高天彪

（大慶石油管理局有限公司松原裝備制造分公司，吉林松原 138000）

0 引言

油田用來(lái)清蠟和解堵的設(shè)備主要是常規(guī)鍋爐車和泵車。常規(guī)鍋爐車是油田井場(chǎng)常用的清蠟設(shè)備，其主要功能是提供高溫、高壓水和蒸汽，用于石油礦場(chǎng)清蠟、加熱以及其他需要高溫、高壓水和蒸汽的工況，用蒸汽清洗抽油桿和油管上的結(jié)蠟時(shí)，需要把抽油桿和油管從井內(nèi)起出，放到井場(chǎng)地面上清洗，清洗的油污水排放到井場(chǎng)，造成環(huán)境污染。泵車的作用是進(jìn)行井內(nèi)除砂、解堵，但不能清除井內(nèi)油、套管上的結(jié)蠟。因此，為了實(shí)現(xiàn)同一設(shè)備既能清除結(jié)蠟，又能完成解堵功能，并且能使污水重復(fù)利用并合理排放、保護(hù)環(huán)境，決定研制JY5250TGL5/8H 型多功能鍋爐車。

1 主要結(jié)構(gòu)及工作原理

1.1 主要結(jié)構(gòu)

多功能鍋爐車主要部件有：取力器（四軸減速箱）、三缸柱塞泵、水箱、柴油箱、污水箱、臥式蒸汽鍋爐、水處理裝置、燃燒器、控制柜、水泵撬總成、真空泵、多級(jí)排污泵、管匯總成和車棚（圖1）。這些部件用螺栓固裝在設(shè)備底座上。底座是用槽鋼焊成的金屬構(gòu)架，上面鋪有花紋板，下面墊有夾織布橡膠，用連接板和連接螺栓與汽車大梁連接。部件與部件之間按工作流程用不同顏色的管線聯(lián)接，其中綠色為水路系統(tǒng)、銀灰色為蒸汽系統(tǒng)、黃色為油路系統(tǒng)、黑色為電路護(hù)管、紅色為真空泵吸入管系和污水排出管系。

圖1 JY5250TGL5/8H 型多功能鍋爐車

1.2 工作原理

（1）該設(shè)備采用機(jī)械斷軸取力。汽車發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力經(jīng)離合器、變速器，再通過(guò)傳動(dòng)軸傳至取力器箱后分為兩路：一路經(jīng)傳動(dòng)軸驅(qū)動(dòng)汽車后橋，用于車輛行駛，另一路通過(guò)傳動(dòng)軸驅(qū)動(dòng)三缸柱塞泵。

（2）冷洗。三缸柱塞泵的吸入口從車左側(cè)吸入管線吸入工作液，經(jīng)三缸泵加壓后從排出管線排出，進(jìn)行冷洗井作業(yè)。

排出管系由剪銷式安全閥、高壓旋塞閥、接頭和管線組成，排出口為2 英寸由壬接頭。其中，剪銷式安全閥開啟壓力為35 MPa。

（3）熱洗。水從水箱首先經(jīng)過(guò)濾清器通向進(jìn)水閥，然后通過(guò)軟管進(jìn)入水處理裝置，再通過(guò)吸入軟管進(jìn)入水泵進(jìn)口端，在水泵壓力的作用下從排出端連接管排出，經(jīng)水量調(diào)節(jié)閥、單流閥進(jìn)入鍋爐入口；進(jìn)入鍋爐中的水先由外盤管流向平盤管，最后經(jīng)內(nèi)盤管排出；被鍋爐加熱后的水蒸汽經(jīng)連接管進(jìn)入蒸汽包，由裝在蒸汽包下端的蒸汽閥進(jìn)行調(diào)壓，從汽車底盤下面排出供使用。

