高壓洗井車的研制

高壓洗井車的研制

0研發(fā)正交試驗(yàn),提高洗井效果江漢石油管理第三工廠潛江工廠自1995年開(kāi)始生產(chǎn)注水井洗井車（以下簡(jiǎn)稱傳統(tǒng)洗井車）。該車具有洗井時(shí)間短、洗井過(guò)程對(duì)注水系統(tǒng)、集油系統(tǒng)和污水系統(tǒng)沒(méi)有影響、無(wú)需鋪設(shè)洗井流程、機(jī)動(dòng)性強(qiáng)等特點(diǎn)。在華北、勝利、大港、大慶、長(zhǎng)慶、江蘇及江漢油田均有應(yīng)用,取得了較好的洗井效果。但是,常規(guī)洗井車最大洗井壓力僅20MPa,且車上沒(méi)有降壓或調(diào)壓裝置,注水井須卸壓后才能進(jìn)行洗井作業(yè);有些井放水卸壓需很長(zhǎng)時(shí)間,這樣不僅破壞注水狀態(tài),而且浪費(fèi)很大;有一些井由于返水大,根本無(wú)法洗井。如果用采油樹(shù)上的閥門(mén)對(duì)返水進(jìn)行控制和降壓,不僅會(huì)造成采油樹(shù)閥門(mén)磨損,而且操作過(guò)程很難撐握,有時(shí)還會(huì)造成憋壓熄火;在最大洗井壓力時(shí)排量小,作業(yè)時(shí)間長(zhǎng),洗井效果也打折扣。對(duì)油田來(lái)說(shuō),20MPa以上注水井一般是在低滲透油藏區(qū)域,其周邊的生產(chǎn)油井又特別需要注水,而且高產(chǎn)井注水后效果更好,為了保證原油開(kāi)采,需要經(jīng)常清洗。為了解決這些問(wèn)題,該廠于2008年4月開(kāi)發(fā)研制出JHX5280TJC型高壓洗井車樣機(jī),后又經(jīng)過(guò)廠內(nèi)試驗(yàn)和整改,于2008年10月進(jìn)入工業(yè)性試驗(yàn)階段。江漢、華北、江蘇等油田的現(xiàn)場(chǎng)使用表明,JHX5280TJC型洗井車已徹底解決了常規(guī)洗井車存在的問(wèn)題。1技術(shù)分析1.1除砂系統(tǒng)組成JHX5280TJC型高壓洗井車由二類底盤(pán)車、水箱、核桃殼過(guò)濾器、改性纖維球過(guò)濾器、高壓過(guò)濾器、斜管除油器、三缸柱塞泵、自動(dòng)降壓系統(tǒng)、除砂旋流器等組成,如圖1所示。1.2自動(dòng)降壓系統(tǒng)操作三缸柱塞泵從清水箱泵出的洗井液經(jīng)過(guò)套管和油管的環(huán)形空間打入井中,從油管返出,經(jīng)過(guò)高壓過(guò)濾器、自動(dòng)降壓系統(tǒng)、旋流除砂器、斜管除油器、核桃殼過(guò)濾器、改性纖維球過(guò)濾器處理后,最后又回到清水箱,循環(huán)進(jìn)行,油和懸浮物留在車上,洗井液越循環(huán)越干凈,直到符合要求。高壓過(guò)濾器的作用是為了保護(hù)降壓系統(tǒng)中的壓力調(diào)節(jié)閥不被大顆粒固體物質(zhì)卡住。而為了判斷高壓過(guò)濾器是否遇堵,在該過(guò)濾器兩端設(shè)有壓力檢測(cè)裝置,并將壓力值傳送到控制臺(tái),并在控制臺(tái)顯示該過(guò)濾器兩端的壓力差值。操作人員可以根據(jù)此值做出判斷,自動(dòng)降壓系統(tǒng)是將從井口油管返上來(lái)的洗井液壓力降低到1MPa以下,以達(dá)到后續(xù)流程中各設(shè)備的使用要求。流程中的旋流除砂器、斜管除油器、核桃殼過(guò)濾器、纖維球過(guò)濾器、清水箱的工作原理與文獻(xiàn)相同。1.3缸柱塞泵性能改善JHX5280TJC型高壓洗井車洗井工作流程見(jiàn)圖2。該流程與文獻(xiàn)所述流程最大的不同之處在于,一是三缸柱塞泵性能改善(表1);二是用高壓過(guò)濾器代替籃式過(guò)濾器;三是增加了降壓系統(tǒng);四是從井口返水到降壓系統(tǒng)入口為高壓流程。1.4最大洗井壓力與水質(zhì)發(fā)動(dòng)機(jī):功率301kW,轉(zhuǎn)速1900r/min;最大洗井流量:30m3/h;最大洗井壓力:35MPa;適用介質(zhì)溫度:0~60℃;處理前水質(zhì):含油質(zhì)量濃度≤2000mg/L,懸浮物質(zhì)量濃度≤2000mg/L;處理后水質(zhì):含油質(zhì)量濃度≤8mg/L,懸浮物質(zhì)量濃度≤8mg/L。1.5液壓系統(tǒng)及加藥系統(tǒng)JHX5280TJC型高壓洗井車的研制成功,解決了必須卸壓才能進(jìn)行洗井作業(yè)的問(wèn)題,杜絕了浪費(fèi),保證在洗井之前及洗井中地層注水狀態(tài)基本保持不變,對(duì)采油樹(shù)閥門(mén)沒(méi)有不良影響,洗井效果有保證。