劉莉 劉洪偉 劉洪濱
摘要:闡述了可調(diào)式摻水閥的結構原理及安裝方式,根據(jù)實際生產(chǎn)需要,可調(diào)式摻水閥按照安裝位置的不同分為井口可調(diào)式摻水閥和計量間可調(diào)式摻水閥。分析了安裝可調(diào)式摻水閥后的節(jié)能效果。結果表明,采用可調(diào)式摻水新工藝,可以達到對單井及計量間摻水流量的有效控制,從而更加準確、合理地分配油井摻水流量,從而有效地降低總摻水量,提高摻水壓力,達到節(jié)能降耗的目的,在油田的應用前景廣闊。
關鍵詞:可調(diào)式;摻水閥;節(jié)能;降耗;提效
現(xiàn)在無論在井口還是在計量間,都是用閥門來調(diào)控摻水量的,單井摻水用量不好掌握。一方面,因員工頻繁地調(diào)整閥門開關的大小,增加了工作勞動強度,增大了工作量;另一方面,由于調(diào)整閥門的開關大小沒有一個直觀量的標準,只能憑經(jīng)驗去操作,因此常出現(xiàn)摻水量控制不好發(fā)生冬季凍井事故。為此,采用可調(diào)式摻水新工藝可有效解決上述問題,有效防止管線結蠟。
1、可調(diào)式摻水閥的結構及工作原理
結構:主要由閥體、進水部分、出水部分、水嘴、調(diào)整水量絲堵、單流活塞組成。如圖一所示:
防止出水部分堵塞加工技術要求:采用珩磨加工方式,珩磨鋼件時為0.005㎜-0.08㎜,要求高精度,達到珩磨表面耐磨損。
工作原理:來水從進水部分進來把單流活塞頂開,水從出水孔排出,達到控制摻水目的。當摻水壓力較低時液體單流活塞頂回來關閉出水孔,達到單流閥目的。該閥原理是采用四個出水孔,每個孔的水嘴直徑不一樣,孔的直徑是遞增,需要大時可以打開2-3個孔的絲堵,即可增加流量,也能防止堵塞出水孔,可以精準確定摻水量;閥座內(nèi)下方安裝水嘴,上方是調(diào)整絲堵,通過調(diào)整絲堵控制摻水量的大小來實現(xiàn)單井固定摻水量,最終降低了單井采油成本,保證了采油井的正常運行。采油井可調(diào)式摻水閥不但可以精準確定摻水量、節(jié)能降耗、同時降低員工勞動強度。
適用范圍:油井,該摻水閥具有計量、限量摻水量、單流、防凍、防堵、防盜功能。該閥適用于油田各種機械生產(chǎn)油井,摻水量可在水咀1.2mm-10.2mm之間根據(jù)產(chǎn)量任意調(diào)節(jié),需要沖洗管線時水量可放到最大。調(diào)節(jié)流量的開關操作簡便,具有流體流動性能好、杜絕閥孔堵塞的特點。
流量計算:現(xiàn)在固定摻水量,摻水量節(jié)省30%左右。
體積流量、平均流速、流體質(zhì)量、通過面積等的關系式:
qv=△v /△t=Ua(流量測量技術及儀表)
qm=△m/△t=ρuA
式中qv——體積流量,m^/S、μ——流速,A ——面積,m^2 m ——流體質(zhì)量,ρ——流體的密度,Kg/m^3;t ——時間,V——流體體積
原來控制摻水量隨意性較大,摻水量較大達不到節(jié)能效果。
2、工藝安裝
可調(diào)式摻水閥按照其安裝位置的不同可分為兩種,安裝在井口的可調(diào)式摻水閥稱為井口可調(diào)式摻水閥,如圖四。安裝在計量間的可調(diào)式摻水閥稱為計量間可調(diào)式摻水閥。
3、效果分析
安裝可調(diào)式摻水閥后,轉(zhuǎn)油站的總摻水量減少,耗電量大幅下降,單井平均摻水溫度由原來的40℃,下降到36℃。有效地解決了因原摻水工藝造成的井口回壓高和出油管線堵塞問題。以一座轉(zhuǎn)油站為例,摻水泵平均壓力為1.8Mpa,裝前平均總摻水量1180m3/d,裝后平均摻水量906 m3/d,節(jié)省摻水百分率在24%。
4、經(jīng)濟效益
1)、可以實現(xiàn)摻水溫度的準確控制,保持摻水溫度平穩(wěn)運行,減少摻水流量過大而導致的浪費,同時減少采油工的勞動強度。目前已在一個采油隊80口井上應用試驗,整個采油隊全部使用,轉(zhuǎn)油站可以停一臺摻水泵,摻水泵揚程為200m,流量為50 m3/h,效率為2.72,考慮實際運行情況,泵的效率取78%,采用可調(diào)式摻水閥摻水新工藝后按照節(jié)約摻水量26%計算,整座轉(zhuǎn)油站全年節(jié)約電量17.28×104KW.h,預計年節(jié)約17萬元。
2)、可以減少摻水管線和出油管線管道凝堵事故的發(fā)生,給操作管理和安全生產(chǎn)帶來很大的方便,社會效益明顯。
5、結 論
1)可調(diào)式摻水閥的使用,使井口回壓穩(wěn)定,避免出油管線凝堵事故的發(fā)生。
2)可調(diào)式摻水閥成本低,現(xiàn)場安裝和操作維護方便,大幅度降低工人的操作維護勞動強度,具有較長預期使用壽命。有顯著的社會效益,在油田生產(chǎn)中大面積使用前景廣闊。
作者簡介:劉莉,采油高級技師,從事采油設備維修、故障診斷、采油安全等工作。
劉洪偉,集輸技師,從事集輸設備維修、故障診斷等工作。
劉洪濱,采油技師,從事采油設備維修、故障診斷、采油安全等工作。
(作者單位:1.黑龍江省大慶油田有限責任公司
第一采油廠第二油礦205隊;
2.黑龍江省大慶油田有限責任公司
第一采油廠第二油礦北二聯(lián)合站;
3.大慶油田有限責任公司第十采油廠第五油礦一工區(qū))