（4）回收清洗。在修井作業(yè)前，用管線將污水控制柜吸入管匯和采油樹四通連接，將多功能鍋爐車的蒸汽出口和專用清洗裝置連接起來(lái)。在修井作業(yè)起抽油桿和油管時(shí)，分別利用井下清洗抽油桿工具和井下清洗油管工具，利用該車的蒸汽清洗抽油桿和油管，做到邊起邊用蒸汽清洗，并利用水環(huán)真空泵將井內(nèi)的返出液和清洗氣化液，根據(jù)負(fù)壓的原理吸入污水控制柜，當(dāng)污水控制柜內(nèi)污水已滿時(shí)，再利用多級(jí)排污泵把污水控制柜里的污水排入鄰井或本井管路干線中，實(shí)現(xiàn)密閉清洗，避免油污落地造成污染，解決修井作業(yè)過(guò)程中的污水排放問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)清潔生產(chǎn)保護(hù)環(huán)境。

1.3 技術(shù)指標(biāo)

產(chǎn)氣量：1000 kg/h，蒸汽壓力：5.0 MPa，蒸汽溫度：260 ℃，水箱容積：5.5 m3，污水控制柜容：2.5 m3，柴油箱容積：1 m3，冷洗最高壓力：35 MPa，工作環(huán)境溫度：-30～40 ℃。發(fā)動(dòng)機(jī)不同轉(zhuǎn)速下三缸泵工作參數(shù)見表1～表3。

表1 發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速1900 r/min 時(shí)三缸泵工作參數(shù)

表2 發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速1500 r/min 時(shí)三缸泵工作參數(shù)

表3 發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速1300 r/min 時(shí)三缸泵工作參數(shù)

2 技術(shù)特點(diǎn)

（1）采用車載式結(jié)構(gòu)，根據(jù)作業(yè)車輛的總質(zhì)量，確定油田作業(yè)的專用二類底盤車的整備質(zhì)量，通過(guò)力矩方程確定橋荷分布。根據(jù)載重量、橋荷分布及發(fā)動(dòng)機(jī)功率匹配、軸距等選擇底盤車廠家及型號(hào)。采用陜西汽車集團(tuán)有限責(zé)任公司生產(chǎn)的SX1250XB41 汽車底盤，國(guó)Ⅴ排放，驅(qū)動(dòng)形式6×4，越野性能好，滿足油田作業(yè)路況差的要求。

（2）在修井作業(yè)起抽油桿和油管時(shí)，邊起邊清洗，并回收清洗過(guò)程中井內(nèi)的返出液及清洗氣化液，實(shí)現(xiàn)密閉清洗，避免油污落地造成污染，解決了修井作業(yè)過(guò)程中的污水排放問(wèn)題，從而達(dá)到清潔生產(chǎn)、保護(hù)環(huán)境的目的。

（3）該車自帶真空泵及其管線的反沖洗系統(tǒng)。

（4）污水箱上裝有真空負(fù)壓安全閥，當(dāng)箱內(nèi)的真空度達(dá)到一定程度時(shí)安全閥可以先打開，防止將污水箱吸癟變形損壞，起安全保護(hù)作用。

（5）水環(huán)真空泵排出管線裝有阻火器，防止井下排出可燃?xì)怏w發(fā)生爆炸。

（6）在底盤車、鍋爐排煙道上加防火帽。

（7）水箱裝有低水位保護(hù)裝置，防止鍋爐無(wú)水運(yùn)行。

（8）燃燒器采用意大利原裝進(jìn)口件，其火頭強(qiáng)弱、水汽溫度通過(guò)預(yù)選后自動(dòng)控制，與國(guó)產(chǎn)燃燒器相比熱效高，不但提高效率且節(jié)約能源。

（9）采用臥式直流高效鍋爐，具有三種盤管，熱效高，并備有保溫層，具有良好的保溫隔熱效果。

（10）鍋爐盤管內(nèi)積水清除可用余壓排水外，本產(chǎn)品另加裝利用汽車氣包內(nèi)的壓縮空氣吹水裝置，即鍋爐余壓完全除凈后，關(guān)閉水箱閥，打開氣路球閥即可將余水完全吹凈。