高壓洗井車與常規(guī)洗井車相比還有如下特點(diǎn):(1)選用的底盤(pán)車發(fā)動(dòng)機(jī)功率大,動(dòng)力強(qiáng)勁,配套的三缸柱塞泵壓力高、排量大(表1),保證了洗井車能夠高壓大排量洗井,能夠滿足國(guó)內(nèi)油田大多數(shù)高壓和常規(guī)注水井的需要。(2)自主開(kāi)發(fā)的自動(dòng)降壓系統(tǒng)能夠輕松地將井口返水由高壓自動(dòng)降到1MPa以下,實(shí)現(xiàn)不卸壓洗井。降壓系統(tǒng)中的壓力調(diào)節(jié)閥內(nèi)件采用不銹鋼,表面堆焊特殊合金,硬度高,耐磨損,抗腐蝕性能良好,延長(zhǎng)了調(diào)節(jié)閥的使用壽命。為了保證降壓系統(tǒng)安全可靠,其中的壓力調(diào)節(jié)閥具有3種降壓調(diào)節(jié)方式:一是通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)壓力調(diào)節(jié)閥手輪實(shí)現(xiàn)機(jī)械調(diào)節(jié);二是當(dāng)該手輪停止在某一固定位置時(shí),可以通過(guò)電動(dòng)方式進(jìn)行調(diào)節(jié),將調(diào)節(jié)器切換至“手動(dòng)”位置,通過(guò)按大(或小)按鈕,可調(diào)節(jié)壓力調(diào)節(jié)閥開(kāi)度,達(dá)到調(diào)節(jié)降壓大小的目的;三是將調(diào)節(jié)器切換至“自動(dòng)”位置,可根據(jù)壓力反饋信號(hào)自動(dòng)進(jìn)行壓降調(diào)節(jié),保證降壓系統(tǒng)的出水壓力符合后續(xù)流程的要求。(3)全新開(kāi)發(fā)的加藥系統(tǒng)一是可以同時(shí)加2種藥劑;二是可對(duì)藥劑進(jìn)行計(jì)量;三是保證洗井液不會(huì)倒灌;四是該系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)吸入藥劑,加藥更加方便。徹底解決了老式加藥系統(tǒng)存在的問(wèn)題。(4)罐體除了表面采用防腐措施外,還增設(shè)一道防腐措施,只有在這道防腐措施失效后,罐體才會(huì)受腐蝕,這樣可保護(hù)罐體免受早期腐蝕,大大延長(zhǎng)了罐體使用壽命,尤其適用于高含鹽介質(zhì)。(5)在動(dòng)力傳動(dòng)性能方面大大改善。一是在三缸泵出口設(shè)置了防倒灌水裝置,減小啟動(dòng)負(fù)載,啟動(dòng)平穩(wěn)可靠,避免發(fā)動(dòng)機(jī)憋熄火;二是啟動(dòng)時(shí)傳動(dòng)軸承受沖擊載荷小,避免傳動(dòng)軸折斷;三是作業(yè)時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)在經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)速區(qū)工作,充分發(fā)揮了發(fā)動(dòng)機(jī)功率。3現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用JHX5280TJC型高壓洗井車在江漢、華北、江蘇等油田得到了廣泛使用,效果良好。例如,華北油田京4-27井是1口油井改注井,注水壓力18MPa,用20MPa的洗井車洗井時(shí),由于返水太大,無(wú)法洗井,用JHX5280TJC型高壓洗井車0.5d就完成了洗井作業(yè);在江蘇、江漢油田的注水井也順利完成了洗井作業(yè)。洗井車現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用情況見(jiàn)表2。從現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用情況來(lái)看,由于存在壓力損失,三缸泵出口壓力一般要比停注后井的壓力高4MPa左右,所以停注后壓力在31MPa以下的注水井均可用該車進(jìn)行洗井作業(yè)。4結(jié)論JHX5280TJC型高壓洗井車在江漢、華北、江蘇等油田的使用表明,該車徹底解決了常規(guī)洗井車不能解決的問(wèn)題。(1)車上配備的注水井洗井液自動(dòng)降壓系統(tǒng),能夠輕松地將井口返水由高壓自動(dòng)降到1MPa以下,實(shí)現(xiàn)不卸壓洗井,從而保證在