王 彬,張 亮,李丹丹(中國石化勝利油田分公司河口采油廠,山東 東營 257000)
灘海油田落地油回收裝置的研制及應(yīng)用
王彬,張亮,李丹丹
(中國石化勝利油田分公司河口采油廠,山東東營257000)
飛雁灘油田地處海陸交匯處,位于國家級自然保護區(qū)內(nèi),所有的油井、站都建立在海灘上,大海每天潮漲潮落2次,每天潮漲潮落的時間都不相同。對采油設(shè)備的侵害與陸路相比風險大,管理的程度難。
飛雁灘油田;采油設(shè)備;落地油回收
目前所有的油水井管線入地敷設(shè)再進入各個站點,再由各個計量站管匯收集外輸。大海的潮漲潮落加重了海水對管線的腐蝕作用,單井、集輸管線經(jīng)常發(fā)生穿孔造成原油外泄,泄漏的原油被海水沖散污染面積就會增加幾十倍甚至上百倍。針對現(xiàn)場驗證,找出要因,為解決這些問題,我們小組進行充分的討論,圍繞“如何找到一個方便靈活、對灘涂破壞性小、快捷高效的落地原油回收裝置”這個主題,QC小組運用頭腦風暴法、以TRIZ理論為工具反復探討,最終將課題定為:移動式油井污油回收裝置的研制。
(1)目標確定。本次小組的活動目標為:我們設(shè)計研制出體積小巧、使用方便、靈活、回收效率高、對灘涂破壞性小的泄漏原油回收裝置,解決生產(chǎn)過程中造成的經(jīng)濟賠付,減少石油生產(chǎn)對海洋環(huán)境的破壞。
(2)目標設(shè)定依據(jù)。通過活動,研制適合灘海油田自然地理條件原油回收裝置。研制的裝置必須達到體積小、重量輕、使用方便靈活、回收效率高、成本低實用性強等的點。
(3)可行性分析。一是本課題需解決裝置材料的問題,可利用生產(chǎn)廢舊物資解決;二是小組中有經(jīng)驗豐富的技師和懂得機械設(shè)計的技術(shù)人員,技術(shù)力量較強。
針對現(xiàn)場驗證,找出要因,小組成員進行充分的討論,制定了具體的整改措施。根據(jù)以上分析、試驗、對比論證,確定出研制污油回收裝置為最佳方案二。
在活動過程中,小組可以針對灘海油田的現(xiàn)狀,設(shè)計出自行組裝爬犁,將罐體容積設(shè)定為0.2立方米,并根據(jù)現(xiàn)實需求隨時對設(shè)計進行調(diào)整,從而確保落地油回收裝置的順利研發(fā)。同時,設(shè)計采用人工拖拽的方式,能夠切實有效地避免重型機械總體積重、極易陷入灘涂的弊端,并能有效的控制灘涂破壞面積。研制新型設(shè)備所需資金較少,能夠有效的實現(xiàn)資源的有效利用。如(圖1)移動式油井污油回收裝置。
4.1方案提出原理
(1)整機工作原理。首先在設(shè)計的污油罐內(nèi)加注1/2的水,然后啟動高壓泵將水抽出,經(jīng)過吸污器內(nèi)高壓噴頭水的流量突然變小,這時水流的壓強不變,在高壓噴頭外側(cè)的四周會產(chǎn)生相對的真空,從而產(chǎn)生強大的吸力。我們利用其產(chǎn)生的吸力回收油、水混合物。為避免回收原油直接與空氣混合造成不利于安全生產(chǎn)的因素,吸入的油水混合物又與高壓噴頭的水混合經(jīng)喉管直接排入污油罐中。在污油罐內(nèi)油水自然分離,可將漂在水上面的油用收油口袋裝袋回收。沙子沉入水底,中間的水作為高壓泵水源。(2)吸污口工作原理。根據(jù)灘海油田的地理性質(zhì),吸污口必須具備以下工作條件:1)能夠在油水混合的情況下,將漂浮的油污、與水清理干凈;2)保證出口能夠滿足充分的油水混合物,降低原油與空氣混合的幾率;3)能夠順利通過泥沙、水、油污,不會產(chǎn)生堵塞等現(xiàn)象。
4.2方案整體設(shè)計
技術(shù)要求:(1)回收裝置整體體積尺寸要求:總長度為不超過1米、寬度不超過0.7米、高度不超過0.6米。(2)爬犁和污油桶所用材料以塑料制品加工。(3)高壓進水口、混合液出口、回收混合液吸入口均采用橡膠或塑料管材替代,以保證回收油污時操作的靈活性。(4)整臺設(shè)備設(shè)計資金不超過3000元。力求節(jié)約、使用高效。(5)滿足旱地回收落地油的條件。基于以上整體設(shè)計思路為原則,我們將爬犁、污油罐用塑料制品替代。高壓進水口管線用作業(yè)隊淘汰的液壓管線頂替,污油吸入口與混合液出口根據(jù)使用長度使用普通(1/2—3/4)塑料管材。成本開銷20元。抽吸設(shè)備使用洗車高壓水槍,其價格2600元,總重量10Kg。該機一機多用,閑暇時可用作洗車專用。吸污口小組成員提供圖紙,機修廠負責加工每套加工費300元,總成本開銷控制在40000以內(nèi),達到最初設(shè)計要求。
現(xiàn)場實踐和效果分析總體性能良好:(1)目標檢查。該裝置從2014年4月正式開始使用,在116輸油干線等原油泄漏處進行現(xiàn)場實驗,落地油回收及時,加上人力輔助治理,污染得到有效控制,能夠在潮汐到來之前處理完畢,效果十分明顯。(2)經(jīng)濟效益①裝置投用2個月以來污染面積減少5.8畝,按賠付標準4500元/畝,減少污染賠付費用2.61萬元,整年約降低15.97萬元。②自制裝置投入:3000元/套,每年維護費用200元,設(shè)備壽命8年,合計年耗0.0575萬元;③年經(jīng)濟效益:15.97萬元-0.0575萬元=15.9125萬元。減少了對環(huán)境的污染;②降低了崗位工人的勞動強度。
[1]王偉煊.落地油回收站儲油設(shè)施的選擇[J].科技與企業(yè),2014(06)
[2]吳桂麗,張更林.落地油泥處理技術(shù)的研究和應(yīng)用[J].新疆石油科技,2007(01).
[3]郭雄華,黃煦.孤東油區(qū)含油泥砂現(xiàn)狀及處理途徑探索[J].河南石油,2005(06).