（11）工作時(shí)蒸汽排量可通過(guò)控制箱調(diào)速手柄控制調(diào)速電機(jī)無(wú)級(jí)變速，操作更加安全可靠。

（12）車棚整體按客車車棚設(shè)計(jì)，曲線流暢，外觀質(zhì)量好。

（13）通過(guò)車載電腦控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)壓力設(shè)定、溫度設(shè)定、點(diǎn)火及大小火設(shè)定、過(guò)載設(shè)定、報(bào)警設(shè)定等自動(dòng)控制，提高操作的安全性，并且讀取數(shù)據(jù)方便、直觀、準(zhǔn)確無(wú)誤。

（14）水泵采用意大利原裝進(jìn)口高壓陶瓷柱塞泵。

（15）底盤車到后，現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量側(cè)護(hù)欄的尺寸，保證側(cè)護(hù)欄既滿足國(guó)家公告要求，又方便用戶使用。

3 經(jīng)濟(jì)效益及社會(huì)效益

3.1 經(jīng)濟(jì)效益

（1）環(huán)保分析：節(jié)約成本，省去防滲布或清洗平臺(tái)的制造、吊運(yùn)、安裝、清洗、吸污和油土分離等費(fèi)用。以吉林油田某采油廠每臺(tái)修井機(jī)年小修作業(yè)100 井次為例，扣除其他作業(yè)增加費(fèi)用，每年每臺(tái)多功能鍋爐車可以節(jié)省污染治理費(fèi)用支出10～35 萬(wàn)元。

（2）經(jīng)濟(jì)效益分析：JY5250TGL5/8H 型多功能鍋爐車制造成本價(jià)約為106 萬(wàn)元，市場(chǎng)售價(jià)約為120 萬(wàn)元，因此，生產(chǎn)一臺(tái)該型多功能鍋爐車，可獲利潤(rùn)14 萬(wàn)元。

3.2 社會(huì)效益

多功能鍋爐車已在吉林油田公司做了型式試驗(yàn)和礦場(chǎng)試驗(yàn)。該車使用即開即用高效鍋爐、自動(dòng)控制安全保護(hù)裝置等，人性化的設(shè)計(jì)使該車操作更加舒適，整車空間布局更加合理，具有一機(jī)多功能的優(yōu)越性，既能進(jìn)行高壓冷洗，又能進(jìn)行高溫環(huán)保熱洗。

多功能鍋爐車的研制滿足了大慶油田和吉林油田修井時(shí)的作業(yè)要求，并且市場(chǎng)開發(fā)前景廣闊，多功能鍋爐車可以在全油田進(jìn)行推廣應(yīng)用，具有可觀的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

4 結(jié)語(yǔ)

隨著新環(huán)保法的實(shí)施，國(guó)家對(duì)石油勘探開發(fā)各環(huán)節(jié)污染問(wèn)題的管控日益嚴(yán)格，實(shí)施環(huán)保作業(yè)已成為企業(yè)發(fā)展的必然趨勢(shì)。

JY5250TGL5/8H 型多功能鍋爐車綜合了環(huán)保鍋爐車和350泵車的功能和特點(diǎn)，既能進(jìn)行蒸汽熱洗，又能進(jìn)行冷洗，并且保護(hù)環(huán)境、防止污染，具有一機(jī)多功能的優(yōu)越性。在修井作業(yè)起抽油桿和油管時(shí)，邊起邊清洗，不用將抽油桿和油管從井內(nèi)提出清洗，并能實(shí)現(xiàn)井內(nèi)的返出液及清洗氣化液封閉式自動(dòng)回收，實(shí)現(xiàn)密閉清洗，避免油污落地造成污染，解決修井作業(yè)時(shí)污水排放問(wèn)題，從而實(shí)現(xiàn)清潔生產(chǎn)保護(hù)環(huán)境。