400型洗井清蜡车研制
2019-02-17张海丽王燕燕
张海丽,王燕燕,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
辽河油田是全国最大的稠油、高凝油生产基地,随着辽河油田生产结构的调整,稠油、超稠油的份额越来越大,且原油高含蜡、高凝固点的特点明显,传统的350型洗井清蜡车洗井压力低、排量小,400型水泥车又无热洗功能,无法满足辽河油田生产实际需求,为提高生产效率,保障日常石油开采作业,亟需高压、大排量的兼备350型洗井清蜡车及400型水泥车所有功能的热洗清蜡设备。为此,公司研制了一款洗井压力高、排量大,具备热洗功能的400型洗井清蜡车。
1 400型洗井清蜡车设计
研制的400型洗井清蜡车洗井压力高、排量大,同时具备热洗功能。该设备采用优化设计理念,合理布局台上设备、分布载荷,设计多重安全保障措施,配备更为安全、自动化程度更高的操作控制系统,兼备350型洗井清蜡车及400型水泥车所有功能,同时冷洗的压力和排量、热洗的排量均有不同程度的提高。本产品可以满足辽河油田稠油、超稠油、高含蜡、高凝固点原油的日常开采作业需求,保障生产安全,提高洗井作业效率,减少洗井成本投入。
400型洗井清蜡车的工作原理:传动系统分主传动和副传动两部分,主传动系统主要用于驱动三缸柱塞泵工作,副传动系统主要用于驱动离心鼓风机和燃油泵工作。主传动系统传递路线:由柴油发动机通过离合器和传动轴将动力传至机械变速箱,经机械变速箱变速后通过齿式联轴器驱动三缸柱塞泵以输送工作介质,工作介质从三缸柱泵排出后分流于2个不能同时工作的介质输出系统:①1个输出系统直接用于高压洗井作业;②1个输出系统通过车载特种锅炉加热用于加热洗井和蒸汽清蜡作业。副传动系统传递路线:由机械变速箱的副轴驱动齿轮油泵以带动液压马达分别使离心鼓风机和燃油泵运转,满足燃烧机运行时风量和油量的需求。
400型洗井清蜡车的总体布置:台上从底盘驾驶室往后依次安装有柴油发动机、离合器、传动轴总成、400型洗井泵、机械传动箱、操作台、水柜、车载特种锅炉等主要部件,在400型洗井泵与离合器之间的两侧安装柴油箱系统和液压油向系统,锅炉头部安装有燃烧机和风机传动系统,操作台上安装有集柴油发动机操作盒和锅炉燃烧操作一体的控制柜,高压管线安装在400型洗井泵的泵头一侧并延伸至车体后部,高压分流管线与水柜衔接以方便作业中介质流量的调整。
车载特种锅炉为卧式、直管强迫循环室燃锅炉,其盘管为单层直通双回程,锅炉后部安装有防爆片装置,锅炉进水管线上安装有气顶式盘管吹扫装设施,以防止冬季时残留介质冰冻堵塞或冻裂盘管。
燃烧机为分体式结构,燃烧机主体与风机分离,最大限度地减少安装空间,并安装丹佛斯燃油泵和火焰监测指示,能直观显示点火状态。
液压系统的动力来自机械传动箱,通过操作机械传动箱的档位可以驱动液压齿轮泵分别带动风机和燃油泵工作,能满足锅炉燃烧时所需要的风量和燃料的供给。
控制系统的电源采用底盘电瓶供电,工作电压为DC 24 V,主要功能就是集中控制车台柴油发动机组和燃烧机的启停操作。
2 技术创新点
(1)通过对可实现不同功能的两款油田特种车辆(350型洗井清蜡车和400型水泥车)台上设备进行优化布局整合,在不增加原有安装空间的基础上,研制出一款一机多用、性能得到极大提升的新型车载多功能洗井清蜡设备。
(2)高度自动化的安全操控系统。优化传统复杂的人工操作流程,自动化安全操控系统更为安全、自动化程度更高
3 设备性能
400型洗井清蜡车在辽河油田锦州采油厂、曙光采油厂投入现场配合,现场数据记录:冷洗(固井)额定工作压力40 MPa,冷洗(固井)额定工作排量43.98 m3/h(工作介质为清水,发动机转速1800 r/min),热洗额定工作压力20 MPa,热洗额定工作温度(工作介质为清水,发动机转速1000 r/min,变速箱玉挡,供水温度20),热洗额定工作排量22 m3/h(工作介质为清水,发动机转速为1000 r/min)。完全满足设计要求,满足作业工况需要。
4 结语
洗井、清蜡作业属于油田常规作业,试验达到预期效果后,可逐步取代350型洗井清蜡车及400型水泥车,生产应用效果及市场前景广阔。