關(guān)運(yùn)忠,關(guān)舉忠,卜開(kāi)洋,徐亞麗,朱德鴻

(1.中國(guó)石化華北分公司a.鹽池采油廠;b.維護(hù)保障中心,山西晉中030600; 2.河南油田第二采油廠,河南南陽(yáng)473400)

隔膜泵在低產(chǎn)油田集輸工程中的應(yīng)用

關(guān)運(yùn)忠1a,關(guān)舉忠1b,卜開(kāi)洋1a,徐亞麗1a,朱德鴻2

(1.中國(guó)石化華北分公司a.鹽池采油廠;b.維護(hù)保障中心,山西晉中030600; 2.河南油田第二采油廠,河南南陽(yáng)473400)

陜甘寧地區(qū)地形復(fù)雜,小產(chǎn)量油井多,井位分散。用DY型多級(jí)離心泵無(wú)法解決長(zhǎng)距離集輸?shù)墓芏?、井口壓力高等?wèn)題。采用改進(jìn)的JM系列高壓液壓隔膜式計(jì)量泵能夠解決低產(chǎn)油井在地形復(fù)雜情況下長(zhǎng)距離輸油問(wèn)題。分析了低產(chǎn)、低滲油田和氣田采用JM系列隔膜泵的結(jié)構(gòu)區(qū)別和在低產(chǎn)油田的應(yīng)用特點(diǎn)。

隔膜泵;低產(chǎn)低滲;集輸;應(yīng)用

隨著陜甘寧地區(qū)低產(chǎn)、低滲油田[1]開(kāi)采的不斷擴(kuò)大,單油井采油費(fèi)用高、不便于管理、地形復(fù)雜等給低產(chǎn)油井集輸帶來(lái)一定困難。目前存在的主要問(wèn)題是油井單井產(chǎn)量低,日產(chǎn)油平均只有4 m3;冬季井口原油溫度低(15°左右),凝固快,經(jīng)常造成管線堵塞,管線清理困難;井口壓力高等。采用JM系列隔膜泵能夠解決這些問(wèn)題。

1 輸油管網(wǎng)計(jì)量接轉(zhuǎn)站存在的問(wèn)題

輸油管網(wǎng)計(jì)量接轉(zhuǎn)站由計(jì)量裝置、緩沖罐、輸送泵等組成,原油采輸流程如圖1。井口來(lái)油經(jīng)過(guò)進(jìn)站閥組分配后,計(jì)量井通過(guò)熱交換器加熱進(jìn)入單井計(jì)量分離器進(jìn)行計(jì)量分離,再與其他各井來(lái)油匯總,通過(guò)匯管進(jìn)入聯(lián)合站,投產(chǎn)后單井井口壓力>3 MPa,產(chǎn)量下降明顯,后改為在計(jì)量轉(zhuǎn)接站增加緩沖罐來(lái)降低井口壓力,用DY型多級(jí)泵來(lái)解決管線輸油難問(wèn)題。由于產(chǎn)液量低,DY型多級(jí)泵輸油是以間歇方式工作,間隔時(shí)間長(zhǎng),原油結(jié)蠟快,易堵塞管線,而再次啟動(dòng)時(shí)易造成憋泵,引發(fā)事故。由于流量少,采用投球方法更加劇了管線堵塞的幾率。

圖1 原油采輸流程

2 JM系列隔膜泵結(jié)構(gòu)及特性分析

2.1 存在的問(wèn)題

中石化華北分公司首先在大牛氣田采用改進(jìn)后的JM系列隔膜式計(jì)量泵[2-3],主要用于注入甲醇來(lái)防止水合物的生成,結(jié)構(gòu)如圖2。為解決石油集輸存在的問(wèn)題,選用JM-T2B3600/6.0型隔膜式無(wú)泄漏計(jì)量泵[4-5]進(jìn)行試驗(yàn),隔膜泵要求介質(zhì)溫度為-30～150°、所含顆粒度<011 mm、粘度為013～800 mm2/s的腐蝕或非腐蝕液體,而原油所含砂礫和雜質(zhì)粒度遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于0.1 mm,增加精細(xì)過(guò)濾后,毎隔1 h要停機(jī)清理污垢還達(dá)不到工作要求。

圖2 JM系列隔膜式計(jì)量泵結(jié)構(gòu)

2.2 特性分析

隔膜泵[6]的特性主要體現(xiàn)在泵頭部分,在無(wú)需任何冷卻裝置的情況下,柱塞密封也不會(huì)產(chǎn)生高溫現(xiàn)象。由于采用內(nèi)循環(huán)壓力平衡系統(tǒng)及優(yōu)良材質(zhì),使隔膜泵上的膜片及柱塞密封填料等易損件的使用壽命大大延長(zhǎng),更換周期可達(dá)1 a以上。泵的單向閥采用平板閥[7],解決了高壓下單向閥容易卡死的問(wèn)題,但從隔膜泵的使用介質(zhì)參數(shù)可以看出,平板閥不適合原油介質(zhì)的輸送條件。

