高壓洗井車的研制

高壓洗井車的研制

0研發(fā)正交試驗,提高洗井效果江漢石油管理第三工廠潛江工廠自1995年開始生產(chǎn)注水井洗井車（以下簡稱傳統(tǒng)洗井車）。該車具有洗井時間短、洗井過程對注水系統(tǒng)、集油系統(tǒng)和污水系統(tǒng)沒有影響、無需鋪設洗井流程、機動性強等特點。在華北、勝利、大港、大慶、長慶、江蘇及江漢油田均有應用,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,且車上沒有降壓或調(diào)壓裝置,注水井須卸壓后才能進行洗井作業(yè);有些井放水卸壓需很長時間,這樣不僅破壞注水狀態(tài),而且浪費很大;有一些井由于返水大,根本無法洗井。如果用采油樹上的閥門對返水進行控制和降壓,不僅會造成采油樹閥門磨損,而且操作過程很難撐握,有時還會造成憋壓熄火;在最大洗井壓力時排量小,作業(yè)時間長,洗井效果也打折扣。對油田來說,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,為了保證原油開采,需要經(jīng)常清洗。為了解決這些問題,該廠于2008年4月開發(fā)研制出JHX5280TJC型高壓洗井車樣機,后又經(jīng)過廠內(nèi)試驗和整改,于2008年10月進入工業(yè)性試驗階段。江漢、華北、江蘇等油田的現(xiàn)場使用表明,JHX5280TJC型洗井車已徹底解決了常規(guī)洗井車存在的問題。1技術分析1.1除砂系統(tǒng)組成JHX5280TJC型高壓洗井車由二類底盤車、水箱、核桃殼過濾器、改性纖維球過濾器、高壓過濾器、斜管除油器、三缸柱塞泵、自動降壓系統(tǒng)、除砂旋流器等組成,如圖1所示。1.2自動降壓系統(tǒng)操作三缸柱塞泵從清水箱泵出的洗井液經(jīng)過套管和油管的環(huán)形空間打入井中,從油管返出,經(jīng)過高壓過濾器、自動降壓系統(tǒng)、旋流除砂器、斜管除油器、核桃殼過濾器、改性纖維球過濾器處理后,最后又回到清水箱,循環(huán)進行,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。高壓過濾器的作用是為了保護降壓系統(tǒng)中的壓力調(diào)節(jié)閥不被大顆粒固體物質(zhì)卡住。而為了判斷高壓過濾器是否遇堵,在該過濾器兩端設有壓力檢測裝置,并將壓力值傳送到控制臺,并在控制臺顯示該過濾器兩端的壓力差值。操作人員可以根據(jù)此值做出判斷,自動降壓系統(tǒng)是將從井口油管返上來的洗井液壓力降低到1MPa以下,以達到后續(xù)流程中各設備的使用要求。流程中的旋流除砂器、斜管除油器、核桃殼過濾器、纖維球過濾器、清水箱的工作原理與文獻相同。1.3缸柱塞泵性能改善JHX5280TJC型高壓洗井車洗井工作流程見圖2。該流程與文獻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);二是用高壓過濾器代替籃式過濾器;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)動機: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行洗井作業(yè)的問題,杜絕了浪費,保證在洗井之前及洗井中地層注水狀態(tài)基本保持不變,對采油樹閥門沒有不良影響,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:(1)選用的底盤車發(fā)動機功率大,動力強勁,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,能夠滿足國內(nèi)油田大多數(shù)高壓和常規(guī)注水井的需要。(2)自主開發(fā)的自動降壓系統(tǒng)能夠輕松地將井口返水由高壓自動降到1MPa以下,實現(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:一是通過轉(zhuǎn)動壓力調(diào)節(jié)閥手輪實現(xiàn)機械調(diào)節(jié);二是當該手輪停止在某一固定位置時,可以通過電動方式進行調(diào)節(jié),將調(diào)節(jié)器切換至“手動”位置,通過按大(或小)按鈕,可調(diào)節(jié)壓力調(diào)節(jié)閥開度,達到調(diào)節(jié)降壓大小的目的;三是將調(diào)節(jié)器切換至“自動”位置,可根據(jù)壓力反饋信號自動進行壓降調(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)全新開發(fā)的加藥系統(tǒng)一是可以同時加2種藥劑;二是可對藥劑進行計量;三是保證洗井液不會倒灌;四是該系統(tǒng)會自動吸入藥劑,加藥更加方便。徹底解決了老式加藥系統(tǒng)存在的問題。(4)罐體除了表面采用防腐措施外,還增設一道防腐措施,只有在這道防腐措施失效后,罐體才會受腐蝕,這樣可保護罐體免受早期腐蝕,大大延長了罐體使用壽命,尤其適用于高含鹽介質(zhì)。(5)在動力傳動性能方面大大改善。一是在三缸泵出口設置了防倒灌水裝置,減小啟動負載,啟動平穩(wěn)可靠,避免發(fā)動機憋熄火;二是啟動時傳動軸承受沖擊載荷小,避免傳動軸折斷;三是作業(yè)時發(fā)動機在經(jīng)濟轉(zhuǎn)速區(qū)工作,充分發(fā)揮了發(fā)動機功率。3現(xiàn)場應用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,由于返水太大,無法洗井,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)場應用情況見表2。從現(xiàn)場應用情況來看,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行洗井作業(yè)。4結論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題。(1)車上配備的注水井洗井液自動降壓系統(tǒng),能夠輕松地將井口返水由高壓自動降到1MPa以下,實現(xiàn)不卸壓洗井,從而保證在