德国海茵茨曼双燃料系统在井队应用试验DOC

1、德国海茵茨曼双燃料系统在钻井队应用试验1、 柴 油 /天然气双燃料系统的应用背景随着能源价格的不断上涨， 在油气田钻探领域里， 燃料费用已经占到钻井成本的 30%左右， 如何降低钻井过程中的燃料成本， 成为钻井行业的一项重大课题。 利用天然气代替柴油的纯天然气发动机和柴油 /天然气双燃料发动机代替柴油机作为钻井的主动力，已经被石油钻井所认识。用天然气完全代替柴油的纯天然气发动机，目前处于试验阶段。由于受天然气气源和一些技术问题的影响， 以及采购成本的影响， 短期内难以大量投入应用。油田钻井目前拥有大量的柴油发动机，对这部分柴油机进行改造，使其能够节省燃料费用，具有更大的现实意义。因此，利用柴油

2、/天然气双燃料系统对原有柴油发动机进行改造，成为石油钻井节能减排的主要工作之一。塔里木油田引进德国海茵茨曼双燃料系统， 对传统的柴油发动机进行改造，做了许多有益的尝试。2、 德 国海茵茨曼双燃料系统简介德国海茵茨曼双燃料系统最大的优点在于对原柴油机机体几乎不进行任何改变，只是在空气进气的同时引进一路燃气，通过控制燃气来实现对柴油的替代， 但是燃气不参与调速。 当发生负载变化时（加载或减载） ， 首先是柴油迅速的变化（加油或减油）来维持转速，然后燃气控制器根据转速和油门位置的变化，控制燃气阀门逐渐到MAIffl中事先所设定的位置，在燃气的量发生变化（增加或减少）的同时，调速器也在控制油泵齿条使柴

3、油的量发生变化（减少或增加）,使发动机维持在一个稳定的工作状态，所以发动机的动态特性仍然为柴油机的的特性，可以很好的满足负载频繁变化的工况要求。1、系统图：国蜜 觎压圈逋祈慌檎压阀2、燃气MAP图燃气阀在各个工况允许的最大开度是受到 MAP图限制的。MAP图各个坐标含义如下：X:转速；Y :柴油系统油门位置;Z:燃气阀最大开度。三、运行试验2011年元月，我们对井队4号发动机进行了双燃料改造，同时 安装了柴油流量计。在3号发动机上也安装了柴油流量计，以方便双 燃料发动机与柴油发动机进行对比。以下是两台机子同时运行时的运 行数据。4*队双燃料发动机运行记录(四号机)日期：2011.01.12钻井

4、深度：3515m时间气里 (立方)柴油量(L)油门 开度 (%)蝶阀 开度 (%)转速(r/min)排温3号柴油机A1A2A3A4A5A6B1B2B3B4B5B6水温 (C)柴油量(L)09:0014237264264.39.190046847344844544445252645038841641341675334211:0014351270657.57.578046846044744843845848637131433333134075352812:0014384274064.116.580048949947246546547352144738041040941175352813:00144

5、32277861.016.080043144042041741141949838029732930331175368014:0014478281760.016.080048048345945445246552844238241741742375375915:0014581284551.01.5750317302304285297320458335256301300322753822小计6小时344203480柴油替彳t率：344+ (344+203) =62.9%*队双燃料发动机运行记录(四号机)日期：2011.01.13钻井深度：3657 m时间气里(立方)柴油量(L)油门 开度 (%)蝶阀

6、 开度 (%)转速(r/min )排温3号柴油机A1A2A3A4A5A6B1B2B3B4B5B6水温 (C)柴油量(L)11:0014840306655.014.084042541940740640742552441835837638139075420912:0014887309956.014.582045045243042942543952943337339339240175430413:0014935313539.81.079022021921019618721940220012520618323375439514:0014976316457.616.5830477476448449447

7、46053244738441441443275448115:0015021319654.611.484043743142441843941452342633638138540075456816:0015073323457.015.083041642340540941543152242635838639240175468017:0015119326842.11.48001481511371281531793462009916514619475476418:0015164330058.614.380042645744644243445753544237140740942175484719:0015

