油田潤滑油加油車主要技術及創新點的探討

高春宏

（大慶油田裝備制造集團，黑龍江 大慶 163411）

目前,大慶油田現有野外作業的抽油機數萬臺，最少每3年就要全部更換一次變速箱齒輪油。由于長時間在野外工作，變速箱底部會出現油泥、鐵屑沉淀。傳統換油方式采用在油底放油，放油時，底部的油泥、鐵屑和內壁上的雜質無法清凈，致使變速箱內新換的油品中雜質含量高，加速變速箱內齒輪副的磨損，增加了變速箱的大修頻次，降低了變速箱的使用壽命。為解決這個問題而研發的油田潤滑油加油車，采用高粘度油泵強制吸油，可以有效地清除變速箱底部的油泥和鐵屑等雜質，再使用高壓噴射清洗油沖洗，可沖刷掉附著于箱體內壁雜質，如在作業中碰到特殊情況可反復操作，直到達到理想的效果。通過使用潤滑油加油車，可以提高抽油機潤滑油更換效果，有效清除變速箱內的油泥、鐵屑等雜質，延長變速箱的使用周期，降低抽油機維護費用。油田潤滑油加油車的研發、使用，對油田降本增效有著積極意義。

1 整車概況及工作原理

潤滑油加油車是對油田抽油機變速箱和鉆井泥漿泵等設備加入潤滑油的專用設備，該車的主要工作原理是先抽取抽油機等設備內廢油、再加注沖冼油，當確保設備內無雜質后，注入新潤滑油。作業前，在廠內向儲油油箱內加入新油、清洗油。達到現場通過廢油回收泵，將需要更換的廢油泵送到廢油油箱，使用清洗油系統，沖洗油箱內雜質、異物。再將清洗油回收到廢油油箱，進行新油計量加注。可預設加油量，通過控制系統，自動加油至設置加油量停止作業并記錄數據。

油田潤滑油加油車由二類底盤和上裝部分組成，由于該車都是在野外路況很差的環境作業，選用越野性能強的4×4二類底盤。上裝部分由車廂、儲油箱、泵送系統、油管卷盤、電控系統、液壓系統、柴油發電機組等部分組成。該車通過采用雙動力系統，即車載柴油發電機組供電、井場變壓器接電兩種方式隨意轉換，能夠滿足油田抽油機換油作業順利進行。其次采用PLC集中控制系統，能夠實現加油流量控制、壓力調節以及數據的采集、顯示等功能。

2 潤滑油加油車主要技術指標

最高排出壓力：1.0MPa；最大輸油流量：2m3/h；回收油箱容積：0.6m3；新油油箱容積：0.8m3；沖洗油箱容積：0.3m3；密度計精度：0.5%。

3 油田潤滑油加油車發展現狀及節能特點

與原有人工換油方式比較，潤滑油加油車換油可以提高抽油機內部廢油的更換效果，降低抽油機維護成本。傳統的人工換油方式沒有清洗環節，廢油用油桶接，容易造成油液撒漏及污染。采用潤滑油加油車換油產生的費用比傳統人工換油減少了20%~30%，平均每年可節約換油費用約2~3萬元，使用潤滑油加油車能夠極大的降低工人現場換油的勞動強度，保證油田現場換油更加安全環保。

目前大部分加油車控制系統以柴油機發電機作為原動力，采用橇裝方式固定，并配置簡易配電箱進行操作，沒有進行電機調速控制，而且加油管線壓力控制靠手動閥門進行調節，潤滑油加油量的計量在加油槍出油口位置進行顯示，讀取十分不便。隨著環保和節能減排要求的不斷提高，出現了以交流變頻技術為基礎的潤滑油加油車，實現對加油車控制系統的變頻調速，但目前加油車大多采用人工操作面板進行調速，操作不便，無法自動保證加油管網恒壓加油，造成一定的能量浪費。針對上述問題，為使潤滑油加油車注入系統正常發揮出應有的效能，需采用PLC實現供油系統自動恒壓控制的不足，而采用由新型變頻技術配合PID調節可實現這一目的。

本車在潤滑油泵送系統輸油泵運行的情況下,變頻調速前后節能數據對比見表1。

表1

通過上表對比可知，通過采用了變頻技術，潤滑油泵送系統輸油泵與原來相比較節電率可達30.2%,并且變頻前后潤滑油泵送系統電流由10.3A降低到7.2A,電機功率因數由0.85提升到0.95左右，根據現場情況每臺油田潤滑油加油車每月為抽油機變速箱換油約15次，以10臺潤滑油加油車車平均每次換油工作時間3.5小時計算，通過應用變頻技術每年共可節約用電1.732×0.38×3.1×0.85×15×3.5×12×10=10925.8kW·h， 合 計6773.99元。潤滑油泵送系統通過應用變頻調速控制技術不僅降低了用電成本、節約能源并且可以使輸油油泵運行的轉速隨泵壓降低，保證系統運行時壓力平穩可靠。

