自動投收球裝置在油田的應用

1、自動投收球裝置在油田的應用一、應用背景目前，各油田采油、集油方式是利用單井管線輸送到集油站或集中處理站。因地面與地下的溫差較大，所以原油被抽出地面后，很快便析出大量的蠟附著在輸油管內(nèi)壁上，如果不及時清理就會堵塞輸油管線。因此采油工人需要每天到井場向輸油管內(nèi)投球清蠟。一個大油田有成千上萬個井場，每個井場每天用人工投球，需要大量的人員以及車輛配合，幾十年來，投球裝置經(jīng)過了很多次的改進，雖然已是成熟的技術(shù)，但一直沒有擺脫煩瑣的手工操作，即每次投球首先關閉投球裝置前后的兩個閥門，然后泄掉投球裝置段的壓力，再將清蠟球投入管線內(nèi)，最后打開投球裝置前后的兩個閥將清蠟球推進輸油管線。這樣繁瑣的操作很難實現(xiàn)自動

2、化控制，因此迫切需要一種定時自動投球的裝置，以減少采油成本、減輕員工的勞動強度 。同樣也需要一套定時自動收球裝置來回收投出去的球。 二、設計要求及工作原理1、設計要求：設計定時自動投球裝置，減少采油成本，減輕員工的勞動強度,節(jié)能增效。它包括裝球筒、控制閥和定時自動控制箱。其特征是：控制閥為特制四通結(jié)構(gòu)型，其中一個方向接有裝球筒，另一個方向接原油輸送管線，實現(xiàn)不斷流自動投球。收球裝置充分利用球閥內(nèi)球體的特性，合理的安排球閥的轉(zhuǎn)動方位，只需操作一個閥門就可將清蠟球取出管線，因此定時清理積累的清蠟球即可。利用一個特制的球閥，配合自動化控制，實現(xiàn)無人職守定時自動收球，不僅解決了煩瑣的手工操作，同時為實

3、現(xiàn)自動化、數(shù)字化管理打下了堅實的基礎。2、自動投球儀工作原理利用球閥閥芯的特性，設定兩個輸送通孔，通過確定球閥閥芯的兩個方位，使球閥閥芯轉(zhuǎn)動至任意一個方位時原油在管線內(nèi)不斷流，其中一個方位輸送清蠟球。只需一個閥門即可實現(xiàn)即投球又不斷流的全過程。配合自動化控制，實現(xiàn)無人職守定時自動投球，解決了煩瑣的手工操作，將以前每天員工到井場投球改為每10天甚至根據(jù)需要可達到每20天由采油工到現(xiàn)場裝一次球。雖然本裝置的價格略高于原投球器及配套閥門，但可以降低10倍的人力資源、車輛及車輛的運行費用，可謂經(jīng)濟效益顯著。下圖的左視圖為正常輸油狀態(tài)，當?shù)竭_設定的投球時間時，閥芯將逆時針旋轉(zhuǎn)90度，將一個清蠟球接到閥芯

4、內(nèi)。此時閥芯的另一個通道繼續(xù)輸油，實現(xiàn)不斷流。在設定的23分鐘內(nèi)，閥芯將自動順時針旋轉(zhuǎn)90度，由流動的原油將清蠟球送進管線內(nèi)。如果自動控制程序出現(xiàn)故障，可以利用電控箱面板上設置的手動開關進行臨時的手工操作。 圖中1、裝球筒； 6、放空閥； 2、清蠟球； 7、放空管； 3、球閥閥體； 8、球閥電動頭 4、球閥閥芯； 9、定時自動控制箱； 5、輸油進口管線； 10、底座。3、自動收球儀工作原理（）清蠟球由輸油管線進入上收球筒，經(jīng)過加熱化蠟使清蠟球自然降到大小頭的底端； （）定時轉(zhuǎn)動自動控制閥180度，使清蠟球掉入球閥的閥芯； （）定時將自動控制閥回轉(zhuǎn)180度，使清蠟球掉入下收球筒； （4 ）根據(jù)生

5、產(chǎn)需要設計下收球筒的大小，定時清理。 以上（2）（3）步驟是由自控系統(tǒng)按擬定的時間來完成的。如果自動控制程序出現(xiàn)故障，可以使用電控箱面板上設置的手動開關進行臨時手工操作。 圖中：1、收球筒外殼； 11、收球筒外殼門；2、接管、法蘭； 12、清蠟球；3、上收球筒； 13、控制箱；4、大小頭； 14、控制盤；5、收球法蘭； 15、電動頭；6、電動收球閥體； 16、下收球筒滑道；7、電動收球閥芯； 17、下收球筒軌道；8、支腿； 18、軌道支撐；9、下收球筒蓋； 19、軌道轉(zhuǎn)向柄。10、下收球筒； 三、自動投收球裝置在我作業(yè)區(qū)的應用狀況 自動投收球裝置在我作業(yè)區(qū)也投用大半年，收從上表可以看出目前我作

6、業(yè)區(qū)投球情況不是很好，許多井場收不到球主要原因有以下幾點：（一）投球儀故障:投球儀在使用的過程中出現(xiàn)過許多不同的故障，在跟隨廠家修理投球儀的過程中，把投球儀故障及原因大概總結(jié)為以下幾種： 1、溫度過高，出現(xiàn)過溫度過高的情況，投球儀溫度超過100。經(jīng)現(xiàn)場排查分析，一是溫度調(diào)的太高，另外一種情況是溫度控制器損壞，只需把溫度調(diào)到正?；蛘吒鼡Q溫度控制器。2、手動可以發(fā)出去球，定時發(fā)不出去球。主要原因一是時間設置不正確，分鐘必須設置為5分鐘以上投球儀才能正常工作，這種情況只需把時間設置正確即可，另外一種情況是定時器損壞需要更換才能解決。3、投球儀電機轉(zhuǎn)到一半就不再轉(zhuǎn)動且發(fā)不出去球，這種情況是電機角度不對

7、中，只需把投球儀電機外殼打開把電機角度調(diào)整到正確位置。4、開關壞掉或者自動和手動開關功能是反的，開關壞掉只需更還開關即可，開關功能反只需把線倒一下。（二）管線問題1、工隊連接集油管線是未嚴格按要求焊接導致焊縫不合格或者焊渣調(diào)入管線內(nèi)導致球過不去，或者有管線上用了直角彎頭球未能通過。2、管線埋深不夠，大型車輛通過把管線壓扁。3、管線結(jié)垢嚴重，導致球不能通過管線。4、部分井場管線跨接，導致球不能順利通過。（三）收球筒問題：1、由于接球漏斗太小，兩個球同時收到時容易卡到一起球掉不下來，設計上存在缺陷，改進為直筒的不要漏斗狀的效果會更好，目前只能采取拆開收球筒的方法收球。2、收球籃故障，搖不上來導致收不到球。3、收球筒嚴重結(jié)垢，球也會收不到，如慶二接延九收球筒結(jié)垢明顯下圖是延9收球筒結(jié)垢照片。四、效果分析自動收球裝置在正常情況下能夠有效減緩管線結(jié)蠟情況，從下圖*井組收到球的照片可以看到球外面包裹了厚厚的一層蠟，球把管線里的蠟清理出來，保證管線的暢通。投球筒一次可以裝10個球在定時器上把時間設置好，然后等球全部投完再來裝下一批球就可以了，能夠有效節(jié)省大量人力、車輛資源。投球儀的