8、206333361.218.682049849848047246948153646940043643844475493320:0015250337363.17.478044043642741941643053544037540640742075502921:0015279339554.38.8800419411420407400424523417344380377395755103小计10小时439329894柴油替彳t率：439+ (439+329) =57.1%*队双燃料发动机运行记录(四号机)日期：2011.01.19钻井深度：4400m时间气里 (立方)柴油量(L)油门 开度 (%)蝶

9、阀 开度 (%)转速(r/min)水温 (C)排温3号柴油机A1A2A3A4A5A6B1B2B3B4B5B6水温 (C)柴油量(L)15:0018577625067.620.390077440431433421414425562455388440435443741250816:0018625630567.821.988080449442439427420427569460396444442444751260517:0018627635757.716.186076433427428415410415560439389433429444751270518:0018724640668.221.086

10、088475474466457455451596488422463465459751280319:0018773646269.320.589080470473459450447439592485410457456451741288620:0018815651251.87.990070355333342355342345483371311365361380701296321:0018840654043.42.483075212173208195195213386238176256223261751306422:0018866657051.26.78607539037037136134936449

11、0360314352347372751317423:0018919662042.01.7800802412312462342302484252822272932612827513261小计8小时342370753柴油替彳t率：342+ (342+370) =48%*队双燃料发动机运行记录(四号机)日期：2011.1.23钻井深度：4800m时间气里(立方)柴油量(L)油门 开度 (%)蝶阀 开度 (%)转速(r/min )水温 (C)排温3号柴油机A1A2A3A4A5A6B1B2B3B4B5B6水温 (C)柴油 量(L)14:20207081079062.219.686080465448441

12、423422418561502433472457464751964515:00207541082061.519.186078453437431416413415558491432465455464741970916:00208041086357.817.885076443422417409402409552480420447443455751979517:00208041086357.015.085075416390391393376392549463396421423447751986118:00209031093960.418.4870804504304224114104135524824

13、21446447453761997319:00209441097247.43.781075228183211200198215445318188294265300732006220:00209971101356.79.179077443425424385375380531447381404397411752014121:00210391105361.318.986076452435426414414415547479420449441449752021322:00210971109659.317.5860754304124084004004065504844274584514627420312

14、23:00211181111441.71.78307511269939210211138519892136113173702046200:00211301112241.41.585075118719693103113385197921381211767520627小计9小时40 分422332985柴油替彳t率：422 + (422+332) =56%*队双燃料发动机运行记录(四号机)日期：2011.1.24钻井深度：4900m时间气里(立方)柴油量(L)油门 开度 (%)蝶阀 开度 (%)转速(r/min)水温 (C)排温3号柴油机A1A2A3A4A5A6B1B2B3B4B5B6水温 (C)

15、柴油 量(L)10:00214551139359.817.986076424403400391386393547476420439437447742185611:00215121143663.220.183076451443431419414417548495436462450460742193012:00215661147759.717.584075430412402399391402553479427444440454752201213:00216231152367.121.286080474471456446443439556519448481474476752208314:002169

16、31157959.016.983080467463454442439436559517445486476480752217415:00217551162661.318.884077453433414414410411560496434467455471752226216:00217831165356.81.075077304259286268268279500384317362346359752231717:00218001169048.94.281075241201215208210218471345270326304321702234818:00218151172036.61.085075

17、1241031141121011173442181471841862127522379小计8小时360327523柴油替彳t率：360+ (360+327)=52.4%*队双燃料发动机运行记录(四号机)日期：2011.1.25钻井深度：5000m时间气里(立方)柴油量(L)油门 开度 (%)蝶阀 开度 (%)转速 (r/min)水温 (C)排温3号柴油机A1A2A3A4A5A6B1B2B3B4B5B6水温 (C)柴油 量(L)10:00223281216559.217.688075413398394385378385485457415438434446752303111:00223791221

18、057.716.186075434418414410397411458418385404403413752308312:00224291224149.14.682070380343354362363369436388334333371374732315313:00224771227657.215.587076391389389377398389480444406430430445742322115:00225831236062.319.586077451436430419419419517491442473469481752338016:00226501240761.619.086080453

