。
利用附图对本发明作进一步说明，但附图中的实施例不构成对本发明的任何限制，对于本领域的普通技术人员，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据以下附图获得其它的附图。图1是水下生产管线高清洁度串洗装置的结构图。
具体实施例方式为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细的描述，需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。如图1所示，本发明所述的水下生产管线高清洁度串洗装置，包括串洗泵1、储液箱2、粗过滤器3、精过滤器4和生产管线5。所述串洗泵I为变量泵，泵的选取必须保证管路内流体呈紊流状态(酸洗时雷诺数为2000 ^ Re ^ 4000，清洁时雷诺数为4000 ^ Re ^ 6000,串洗目标介质时雷诺数为6000 ^ Re ^ 8000)。储液箱2的出口经粗过滤器3连接至串洗泵I的入口，串洗泵I的出口经精过滤器4连接至生产管线5的入口端，生产管线5的出口端连接至储液箱2。所述精过滤器4与生产管线5的入口端之间串接有除静电管线6。所述粗过滤器3为磁性粗过滤器，滤芯采用不锈钢金属滤网，过滤精度为30 μ m ;所述精过滤器4为高压精过滤器，滤芯采用玻璃纤维滤材，过滤精度为3 μ m。在精过滤器4的出口安装一个过滤器关断阀13，在关断阀出口管线上连接一根15米的静电管线6，用于释放流体经过高压精过滤器产生的静电电荷。所述精过滤器4与除静电管线6之间设有系统安全阀7，系统安全阀7的溢流口连接至储液箱2。所述除静电管线6与生产管线5的入口端之间接有排放阀8，排放阀8的出口连接至储液箱2。所述串洗泵I的出口与精过滤器4之间设有泵 安全阀9，泵安全阀9的溢流口连接至储液箱2。泵安全阀、系统安全阀和排放阀，用于保证整个系统的安全，泵安全阀、系统安全阀和排放阀的出口均连接至储液箱2，可防止清洗液浪费。所述生产管线5的入口端和出口端均接有压力表10和节流阀11，整个管路上还接有流量计12和温度计，在生产管线5处还接有取样阀14，取样阀14用于从管线中取样进行分析，判断清洁度。一种采用如上所述的水下生产管线高清洁度串洗装置进行串洗的方法，具体步骤如下:
1.按照图1所示管线串洗原理布置图连接待串洗管线至串洗主流程；
2.加注弱酸洗液和少量缓蚀剂至储液箱，检查阀门状态，导通整个流程进行酸洗作业，酸洗过程中，保证管路内酸洗液的雷诺数为2000 ^ Re ^ 4000 ；
3.酸洗两个小时，将管路内的酸洗液清空，并用弱碱液对排出的酸液进行中和；
4.加注NAS1638标准10级左右的清洁液(蒸馏水)至储液箱，导通整个流程进行清洁洗作业，清洁洗过程中，保证管路内蒸馏水的雷诺数为4000 ^ Re ^ 6000 ；
5.清洁洗两个小时，将管路内的蒸馏水清空；
6.利用高纯度氮气对管路进行吹扫、干燥；
7.根据管线使用目标介质，选择与使用介质相同的串洗介质(水基液压油)，加注液压油至储液箱，导通整个流程进行目标介质洗作业，目标介质洗过程中，保证管路内液压油的雷诺数 6000 ^ Re ^ 8000 ；
8.每隔两个小时从取样点进行取样分析；
9.设备运行期间，观察流体温度，压力表、流量计读数，如若异常，停泵检修处理；
10.当液压油精度达到NAS1638标准6级或更高(通常只需6个小时)，停止油洗作业；
11.拆除油洗管线，将管线两端接头封存，至此，管线串洗工作结束。上面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是，本发明还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，不能理解为对本发明保护范围的限制。总之，本发明虽然例举了上述优选实施方式，但是应该说明，虽然本领域的技术人员可以进行各种变化和改型，除非这样的变化和改型偏离了本发明的范围，否则都应该包括在本发明的保护范围内 。
权利要求
1.一种水下生产管线高清洁度串洗装置，其特征在于:包括串洗泵(I)、储液箱(2)、粗过滤器(3)、精过滤器(4)和生产管线(5)，储液箱(2)的出口经粗过滤器(3)连接至串洗泵(1)的入口，串洗泵(I)的出口经精过滤器(4)连接至生产管线(5)的入口端，生产管线(5)的出口端连接至储液箱(2)。
2.根据权利要求1所述的水下生产管线高清洁度串洗装置，其特征在于:所述精过滤器(4)与生产管线(5)的入口端之间串接有除静电管线(6)。
3.根据权利要求2所述的水下生产管线高清洁度串洗装置，其特征在于:所述精过滤器(4)与除静电管线(6)之间设有系统安全阀(7)，系统安全阀(7)的溢流口连接至储液箱(2)。
4.根据权利要求2所述的水下生产管线高清洁度串洗装置，其特征在于:所述除静电管线(6)与生产管线(5)的入口端之间接有排放阀(8)，排放阀(8)的出口连接至储液箱(2)。
5.根据权利要求1所述的水下生产管线高清洁度串洗装置，其特征在于:所述串洗泵(O的出口与精过滤器(4)之间设有泵安全阀(9)，泵安全阀(9)的溢流口连接至储液箱(2)。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的水下生产管线高清洁度串洗装置，其特征在于:所述粗过滤器(3)为磁性粗过滤器，过滤精度为30 μ m;和/或，所述精过滤器(4)为高压精过滤器，过滤精度为3 μ m。
7.根据权利要求1至5中任一项所述的水下生产管线高清洁度串洗装置，其特征在于:所述串洗泵(I)为变量 泵。
8.根据权利要求1至5中任一项所述的水下生产管线高清洁度串洗装置，其特征在于:所述生产管线(5 )的入口端和出口端均接有压力表(10 )和/或节流阀(11)。
9.一种采用如权利要求1至8任一项所述的水下生产管线高清洁度串洗装置进行串洗的方法，其特征在于:采用弱酸、弱碱、缓蚀剂、清洁液和目标介质对生产管线依次进行酸洗、清洁洗和目标介质洗的串洗作业。
10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于:酸洗时雷诺数为2000^ Re ^ 4000，清洁洗时雷诺数为4000 ^ Re ^ 6000，目标介质洗时雷诺数为6000 ^ Re ^ 8000。
全文摘要
本发明公开了一种水下生产管线高清洁度串洗装置及方法。水下生产管线高清洁度串洗装置，包括串洗泵(1)、储液箱(2)、粗过滤器(3)、精过滤器(4)和生产管线(5)，储液箱(2)的出口经粗过滤器(3)连接至串洗泵(1)的入口，串洗泵(1)的出口经精过滤器(4)连接至生产管线(5)的入口端，生产管线(5)的出口端连接至储液箱(2)。本发明解决了水下生产系统中所需仪表管线和软管的高精度串洗问题，填补了海洋石油工程领域水下生产装置中管线高清洁度串洗工艺的一项空白，并且适用于其它对管线串洗精度要求高的领域，可实现自动化串洗，串洗效率高。
文档编号B08B13/00GK103240245SQ20131018347
公开日2013年8月14日 申请日期2013年5月17日 优先权日2013年5月17日
发明者周声结, 戚蒿, 井元彬, 祁嘉朋 申请人:中国海洋石油总公司, 中海石油(中国)有限公司湛江分公司