一种新型多功能洗井清蜡车的研制及应用

2020-03-24 13:12张海丽
设备管理与维修 2020年2期
关键词:管汇三缸洗井

张海丽,张 振

(中国石油集团渤海石油装备制造有限公司石油机械厂,河北任丘 062550)

0 引言

吉林油田冬季温度极低,且冬季洗井作业较多,现有洗井清蜡车不能满足吉林油田冬季洗井作业的需求。为此,中国石油集团渤海石油装备制造有限公司石油机械厂研制了一款新型多功能洗井清蜡车。设备由二类底盘车、三缸柱塞泵、燃油锅炉、水箱、传动系统、控制系统、副车架等部分组成:冷洗作业时,水介质通过吸入管线进入三缸柱塞泵加压后,通过排出管线,进行洗井作业;热洗作业时,水介质通过吸入管线进入三缸柱塞泵加压,进入锅炉加热后,通过排出管线,进行洗井作业;蒸汽加热作业时水介质吸入后进入清蜡水泵加压进入锅炉加热,产生蒸汽,用于管线加热解冻。该车主要用于油、水、气井不起出管柱的清蜡作业,也可用于地面油管、杆的清蜡作业,管线解堵作业,冲砂、洗井、替泥浆等循环作业,试压作业等。

该车整机设计先进、合理,满足吉林油田野外作业、道路特点,符合HSE 标准。

1 新型冲多功能洗井清蜡车设计

该型洗井清蜡车具备高压冷水洗井、大排量热水洗井、蒸汽加热清蜡等多种功能,作业时作业介质流态稳定,热功率高,能够满足油田洗井、清蜡作业等多种作业工况,车载柱塞泵、油田专用作业锅炉经久耐用,操作系统采用车载发电机组供电,操作方便易维护,性能安全可靠,便于维护。该车可以节省资金、降低资源使用情况、满足环境保护的需求。

1.1 结构特征

该型洗井清蜡车采用车载设备移运式结构,车型采用陕汽SX1259XC4Z1 专用二类底盘,底盘上安装有平台、分动箱、三缸柱塞泵、油田专用作业锅炉、发电机组、燃烧器、管汇系统、传动机构、水箱、锅炉气路吹扫系统及自动操作控制系统等设备。

(1)平台。平台由型钢、板材等原材料制作焊接而成,采用U形卡子与底盘车纵梁连接,平台设置爬梯、管汇支架等,同时安装各个总成部件。

(2)分动箱。分动箱安装在底盘车变速箱后,用操作阀来操作,通过传动系统驱使三缸柱塞泵工作。

(3)三缸柱塞泵。三缸柱塞泵安装在平台中间位置,在该车中主要用于洗井作业时的循环作业,采用水或含水原油作为工作介质。润滑方式采用油液可循环使用的机械油泵强制润滑,便于保养维护。

(4)柱塞泵入口低压管汇系统。该管汇系统主要由阀门、钢制接头、橡胶软接头以及管线等部件组合而成。

(5)柱塞泵出口高压管汇系统。该管汇系统主要由冷热水洗井所用阀门、安全卸放阀、专用由壬接头、无缝钢管、弯头、角接接头等部件组合而成。

(6)锅炉进出口管汇系统。锅炉进出口管汇系统主要由液包、温度表、压力表、阀门、单向阀、无缝管等部件组成。

(7)井口连接管汇系统。井口连接管汇系统负责与井口的冷热洗管汇连接。该系统由弯头、连接接头、无缝钢管、控制阀门、金属压力表、橡胶软接头等部件组合而成。

(8)燃油供给系统。燃油供给系统主要由柴油箱(容积450 L)、燃油过滤系统、燃油喷油系统、油压表、油位表、燃油管汇等零部件组合而成。

(9)锅炉气路吹扫系统。锅炉气路吹扫系统主要由波纹管、单向阀、控制阀、短节等零部件组合而成。该系统利用底盘车气包的气源对锅炉内部管件进行清扫的作业,能够避免吉林油田冬季作业时过于寒冷冻裂锅炉内管管件。

1.2 整体方案(图1)

图1 方案示意

针对油田洗井清蜡作业,产品工艺流程设计如下:

(1)在正常冷水大排量洗井作业时,工作前需将底盘车启动,挂挡,将柱塞泵运行,再将入水阀门开启,三缸柱塞泵吸入工作介质,三缸柱塞泵将工作介质加压后输送进入冷洗作业流程进行冷洗作业。

(2)热水高压洗井作业时,打开高压控制阀门,介质进入油田专用作业锅炉,介质通过锅炉加热后进入热水高压洗井作业流程。

(3)柱塞泵通过独立的安全阀分别对冷洗、热洗作业达到超压保护的目的,作业时仪表显示冷热洗作业时的压力、温度等参数。

(4)在进行蒸汽清蜡作业时,开启阀门,通过蒸汽清蜡泵将水吸入并加压输送至锅炉,水通过锅炉加热,再通过阀门、管汇进入蒸汽清蜡作业流程。蒸汽清蜡作业流程也设置了专门的安全阀进行超压保护。

(5)利用底盘车气包的气源对锅炉内部管件进行清扫作业时。需将控制底盘气源的阀门开启,气流通过单向阀等阀件进入锅炉内部进行高压清扫作业(图2)。

2 设备参数及特点

2.1 设备参数(表1)

2.2 设备特点

(1)实现了对两款不同功能油田专用作业车辆(传统洗井清蜡车和蒸汽清蜡车)的车载专用作业设备及功能整合,在一台二类底盘的空间布局基础上,研发、制造出了能够适应吉林油田工况、实现了多种作业功能的新型多功能洗井清蜡车。

表1 设备参数

(2)操作控制系统自动控制程度高,摒弃了传统作业的复杂的多人操作控制,而且整机操作控制系统更安全、仅需两人即可实现多种作业的实施。

3 结束语

新型多功能洗井清蜡车集管线解堵,试压作业、蒸汽加热为一体,实现了对两款不同功能油田专用作业车辆(传统洗井清蜡车和蒸汽清蜡车)的车载专用作业设备及功能整合,节约费用50 万元左右。同时,该车高度自动化,减少了作业人员的劳动强度,降低了劳动费用,提高了员工劳动积极性。鉴于现有市场保有量很小,该产品发展前景广阔,具有极大的推广价值、良好的经济前景和社会效益。

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