19、436432420418420521493444474468482752347417:00226951244458.516.986075421400400399391404496467425451452465742354618:00227481248257.716.386076407393389393382397494460419445447464742362419:00227901251654.712.0900763483213383283243474624183664054094377523687小计9小时462351656柴油样彳t率：462+ (462+351) =56.8%*队双燃料

20、发动机运行记录(四号机)日期：2011.1.26钻井深度：5050m时间气里(立方)柴油量(L)油门 开度 (%)蝶阀 开度 (%)转速(r/min )水温(C)排温3号柴油机A1A2A3A4A5A6B1B2B3B4B5B6水温 (C)柴油 量(L)10:10234251302558.116.988075401383385378371381490459425441444455752517811:00234721305859.717.887076413392393384378389494464427445446454742520912:00235341310468.421.08507846745

21、9449427423421529468427450451469752531913:00235831313964.521.185080456441438428425423523505452488482486752542214:00236421318462.519.785080451432427415414415519496449479473483752551715:00237041323271.711.779080444427427411411404534510445490482488752561416:00237371327749.53.6790762191952051922011964193

22、453093563363537425710小计5小时50 分312252532柴油替彳t率：312+ (312+252) =55.3%*队双燃料发动机运行记录(四号机)日期：2011.1.27钻井深度：5100m时间气里 (立方)柴油量(L)油门 开度 (%)蝶阀 开度 (%)转速(r/min )水温 (C)排温3号柴油机A1A2A3A4A5A6B1B2B3B4B5B6水温 (C)柴油 量(L)10:00244501391464.020.885076448433432421416421481491450479474479742713011:00245121398565.721.48408047

23、2469458451445454473480441468464463742720812:00245791403161.318.784078451432426420412423477474449470466477752730013:00246351404761.618.685077446428422418410421474478447475470476732739714:00246981411559.417.384077436417411412399416466459433459457471762749515:00247471416052.15.5790702332062182132252364

24、08404361402398411702760016:00247961419859.217.184077427409421407393410458455428455451466752768218:00248891427035.61.085070146132144113118118180147115139136117702785819:00249371430959.617.5840754093753973693663744053893253923783967527958小计9小时487395828柴油样彳t率：487+ (487+395) =55.2%*队双燃料发动机运行记录(四号机)日期：20

25、11.1.28钻井深度：5200M时间气里 (立方)柴油量(L)油门 开度 (%)蝶阀 开度 (%)转速(r/min )水温 (C)排温3号柴油机A1A2A3A4A5A6B1B2B3B4B5B6水温 (C)柴油量(L)17:00253761552845.41.07506012988111111111139238203130218148242702965818:00253931555599.21.085080488508472445454433490520381502500491722967819:00254341563984.313.481080474456455450453459498502

26、471496494490762975220:00254851567863.720.792075444429426414410415486494449488490484752984521:00255481574067.521.188080479451458451449444499524462509502485752993422:00255941577861.919.389079446422421415407416488492454492489486753000223:00256491582057.215.3840754043803793833703904724674434644624787430

27、105小计6小时273292447柴t率：273+ (273+292) =48.4%*队双燃料发动机运行记录(四号机)日期：2011.2.1钻井深度：5500时间气里(立方)柴油量(L)油门 开度 (%)蝶阀 开度 (%)转速(r/min )水温 (C)排温3号柴油机A1A2A3A4A5A6B1B2B3B4B5B6水温 (C)柴油 量(L)11:00272471722051.26.782074252218242223239242399373349382377384763509612:00272771724752.312.6840753413093443203213314364133874214

28、16429753520513:00273171727253.614.683075370347361356352364452435400434430434753529914:00273601729953.614.683075377348367354351364454435404437429448753540315:00274001732553.314.5830753733403633503483604504314044334284437535504小计4小时153105408柴油替彳t率：153+ ( 153+105) =59.3%*队双燃料发动机运行记录(四号机)日期：2011.2.2钻井深度：5550m时间气里(立方)柴油量(L)油门 开度 (%)蝶阀 开度 (%)转速 (r/min水温)(C)排温3号柴油机A1A2A3A4A5A6B1B2B3B4B5B6水温 (C)柴油量(L)10:00277501762057.114.983077407386375386373387456444417438433451743645911:00277971765557.215.184