[发明专利]用于管道除垢的复合型空化清洗器

说明书

本发明公开了一种用于管道除垢的复合型空化清洗器，包括叶片清洗结构和喷嘴，所述的叶片清洗结构和喷嘴通过自锁螺纹连接为一体；所述的叶片清洗结构包括内层叶片和外层叶片两组叶片，所述的内层叶片和外层叶片交错叠放在一起；所述的喷嘴由入口腔、空化谐振腔和射流小孔组成。由于本发明采用了空化机理对管道进行清洗，远远超过传统清洗手段的清洗效率。且采用叶片空化清洗器和空化喷嘴两级复合，提高了单级空化清洗器的空化效果。由于本发明采用复合型空化清洗器，所需驱动压力低于10MPa，比传统的高压水射流清洗技术危险性降低。由于本发明采用的空化清洗器，设备简单，造价较低，比传统的PIG清洗技术所需成本降低。

技术领域

本发明涉及油田管道除垢技术，特别是一种用于管道除垢的空化清洗器。

背景技术

近年来，强碱三元复合驱油体系为油田实现了持续高产稳产，但强碱三元复合驱中强碱和地层中岩石矿物发生的化学反应，造成了储油层岩石的溶蚀和脱落，钙、硅等难溶离子在管道输运过程中沉积形成复杂的混合垢，混合垢会造成油田管道的堵塞，严重地影响采油效率，造成经济损失。因此，研究油田管道中钙、硅混合垢的除垢新技术，改善三元复合驱油体系的流变性能，提高开采效率，具有重要意义。

传统的管道除垢方法包括化学和物理两大类。化学方法利用化学物质与污垢发生化学反应，溶解污垢。化学除垢中由于化学药品的使用，造成环境污染、危害人体健康和腐蚀管道等问题，制约了化学方法的发展。物理方法主要依靠外来能量作用产生的打击力和压力冲击波清除管道污垢，使其破碎、脱落，主要包括高压水射流、空化、机械、PIG、喷砂等。目前，常规的高压水射流、化学、喷砂、微生物等管道除垢方法，在实际工程中均遇到难以克服的管道转弯、管道变径以及在线除垢等难题，造成除垢不彻底、内防腐涂膜不均匀等后果，尤其对于强碱三元复合驱条件下的复杂垢质更加难以清除。

目前管道清洗主要方式包括：高压水射流、PIG清洗方法和化学清洗方法。这些清洗方式都存在一些缺点：

1、高压水射流所需压力较高，危险性较大。

2、PIG清洗方法设备昂贵，成本较高。

3、化学清洗方法毒性较大，污染环境。

发明内容

为解决现有技术存在的上述问题，本发明要设计一种安全性高、高效、绿色环保和低成本的用于管道除垢的复合型空化清洗器。

为了实现上述目的，本发明的技术方案如下：

用于管道除垢的复合型空化清洗器，包括叶片清洗结构和喷嘴，所述的叶片清洗结构和喷嘴通过自锁螺纹连接为一体；

所述的叶片清洗结构包括内层叶片和外层叶片两组叶片，所述的内层叶片和外层叶片交错叠放在一起；所述的叶片清洗结构通过弯折定型成具有双折弯角度的碗状结构，且满足弯折角度θ₁>θ₂；

所述的喷嘴由入口腔、空化谐振腔和射流小孔组成；入口腔直径与空化谐振腔的内径比范围为1.8-2.1；空化谐振腔直径与射流小孔直径比范围为3.1-3.3；

所述的叶片清洗结构内腔与压紧板贴合；所述的喷嘴为空化喷嘴。

进一步地，所述的射流小孔的射流出口为锥孔，锥孔锥角范围为120°-150°。

进一步地，所述的压紧板与叶片清洗结构内腔贴合，采用高弹性材料。

进一步地，所述的叶片清洗结构和喷嘴还通过喷嘴外壁面所开的卡槽进行连接。