迷你机器人让管道清洗快速高效

淡若清风

“油井注水管道清洗机器人运行灵活精准、快速高效，在降低劳动强度、节省成本上优势显著。”4月3日，中石化江汉油田江汉采油厂技师刘文佩兴致勃勃地向笔者介绍该机器人的使用效果。
刘文佩工作所在的江汉采油厂担负着江汉老区地下原油开采、集输等工作任务，其中注水是补充地层能量、实现二次采油的关键环节。注好水才能出好油，注水系统的运行状态，直接决定了水质的好坏。为此，该厂对每条注水管道都制定了清洗计划，但由于需要清洗的注水管道使用年限不同、结垢情况也不一样，在应用自主研发的收发球管道清洗技术来清洗管道时，不仅存在丢球、卡堵或管道清洗不到位等现象，而且费时费力，管道清洗效率低。
如何根据实际管径大小投放合适的清洗球来预防上述现象？2023年初，该厂成立了由刘文佩负责的技术攻关团队，瞄准注水管道清洗这一难题开展技术攻关。“要是我们能研制一款油井注水管道清洗机器人就好了。”经过认真考虑后，刘文佩说。通过现场走访、市场调研，他们发现，市场上技术成熟的管道机器人，只适合管径1000毫米到2000毫米的大口径管道，而江汉采油厂现场应用的管道管径大多为58毫米，有的甚至只有50毫米，这对管道机器人的机械传动、动力传输、软件指挥，都提出更高的要求。
“只要我们转变思维，寻找新路，就有突破的可能。”刘文佩鼓励团队成员说。团队成员在没有资料可供参考的情况下，翻阅了国内外大量科技论文，抽丝剥茧寻找突破点，并多次深入现场采集数据，获取第一手资料。面对机械传动、信号传输、软件配套等技术难题，先后设计7套制作方案，并根据现场管道情况，确定制作适应内经58mm管径的机器人。经过多次现场测试、反复改进，研制出了机器人样机并成功定型。
该油井注水管道清洗机器人主要由机械传动、信号传输、操控指挥三部分组成。通过操控机器人进入管道内部，观察管内结垢情况，制定相应的管道清洗方案。
目前市场上有成熟的管道机器人，但都只适应大口径管道。我们现场大量存在内经48mm和58mm的小口径管道，现有管道机器人无法满足现场需求，因此必须研制适应现场小口径管道的机器人。
2023年11月27日，刘文佩带着攻关团队刚研制的油井注水管道清洗机器人开展试验，利用一段内径为5.8厘米、长为10米的管道，验证机器人的遥控操作、信号传输等各项功能。试验结果表明，油井注水管道清洗机器人在狭长的空间内，遇到障碍物能及时停止，传输信号清晰准确，达到了设计要求。
“目前，针对前期发现的不足，我们正在给油井注水管道清洗机器人做加强型防水处理，确保它在管道内液体环境中正常运行。”刘文佩说，下一步，攻关团队将继续加大油井注水管道洗机器人的推广应用力度，助力老油田持续稳产。（谢江 胡春霞 李东勇）

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