摘要：油田注水井单井管线及支干线长时间使用后，内壁堆积致密坚硬的砂垢、泥垢，传统化学清洗技术危险系数高，除垢率低，且容易腐蚀管线，采油管理一区采用高压水射流、PIG球物理清洗等技术清洗注水管线，实施后效果满足油田注水开发要求，有明显的经济效益。
关键词：注水管线；清洗
一、 项目概况
文明寨油田注水系统属于高耗能系统，多年来，提高注水系统效率，降低注水用电单耗是文明寨油田节能工作的一个重要课题。文明寨油田注水系统投用时间长，注水干支线使用年限基本在10年以上，单井注水管线使用年限多为15年以上。多年来，注水管网的结垢、堵塞致使管损上升、效率降低，加剧了注入水的二次污染，而传统的化学清洗方法不能确保施工的安全性，并对注水管网具有一定程度的损伤，根据开发需要，需对注水管线进行定期物理清洗，目前采用较多的为PIG球物理清洗。
二、项目完成内容
对全区15870米注水干支线进行清洗，38400米单井注水管线进行清洗。
以上所有管线清洗均采用PIG球物理清洗技术进行清洗，主要装置有PIG球、发射器、接收器、压力测量仪表、PIG球跟踪仪等，PIG球本体由特殊材质构成，具有良好的弹性、任性与耐磨性，它能高效安全的实现对各类油水管线进行清洗，具有清洗彻底，对管线无损伤、无腐蚀等优点。
三、创新内容
1、油井并线生产，不进站量油，利用数字化功图分析工况；
2、优化管线走向，解决低液量井冬季生产回压高难题；
3、注水支线开孔连注水阀组，避免管线跨河带来污染；
4、注水管线自配水间至井口距离缩短，减小管损，提高注水效率；
四、现场应用情况
原理：将PIG球放进发射器后，通过输送介质（配水间阀组注入水）在PIG球前进方向上产生压力差，形成前进推动力，使PIG沿着管线方向前进，在运行过程中，PIG本体或其他清洗附件在注水管线内壁与积垢、泥沙等的接触、挤压，把积垢、泥沙等刮削下来。与此同时，注入水在通过PIG柱面与水管线内壁所形成的间隙时会形成高速环隙射流，对所刮下来的砂垢进行冲击、搅拌，使砂垢随注入水排出至罐车，应用在PIG物理清洗技术，在文明寨油田2条注水干线、23条注水支线、85条单井注水管线上开展试压，并获得了成功，除垢率达到98%。
PIG在文明寨油田注水管线的实施中，发现存在以下几方面的问题：
（1）由于注水管线内壁结垢形状及其不规则，高低不平，管内壁上边厚下边薄，管线末端比首断结垢严重，单井注水管线末端平均垢厚为1.2cm，首端平均垢厚度为0.5cm，注水支干线末端平均垢厚为2.5cm，首端平均垢厚为1.5cm，清洗末端时，先后放置不同直径的PIG球，冲洗至出口时，球均不同程度被打烂，因此，纯PIG球清洗工艺的清洗效率相对较低，清洗时间长，影响注水时率。
（2）PIG球本身的制造成本较高，占清洗计划总成本的70%左右，致使整个清洗过程费用较高。
四、结论与认识
清洗所需最佳流量和压差，根据实验总结如下：
对于规格为φ219的注水管线：
60≤Q≤65（m3/h）
3≤P≤5（MPa）
对于规格为φ180的注水管线：
50≤Q≤55（m3/h）
9≤P≤11（MPa）
对于规格为φ159的注水管线：
35≤Q≤40（m3/h）
13≤P≤15（MPa）
对于规格为φ114的注水管线：
25≤Q≤30（m3/h）
14≤P≤16（MPa）
在清洗施工中，应尽量控制在 以上参数范围内，避免卡球事故的发生。
五、效益分析
1、经济效益分析
投入：（1）共清洗2条注水干线、23条注水支线、85条单井注水管线，共计投入清洗费用120万元；
产出：日节约电量1500KW.h，年累计节约电量54.7万KW.h，节约电费41万元，注水系统系统效率由92%升至98.5%，管损下降，每年可节约电量120*104KW.h，节约电费90万元；
投入产出比：（120）：（131） = 1 :1.1
2、社会效益分析
实施清垢后的管线完全能满足油田注水需求，减少了管线压降损失，有较好的节能效果，并且提高了油田注入水水质，综合经济效益明显。
六、下步推广应用建议?
注水干支线清洗既可以节能降耗，又可以防止注入水的二次污染，建议每2-3年对注水干支线进行清洗一次，单井注水管线3-5年清洗一次，文明寨油田属于出砂严重油田，对集输油管线应定期进行管线清洗除垢，保障油井的正常生产。