張海麗,王燕燕,張 振
(中國石油集團渤海石油裝備制造有限公司石油機械廠,河北任丘 062550)
遼河油田是全國最大的稠油、高凝油生產基地,隨著遼河油田生產結構的調整,稠油、超稠油的份額越來越大,且原油高含蠟、高凝固點的特點明顯,傳統的350型洗井清蠟車洗井壓力低、排量小,400型水泥車又無熱洗功能,無法滿足遼河油田生產實際需求,為提高生產效率,保障日常石油開采作業,亟需高壓、大排量的兼備350型洗井清蠟車及400型水泥車所有功能的熱洗清蠟設備。為此,公司研制了一款洗井壓力高、排量大,具備熱洗功能的400型洗井清蠟車。
研制的400型洗井清蠟車洗井壓力高、排量大,同時具備熱洗功能。該設備采用優化設計理念,合理布局臺上設備、分布載荷,設計多重安全保障措施,配備更為安全、自動化程度更高的操作控制系統,兼備350型洗井清蠟車及400型水泥車所有功能,同時冷洗的壓力和排量、熱洗的排量均有不同程度的提高。本產品可以滿足遼河油田稠油、超稠油、高含蠟、高凝固點原油的日常開采作業需求,保障生產安全,提高洗井作業效率,減少洗井成本投入。
400型洗井清蠟車的工作原理:傳動系統分主傳動和副傳動兩部分,主傳動系統主要用于驅動三缸柱塞泵工作,副傳動系統主要用于驅動離心鼓風機和燃油泵工作。主傳動系統傳遞路線:由柴油發動機通過離合器和傳動軸將動力傳至機械變速箱,經機械變速箱變速后通過齒式聯軸器驅動三缸柱塞泵以輸送工作介質,工作介質從三缸柱泵排出后分流于2個不能同時工作的介質輸出系統:①1個輸出系統直接用于高壓洗井作業;②1個輸出系統通過車載特種鍋爐加熱用于加熱洗井和蒸汽清蠟作業。副傳動系統傳遞路線:由機械變速箱的副軸驅動齒輪油泵以帶動液壓馬達分別使離心鼓風機和燃油泵運轉,滿足燃燒機運行時風量和油量的需求。
400型洗井清蠟車的總體布置:臺上從底盤駕駛室往后依次安裝有柴油發動機、離合器、傳動軸總成、400型洗井泵、機械傳動箱、操作臺、水柜、車載特種鍋爐等主要部件,在400型洗井泵與離合器之間的兩側安裝柴油箱系統和液壓油向系統,鍋爐頭部安裝有燃燒機和風機傳動系統,操作臺上安裝有集柴油發動機操作盒和鍋爐燃燒操作一體的控制柜,高壓管線安裝在400型洗井泵的泵頭一側并延伸至車體后部,高壓分流管線與水柜銜接以方便作業中介質流量的調整。
車載特種鍋爐為臥式、直管強迫循環室燃鍋爐,其盤管為單層直通雙回程,鍋爐后部安裝有防爆片裝置,鍋爐進水管線上安裝有氣頂式盤管吹掃裝設施,以防止冬季時殘留介質冰凍堵塞或凍裂盤管。
燃燒機為分體式結構,燃燒機主體與風機分離,最大限度地減少安裝空間,并安裝丹佛斯燃油泵和火焰監測指示,能直觀顯示點火狀態。
液壓系統的動力來自機械傳動箱,通過操作機械傳動箱的檔位可以驅動液壓齒輪泵分別帶動風機和燃油泵工作,能滿足鍋爐燃燒時所需要的風量和燃料的供給。
控制系統的電源采用底盤電瓶供電,工作電壓為DC 24 V,主要功能就是集中控制車臺柴油發動機組和燃燒機的啟停操作。
(1)通過對可實現不同功能的兩款油田特種車輛(350型洗井清蠟車和400型水泥車)臺上設備進行優化布局整合,在不增加原有安裝空間的基礎上,研制出一款一機多用、性能得到極大提升的新型車載多功能洗井清蠟設備。
(2)高度自動化的安全操控系統。優化傳統復雜的人工操作流程,自動化安全操控系統更為安全、自動化程度更高
400型洗井清蠟車在遼河油田錦州采油廠、曙光采油廠投入現場配合,現場數據記錄:冷洗(固井)額定工作壓力40 MPa,冷洗(固井)額定工作排量43.98 m3/h(工作介質為清水,發動機轉速1800 r/min),熱洗額定工作壓力20 MPa,熱洗額定工作溫度(工作介質為清水,發動機轉速1000 r/min,變速箱玉擋,供水溫度20),熱洗額定工作排量22 m3/h(工作介質為清水,發動機轉速為1000 r/min)。完全滿足設計要求,滿足作業工況需要。
洗井、清蠟作業屬于油田常規作業,試驗達到預期效果后,可逐步取代350型洗井清蠟車及400型水泥車,生產應用效果及市場前景廣闊。