油田潤滑油加油車控制系統具有自動化程度高、結構緊湊、工作可靠、使用維護方便、成本低、壽命長的特點，可提高潤滑油加油車的作業效率，充分貫徹安全、高效、節能、環保的理念。該產品基于成熟的技術、良好的市場前景，將成為油田專用車行業新的經濟增長點。

4 主要技術和創新點

（1）潤滑油泵送系統設計。潤滑油泵送系統主要包括廢油回收系統，潤滑油箱清洗系統，新油加注系統三部分。新油加注系統和潤滑油箱清洗系統，可以完成從加油接口向儲油箱內供油、從儲油箱向加油槍供油兩個流程轉換。在泵出管匯上設計了溢流調壓保護裝置，能夠在突然關槍時保護油泵不受沖擊。新油加注管匯中設計有壓力表、流量計，所選壓力表有直讀表頭，還備有電流信號輸出端，可將壓力值輸送到PLC端口。流量計選用先進的質量流量計，這種流量計的特點是精度較其他種類流量計高，并且可以通過流體的質量直接計量，特別適合用于計量潤滑油密度隨溫度變化較大的情況。并且加油車計量控制系統采用了多種的先進傳感器來保障系統的安全運行，可以實時的檢測傳感器的連接情況，如果出現傳感器斷線的情況下，可以迅速的關閉系統的運行。

（2）采用專罐專儲，專泵專管專輸，避免油品污染，保證換油質量。油田潤滑油加油車中廢油回收系統、清洗油沖洗系統、新油計量加注系統設計有獨立電機、獨立管匯，這樣可以避免油品互相污染,保證換油質量。傳統換油方式加油效率低，廢油通過放油堵用油桶接，很難保證不撒漏。本車采用專泵專管密閉輸送，避免換油時撒漏造成環境污染,并在油品進出口設計液壓快速接頭，接頭斷開時立即封閉端口，可以有效控制撒漏現象，符合環保作業要求。

（3）設計沖洗設備，可反復沖洗，保障箱體內壁雜質有效清除。傳統換油方式沒有沖洗環節，油箱壁上的雜質無法得到有效清除，直接影響換油質量，該車通過安裝先進的沖洗設備，將清洗油通過通徑變化，形成高速油流，可有效清除箱體內雜質，提高換油質量。

（4）先進的用戶操作系統設計。油田潤滑油加油車計量控制系統人機界面可以選擇定量加油和非定量加油兩種方式。采用定量加油時，在觸摸屏處設置好預置新油量，流量達到預設總量時自動停泵。設置不定量加油方式，把油槍放到需要加油容器內，按新油泵入鍵盤，加滿油面后，按停止鍵，加油完成。界面設有新油流量、新油壓力、清洗油壓力實時顯示，GPRS數據發送按鈕，通過移動或者聯通GSM網絡來實時的傳送井號、油量、車號、時間等。并通過采用新型變頻技術配合PID調節實現供油系統自動恒壓控制。為了更好配合潤滑油換油車系統的應用，對主控室實時的對換油車進行數據處理和監測，我們在系統內安裝了GPRS模塊，能夠將每次作業加油量數據穩定可靠傳送至調度室。

5 結語

油田潤滑油加油車計量控制系統完全能夠滿足作業要求，變壓器輸出壓力恒定，保證了恒壓加油。加油精度達到指標要求，能夠很好地滿足計量要求，系統性能穩定，總體上節約效率較常規加油系統約高25%~40%。該車操作方便，靈活，易學易用,實現了安全、高效、節能和環保的要求。油田潤滑油加油車的研制，可以解決在現場完成廢油回收、箱體沖洗、新油計量加注等功能，工作過程采用專罐專儲，專泵專管專輸，避免油品污染，保證換油質量。油田潤滑油加油車計量控制系統是目前油田抽油機變速箱和鉆井泥漿泵等設備加入潤滑油的主要控制設備的代表，該產品的成功應用，為油田潤滑油加油車的高端研發提供了寶貴經驗，同時也為拓展高端應用市場，提高產品附加值，實現國際化戰略的目標做出了貢獻。