2.3 解決方案

a) 改變隔膜泵進(jìn)、出口單向閥的結(jié)構(gòu),將平板閥改為球閥(如圖3～4)。

b) 在緩沖罐中增加加熱盤(pán)管,降低介質(zhì)粘度。

c) 更換快速過(guò)濾器,減少停機(jī)時(shí)間。

圖3 改進(jìn)前的單向閥閥組

圖4 改進(jìn)后的單向閥閥組

2.4 使用效果

改進(jìn)后的JM-T2B3600/6.0型隔膜式無(wú)泄漏計(jì)量泵在低產(chǎn)低滲油田集輸中投入使用后,半自動(dòng)調(diào)節(jié)流量解決了間隔輸油出現(xiàn)的管堵問(wèn)題,降低了管線和井口壓力,達(dá)到即產(chǎn)即輸?shù)男Ч?增加了計(jì)量準(zhǔn)確率,降低了員工勞動(dòng)強(qiáng)度。

3 在低產(chǎn)油田的應(yīng)用特點(diǎn)

由于集輸中的石油和甲醇等物質(zhì)多為腐蝕性液體,而在JM系列隔膜泵中,藥劑不與泵的活塞直接接觸,隔膜、加藥頭、閥球等與藥劑接觸部位的材質(zhì)為耐腐蝕材質(zhì),能夠滿足腐蝕性要求,所以在低產(chǎn)油田大多采用JM系列隔膜泵集輸石油。

a) JM系列隔膜泵采用內(nèi)循環(huán)壓力平衡系統(tǒng)及優(yōu)良材質(zhì),大大延長(zhǎng)了隔膜泵膜片及柱塞密封填料等易損件的使用壽命,更換周期達(dá)1 a以上。

b) 有較強(qiáng)的自動(dòng)排污功能,從而保持了流量的高精度。隔膜計(jì)量泵投藥特點(diǎn)是集計(jì)量與投加功能于一體,計(jì)量準(zhǔn)確,整機(jī)運(yùn)行平穩(wěn)可靠,無(wú)震動(dòng),可根據(jù)流量信號(hào)和水質(zhì)信號(hào)自動(dòng)進(jìn)行復(fù)合循環(huán)投加。

c) 操作十分簡(jiǎn)便,維護(hù)工作量大幅度減少。

隔膜泵雖然具有很多優(yōu)點(diǎn),但是由于進(jìn)、出口閥采用球閥式比平板式運(yùn)行噪聲大,而且運(yùn)行相同的時(shí)間隔膜泵的機(jī)箱溫度偏高,但不影響隔膜泵的使用功能。

4 結(jié)論

1) 改進(jìn)的JM-T2B3600/6.0型隔膜式計(jì)量泵改善了DY型多級(jí)泵易憋泵造成事故和泄漏嚴(yán)重的現(xiàn)象,可在無(wú)泄漏狀況下輸油,且操作簡(jiǎn)便,維護(hù)工作量大幅度減少。

2) 采用改進(jìn)的隔膜泵后,井口壓力明顯降低,保障了油井的正常生產(chǎn),提高了采油效率,節(jié)約了生產(chǎn)成本。

3) 輸油基本達(dá)到半自動(dòng)化,管線清理工作量明顯減少。

4) 低產(chǎn)低滲油田集輸選用JM系列型隔膜式無(wú)泄漏計(jì)量泵進(jìn)行遠(yuǎn)距離輸油效果好,具有推廣和應(yīng)用價(jià)值。

[1] 王鳳琴,廖紅偉,蔣峰華,等.低滲油田注水能力下降原因分析及其對(duì)策研究[J].西安石油大學(xué)學(xué)報(bào):自然科學(xué)版,2009,24(1):52-55,60.

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Application of Hydraulic-driven Diaphragm Pump for G athering and Transportation in Low Productive Oilfield

GUAN Yun-zhong1a,GUAN Ju-zhong1b,PIAO Kai-yang1a,XU Ya-li1a,ZHU De-hong2
(1.a.Yanchi Oil Production Plant;b.Center of Maintain,Huabei Company of Sinopec,J inzhong030600,China; 2.No.2Oil Production Plant,He’nan Oilf ield,N anyang473400,China)

Shan-Gan-Ning region is a complicated area with low production wells and separated locations.DY serial multi-step centrifugal pumps can not be used for long distance transport because of blocking and high pressure at well head.JM serial high pressure hydraulic-driven diaphragm metering pumps were selected to use and they eliminated the above mentioned problems. The analysis of low production and low permeation oilfield was made to compare the pump structural configuration used in gas field and the features of JM serial pumps were obtained.

diaphragm pump;low production and low permeation;gathering and transport;application

1001-3482(2010)04-0089-03

TE938.203

B

2009-10-16

關(guān)運(yùn)忠(1968-),男,山東梁山人,1990年畢業(yè)于鄭州地質(zhì)學(xué)校,主要從事設(shè)備管理工作,E-mail:hbjgyz1968@ 126.com。