高压洗井车的研制

高压洗井车的研制

0研发正交试验,提高洗井效果江汉石油管理第三工厂潜江工厂自1995年开始生产注水井洗井车（以下简称传统洗井车）。该车具有洗井时间短、洗井过程对注水系统、集油系统和污水系统没有影响、无需铺设洗井流程、机动性强等特点。在华北、胜利、大港、大庆、长庆、江苏及江汉油田均有应用,取得了较好的洗井效果。但是,常规洗井车最大洗井压力仅20MPa,且车上没有降压或调压装置,注水井须卸压后才能进行洗井作业;有些井放水卸压需很长时间,这样不仅破坏注水状态,而且浪费很大;有一些井由于返水大,根本无法洗井。如果用采油树上的阀门对返水进行控制和降压,不仅会造成采油树阀门磨损,而且操作过程很难撑握,有时还会造成憋压熄火;在最大洗井压力时排量小,作业时间长,洗井效果也打折扣。对油田来说,20MPa以上注水井一般是在低渗透油藏区域,其周边的生产油井又特别需要注水,而且高产井注水后效果更好,为了保证原油开采,需要经常清洗。为了解决这些问题,该厂于2008年4月开发研制出JHX5280TJC型高压洗井车样机,后又经过厂内试验和整改,于2008年10月进入工业性试验阶段。江汉、华北、江苏等油田的现场使用表明,JHX5280TJC型洗井车已彻底解决了常规洗井车存在的问题。1技术分析1.1除砂系统组成JHX5280TJC型高压洗井车由二类底盘车、水箱、核桃壳过滤器、改性纤维球过滤器、高压过滤器、斜管除油器、三缸柱塞泵、自动降压系统、除砂旋流器等组成,如图1所示。1.2自动降压系统操作三缸柱塞泵从清水箱泵出的洗井液经过套管和油管的环形空间打入井中,从油管返出,经过高压过滤器、自动降压系统、旋流除砂器、斜管除油器、核桃壳过滤器、改性纤维球过滤器处理后,最后又回到清水箱,循环进行,油和悬浮物留在车上,洗井液越循环越干净,直到符合要求。高压过滤器的作用是为了保护降压系统中的压力调节阀不被大颗粒固体物质卡住。而为了判断高压过滤器是否遇堵,在该过滤器两端设有压力检测装置,并将压力值传送到控制台,并在控制台显示该过滤器两端的压力差值。操作人员可以根据此值做出判断,自动降压系统是将从井口油管返上来的洗井液压力降低到1MPa以下,以达到后续流程中各设备的使用要求。流程中的旋流除砂器、斜管除油器、核桃壳过滤器、纤维球过滤器、清水箱的工作原理与文献相同。1.3缸柱塞泵性能改善JHX5280TJC型高压洗井车洗井工作流程见图2。该流程与文献所述流程最大的不同之处在于,一是三缸柱塞泵性能改善(表1);二是用高压过滤器代替篮式过滤器;三是增加了降压系统;四是从井口返水到降压系统入口为高压流程。1.4最大洗井压力与水质发动机:功率301kW,转速1900r/min;最大洗井流量:30m3/h;最大洗井压力:35MPa;适用介质温度:0~60℃;处理前水质:含油质量浓度≤2000mg/L,悬浮物质量浓度≤2000mg/L;处理后水质:含油质量浓度≤8mg/L,悬浮物质量浓度≤8mg/L。1.5液压系统及加药系统JHX5280TJC型高压洗井车的研制成功,解决了必须卸压才能进行洗井作业的问题,杜绝了浪费,保证在洗井之前及洗井中地层注水状态基本保持不变,对采油树阀门没有不良影响,洗井效果有保证。高压洗井车与常规洗井车相比还有如下特点:(1)选用的底盘车发动机功率大,动力强劲,配套的三缸柱塞泵压力高、排量大(表1),保证了洗井车能够高压大排量洗井,能够满足国内油田大多数高压和常规注水井的需要。(2)自主开发的自动降压系统能够轻松地将井口返水由高压自动降到1MPa以下,实现不卸压洗井。降压系统中的压力调节阀内件采用不锈钢,表面堆焊特殊合金,硬度高,耐磨损,抗腐蚀性能良好,延长了调节阀的使用寿命。为了保证降压系统安全可靠,其中的压力调节阀具有3种降压调节方式:一是通过转动压力调节阀手轮实现机械调节;二是当该手轮停止在某一固定位置时,可以通过电动方式进行调节,将调节器切换至“手动”位置,通过按大(或小)按钮,可调节压力调节阀开度,达到调节降压大小的目的;三是将调节器切换至“自动”位置,可根据压力反馈信号自动进行压降调节,保证降压系统的出水压力符合后续流程的要求。(3)全新开发的加药系统一是可以同时加2种药剂;二是可对药剂进行计量;三是保证洗井液不会倒灌;四是该系统会自动吸入药剂,加药更加方便。彻底解决了老式加药系统存在的问题。(4)罐体除了表面采用防腐措施外,还增设一道防腐措施,只有在这道防腐措施失效后,罐体才会受腐蚀,这样可保护罐体免受早期腐蚀,大大延长了罐体使用寿命,尤其适用于高含盐介质。(5)在动力传动性能方面大大改善。一是在三缸泵出口设置了防倒灌水装置,减小启动负载,启动平稳可靠,避免发动机憋熄火;二是启动时传动轴承受冲击载荷小,避免传动轴折断;三是作业时发动机在经济转速区工作,充分发挥了发动机功率。3现场应用JHX5280TJC型高压洗井车在江汉、华北、江苏等油田得到了广泛使用,效果良好。例如,华北油田京4-27井是1口油井改注井,注水压力18MPa,用20MPa的洗井车洗井时,由于返水太大,无法洗井,用JHX5280TJC型高压洗井车0.5d就完成了洗井作业;在江苏、江汉油田的注水井也顺利完成了洗井作业。洗井车现场应用情况见表2。从现场应用情况来看,由于存在压力损失,三缸泵出口压力一般要比停注后井的压力高4MPa左右,所以停注后压力在31MPa以下的注水井均可用该车进行洗井作业。4结论JHX5280TJC型高压洗井车在江汉、华北、江苏等油田的使用表明,该车彻底解决了常规洗井车不能解决的问题。(1)车上配备的注水井洗井液自动降压系统,能够轻松地将井口返水由高压自动降到1MPa以下,实现不卸压洗井,从而保证在