摘要：针对目前油井输油管线在冬季时出现的管线冻堵问题，该论文介绍了一种能够及时发现并解决冻堵问题的装置管线防堵控制器。该装置主要由压力控制器、油井开关控制器两部分组成。其原理为：根据现场掺水压力和停井后输油管线压力设足两个压力值；当输油管线内压力高于捧水压力时由压力控制器发出信号自动使抽油机停机；由于停机，输油管线内的压力开始回落，当管线内的压力回落到低于捧水压力时，捧水自动扫线，当输油管线内的压力降至正常停井时管线压力时，由压力控制器发出信号自动使抽油机开机。这样即防止了管线堵塞，同时又使得巡线人员能够在第一时间发现问题并采取相应整改措施。最大限度地降低了管线冻堵事故的发生。
油井输油管线进入冬季时易出现管线冻堵事故，尤其是对于高粘度、高含蜡、三低一长井、周期末出死油的并更为严重。尽管这些油井存在掺水管线，掺水压力也基本正常，但是由于外界温度的变化，油并产出物质的变化，油并含水、产出物温度的变化以及掺水温度和压力的波动等客观因素影响，油并混合液管线还是容易出现冻堵现象。据了解冬季管线冻堵在胜利油田的各采油厂都是客观存在的。如发生管线冻堵事故，将会对油井产量、生态环境、安全生产以及工农关系造成不必要的破坏与恶劣影响，因此为杜绝此类事故的发生我们进行了管线防堵压裂控制器的研制。
管线冻堵的过程不是一个短时间能够完成的，它是一个输油管线内压力的不断增高的过程，当管线内部压力超过掺水压力时掺水就失去了作用，由于油并一直在生产.管线内介质因无掺水的加温和稀释，管线内介质的推送将会使得管线越堵越严重。随着管线内压力的不断增高，当超过管线的承受能力时就会出现穿孔、刺垫子、刺盘根盒甚至会导致井下管柱出现问题，与此同时电气设备也会超负荷运行。并且油并的冻堵事故大都发生在较低温度的冬季的夜间，若巡并人员不加密巡线时间段，巡线将很难及时发现。
管线冻堵事故一旦发生，处理时需停井，用高压气体、液体将管线顶通后才能再次生产。现在以稠油并为例简述一下冻堵及处理的全过程:草20-XX井(属于稠油三低一长井、且管线跨沟)19:00夜班巡并时油井正常生产、计量间掺水压力温度正常(管线开始冻堵但管线内压力还未超过掺水压力)。24:00巡并时油井正常生产、计量间掺水压力正常温度稍有下降(此时管线内压力已超过掺水，只是由于温度传递和保温效果较好导致掺水温降缓慢)。2:00夜巡发现油并正常生产、掺水温度明显下降，通知大队值班人员处理。
2:15大队值班人员到达现场，同时通知停并并对掺水量进行调节，计划用掺水顶通管线，但此时油管内压力已经远超掺水压力，掺水已失去流动性，同时掺水末端和跨沟管线处开始冻结。处理至6:00无结果，报矿上压风机扫线。7:30压风机到达现场但由于管线长，只能开孔分段扫线，于是人员开始挖坑找管线(一般50米左右一个坑)另一部分人员对过沟管线进行加温(一般采取火烧)。分段扫线，每扫通一段管线只是达到气通，还要用掺水继续将管线内的死油扫除，才能达到液通。若该管线长度超过500米或更长且管线内原油粘度过高，扫通这条管线至少需要24-48小时。
可想而知人员的劳动强度、停井耽误的原油产量、扫死油时造成的污染、挖坑时要处理的工农关系、HSE隐患等等会消耗大量的人力、物力、财力。若因输油管线因冻堵造成穿孔，其造成的损失将更大。针对现场这一实际情况，我们开展了管线防堵压力控制器的研制，研制成功后进行了现场应用，现场应用效果非常明显，安装该装置的10口并在2年内均未出现管线冻堵事故。
管线防堵压力控制器结构及工作原理
该装置主要由管线压力控制器、油并开关控制器、无线信号发送器及接收器等部分组成。
其工作原理为:
(1)根据现场掺水压力和停并后管线压力在电接点压力表1上设定两个压力整定值，高压1.3MPa，低压0.3MPao
(2)当管线内压力达到1.3MPa时与1一电接点压力表相连的2一信号发射器发出信号由3一信号接收器接收，再由6一直流变压器开启4一控制继电器JZ1实现自动停机。
(3)由于停机，管线内的堵塞物质不再增加，管线内压力开始回落。
(4)当管线内的压力回落到低于掺水压力时，掺水系统自动开启继续扫线。
(5)管线被扫通后，当压力降至0.3MPa时，由1一电接点压力表相连的1)一信号发射器发出信号由3一信号接收器接收，再由6一直流变压器开启5一控制继电器JZ2实现自动启机。这样即防止了管线堵塞，同时巡线人员发现停井也会在第一时间发现问题并及时采取相应的措施。
工作参数:
适用温度:OCC-80`C
适用压力:OMPa-1OMPa
适用电压:220v交流电
压力控制范围:OMPa--1 OMPa(可调)
二、现场试验
该装置在室内试验成功后进行了相关的现场试验。该装置先后安装在草20一平27、草20一平61等10口并上同时试验，自2010年2月份安装后至2012年11月份，该10口井均未发生管线冻堵事故。
三、认识及结论
(1)、该装置体积小，拆装方便，可实现自动控制，安全性能好，实现了现场应用时安全第一的理念;
(2)、该装置应用防震电接点压力表，该压力表野外环境适用能力强，压力值反应灵敏，控制压力值的范围可根据需要任意调节，增大了该装置的适用范围;
(3)、该装置的应用可降低生产成本和人工劳动强度，提高了工作效率和经济效益，具有较大的推广应用价值;
(4)、该装置适用于油井输油管线以及集输输油管线等，可避免管线超压事故的发生。
