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ZYT5230TJC型不泄压洗井车研制

2015-08-04秦宏生轩继花牛文东

石油矿场机械 2015年11期
关键词:增压泵洗井调节阀

秦宏生,程 鹏,轩继花,余 磊,牛文东

(中原特种车辆有限公司,河南濮阳457001)

ZYT5230TJC型不泄压洗井车研制

秦宏生,程鹏,轩继花,余磊,牛文东

(中原特种车辆有限公司,河南濮阳457001)

油田的高压注水井需要泄压后才能进行洗井作业,泄压时间长,周边油井需停产,既破坏井底压力,又造成资源浪费。研制了ZYT5230TJC型不泄压洗井车。该设备可实现高压注水井不泄压洗井作业,排量可达到30 m3/h,洗井压力可达到40 MPa。车上配有减压装置及流量调节阀,从油管返出的洗井水经过减压阀后,压力≤0.6 MPa,可进入注水站低压管网,实现在线循环洗井作业。

洗井车;减压装置;循环洗井

随着对能源的需求日益增加,提高原油产量、提升设备能力已成为各石油公司的迫切目标。高压注水是提高油井采收率的主要手段[1],正常注水井每半年要进行洗井1次。当注水井生产过程中出现注水压力、注水量异常时,需要临时追加洗井。由于设备功能限制,每次洗井作业时要先释放注水压力,然后再进行高压洗井,洗井完毕后再次注水并将注水压力提升至工艺要求。由于注水井压力较高,通常大于20 MPa,甚至达到40 MPa,在释放注水压力和重新建立压力的过程中,不仅浪费时间,最主要的是浪费了大量能源。

中原油田在2011年提出了不泄压洗井新工艺,将原有的释放注水压力的过程简化掉,在不降低井筒内压力的情况下进行洗井作业。为此,中原特种车辆有限公司研制了ZYT5230TJC型不泄压洗井车。该车具有洗井时间短,洗井过程对注水系统、集油系统和污水系统无影响,无需铺设洗井流程、机动性强的特点[2]。

1 结构及工作原理

ZYT5230TJC型不泄压洗井车以汽车二类底盘[3]为安装基座,其上安装有台板、柴油发动机、离合器、机械变速箱、五缸柱塞泵、水柜、高压管汇、减压装置、润滑系统及传动系统。如图1所示。

图1 ZYT5230TJC型不泄压洗井车结构

增压泵由台上发动机驱动,注水站的高压管网来水(12~16 MPa)与增压泵进口相连,额定增压值为25 MPa。增压后的高压水进入注水井套管与油管环空,从油管中返出的高压水进入车上减压装置,减压后的流体压力可降至0.6 MPa以下,并回到注水站的低压管网,经过注水站增压后再回到高压管网,进行不泄压循环洗井。流程如图2。

图2 洗井液流程

2 主要技术参数

总质量22 880 kg

上装柴油机功率303 k W

变速箱额定输入功率316 k W

增压泵进口压力12~16 MPa

增压泵额定出口压力40 MPa

额定压力时最大排量30 m3/h

减压装置最大进口压力40 MPa

减压装置出口压力≤0.6 MPa(可调)

减压装置最大通过流量30 m3/h

3 技术特点

ZYT5230TJC型不泄压洗井车的研制成功,解决了常规洗井车必须泄压才能进行洗井作业,泄压放水时间长,不仅破坏注水状态,而且浪费资源等问题[4]。该设备与常规洗井车相比有以下技术特点:

1) 上装动力机组功率大,配套增压泵压力高、排量大,保证高压大排量洗井作业,能够满足国内油田高压注水井洗井作业。

2) 配备超压保护装置,当井底压力超过整机最大工作压力后,柴油机可自动停机,提高了安全性能。

3) 自主研发的减压装置能够使井口返水由40 MPa降到0.6 MPa以下,实现不泄压洗井。减压装置中的流量调节阀采用不锈钢合金,硬度高,耐磨损,抗腐蚀性能好,使用寿命长。

减压装置由流量调节阀与6级减压板共同组成。减压板采用小孔节流原理,通过节流做功消耗能量来达到减压目的;流量调节阀通过调节系统流量进而调节系统压力。其流量调节有手动、自动两种方式:①可通过专用工具手动调节流量阀的开度,保证入井流量与井口返出排量基本一致。②可在减压控制屏上设定入井流量、流量阀通过流量。流量阀阀杆由电驱动,当流量阀通过流量与入井流量的差值超过设定范围后,程序控制流量阀阀杆动作,保证流量阀通过流量与入井流量的差值在设定范围内。

4) 减压装置由6级组成。在每一级上均安装流量、压力传感器,信号全部传输到控制屏上,可实现减压装置集中控制。

5) 减压完后回注水站的压力可调,正常设为0.6 MPa,如果水站的低压管网腐蚀严重,不能承受0.6 MPa压力,可根据实际情况设定回水压力。若减压完后压力超过设定的回水压力,则控制阀自动调节到设定压力。

6) 常规高压洗井作业需要先放水泄压。洗井时需要2台700型水泥车,2台水罐车。该产品一台车即可实现洗井作业,并且不需放水泄压。

3 试验与应用情况

ZYT5230TJC型洗井车经厂内试验,效果良好,各项参数达到设计要求。2012-11至2013-05在中原油田的15口井进行试验,其中的文18井作业时井底压力38 MPa,洗井排量达到30 m3/h,减压后压力值0.54 MPa。该设备于2013-06交付用户后,月洗井作业20余口,使用效果较好,以其性能可靠、控制先进、功能齐全、操作方便等优点得到了用户的认可。

4 结语

ZYT5230TJC型洗井车是根据不泄压洗井新工艺而开发的油田专用设备。自主研发的减压装置能够使井口返水由40 MPa降到0.6 MPa以下,实现高压注水井的不泄压洗井作业;配备超压保护装置,当井底压力超过整机最大工作压力后,柴油机可自动停机,安全性高。整机自动化程度高,可有效减轻作业人员的劳动强度,即节省成本又能实现环保,得到了用户的一致好评。

[1]尹兰田.从目前我国注水现状谈油田增压注水的发展[J].石油矿场机械,1991,20(3):47-49.

[2]顾晓,窦守进,文先哲,等.清洁油田注水井[J].石油与装备,2009,25(2):83-84.

[3]蒋崇贤,徐达.专用汽车设计[M].武汉:武汉汽车工业出版社,1994.

[4]陈可坚,吴兆敏,李文权,等.JHX5280TJC型高压洗井车的研制[J].石油机械,2009,37(8):67-69.

Development of ZYT5230TJC Well Flushing Truck with Pressure

QIN Hongsheng,CHENG Peng,XUAN Jihua,YU Lei,NIUWendong
(ZYT Petroleum Equipment Co.,Ltd.,Puyang 457001,China )

In oil field wellflushing operation should be carried out only after pressure release of the high pressure injection Wells,pressure release time is long and surrounding wells need to be off production.It destroys the bottom hole pressure and cause resources waste.ZYT5230TJC well flushing truck with pressure is developed to solve these.Wellflushing operation can be carried out by the device when the high pressure injection wells is with pressure,and displacement can reach 30 m3/h,wash well pressure can reach 40 MPa.The truck is equipped with pressure release device and flow control valve,the fluid can flow into low pressure pipe network of water injection station when the pressure is 0.6 MPa or less after the wellflushing fluid out of oil pipe flowing through pressure release valve,and online circulating well flushing work can be done.

well cleanout truck;pressure release device;circulating well flushing

TE935

B

10.3969/j.issn.10013482.2015.11.022

1001-3482(2015)11-0084-03

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