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LNG 采油车研制方法浅析

2020-01-01赫英张鹏

中国设备工程 2019年23期
关键词:机械传动集中控制井架

赫英,张鹏

(大庆石油管理局有限公司松原装备制造分公司,吉林 松原 138000)

近年来,随着人们对环境污染的重视,国家对机动车污染物排放标准要求的提高,使清洁能源越来越受到重视。LNG 因其清洁、高效、低碳、环保的特点备受青睐,很多国家都将液化天然气(LNG)列为首选燃料。

企业研制了JY5251TCYC20 型LNG 采油车,并通过了车辆公告和产品检测,并在大庆油田和吉林油田进行了推广应用。

1 结构及工作原理

JY5251TCYC20 型采油车为自然排绳的单滚筒、前置式井架、机械传动、气液集中控制的车装式采油设备。它主要由可拆卸马头及指深指重装置、井架前支撑、悬挂装置、底盘车、井架总成、前立柱总成、液气路系统、传动轴、减速箱、后立柱总成、2000m 钢丝绳、导轮总成、绞车总成、附架和交通安全附属装置等组成。其移运状态见图1 所示。

图1 作业机移运状态图

车上设备的传动方式为机械传动,如图2 所示。传动系统是由底盘车分动器上安装“N400”型取力器提供动力,通过传动轴至减速箱,再通过传动轴至绞车减速箱带动绞车轴转动。绞车通过气胎离合器带动主滚筒工作,滚筒通过钢丝绳及天车滑轮带动抽子上下运动。

2 技术关键

(1)清洁能源LNG 的应用:与上汽依维柯红岩商用车有限公司协作,在其红岩载重汽车底盘的基础上,加装LNG 燃气发动机。整机可达到国Ⅵ排放标准,具有环保节能的特点。

(2)为解决滚筒体好断裂的问题,滚筒体长度加长至550 ㎜,结构上并采取措施强化强度。

图2 传动系统原理图

(3)以油刹车为主刹车,气动刹车为辅助刹车,还配有紧急情况下的机械刹车,使刹车柔和、可靠。

(4)为解决前桥载荷过重的问题,将绞车置于后桥后部500 ㎜处。

3 研制总结

JY5251TCYC20 型采油车具有如下特点:

(1)底盘车采用红岩CQ5336HTG455T 底盘,越野性能好,移运方便。

(2)工作动力由底盘车的LNG 发动机提供,驱动整机采用机械传动,气液集中控制,性能稳定,操作方便。

(3)整套设备的操作系统为驾驶室集中控制,工作舒适,操作方便可靠。

(4)抽油作业由井深负荷显示装置显示,方便直观。

(5)当油抽子接近井口时,井口报警装置报警,防止油抽子与井口相碰,并配有防碰井口,防止误操作。

(6)井架作业时为水平(有小度数倾角)前伸,通过井口装置与地面套管形成刚性联接,因此作业时提升载荷作用于地面套管。

(7)井架可前后伸缩,上下起放,对井口方便。

(8)绞车刹车采用双侧刹车,刹车系统有三种刹车装置,一种是正常工作时的主刹车——油刹车,一种是正常工作时的紧急刹车(发动机正常运转,但油刹车失灵)——气动刹车,这两种刹车均在驾驶室内进行,刹车时,应先将滚筒气胎离合器断开。另一种是发动机停车时的紧急刹车——机械刹车,该刹车在绞车的左前方。

4 结语

JY5251TCYC20 型采油车主要适用于负压采油工艺21/2"油管2000 米井深的捞油作业,也可用于产气井21/2"油管2000 米井深的捞水作业,也适用于负压采油工艺51/2"油层套管2000 米井深的抽汲作业。同时,也适用于边远井、无条件上“三抽”的油井以及渗透率特别低的油井的捞油作业。

JY5251TCYC20 型采油车驱动整机采用机械传动,气液集中控制,整套设备的操作系统在驾驶室集中控制;井架为前置式双节井架;采油作业由井深负荷显示装置显示,配有防碰井口,防止误操作;绞车刹车采用双侧刹车,机械、液、气三种刹车装置。大大降低了劳动强度、减少了工作难度,提高工作效率,属国内领先水平。本车采用LNG 燃料发动机底盘,目前在国内尚属首次应用。

5 经济效益情况

目前分析,JY5251TCYC20 型采油车市场售价约为89 万元左右,因此,生产一台该型采油车可获利润10 万元左右。

6 社会效益情况

多年来,油田专用车都是用柴油做为燃料为车身提供动力,而每年柴油的价格都有不同程度的上涨,相对油价,使用LNG 的成本仅为柴油的60%。

因为LNG 是无色、无味、无毒且无腐蚀性的液化天然气,汽车使用LNG 作为动力燃料,与柴油相比,其尾气排放中含有有害物质大大减少,有的甚至为零,噪音降低40%。因此,使用LNG 燃料,对减少大气污染、改善环境将会起到积极的推动作用。

这个项目的研制解决了油田“低碳环保、绿色节能”的要求,而其市场的需求量会很大,将逐年增加,市场开发前景将十分广阔。根据市场前景分析,项目研制成功后可以在全油田进行推广应用,具有可观的经济效益。

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