在勘探開發(fā)的過程中,井下作業(yè)檢泵、上措施等無疑是油田增產(chǎn)創(chuàng)效的一個明顯途徑。除新管外,井下作業(yè)使用的油管都是經(jīng)過重新修復(fù)再利用的二次、三次油管,這類油管經(jīng)過井場收回需要重新的清洗外觀、內(nèi)壁檢查、整體試壓等多套工序,尤其是回收油管的內(nèi)外壁清洗需要消耗大量水、電、蒸汽。
現(xiàn)有工藝仍然停留在上世紀(jì)80年代末的水平,生產(chǎn)工藝流程落后、設(shè)備老化嚴(yán)重、自動化程度低、勞動強(qiáng)度大、安全系數(shù)低、生產(chǎn)效率難以提高。大多油田采油廠的油管清洗都存在資源浪費、能源消耗大、現(xiàn)場污染嚴(yán)重的現(xiàn)象,與當(dāng)前提倡節(jié)能降耗、精細(xì)化管理背道而馳,也制約了生產(chǎn)經(jīng)營效益的提高。
傳統(tǒng)粗放式
清洗油管存在的問題
目前油管修復(fù)線中的油管熱清洗模式是上世紀(jì)80年代設(shè)計的,是在當(dāng)初油田勘探粗放式生產(chǎn)管理條件中形成的,已經(jīng)沿襲了二十余年沒有改進(jìn)發(fā)展,技術(shù)比較落后,能源浪費、現(xiàn)場環(huán)境污染相當(dāng)嚴(yán)重,對周邊環(huán)境亦有影響,成為提高生產(chǎn)效率、提高產(chǎn)品產(chǎn)量質(zhì)量的瓶頸之一。以下是相對損失較大的六個方面:
對流熱損失 熱洗池開放裸露,無法加蓋任何密封措施,曾考慮焊制蓋板阻撓熱量流失,但一方面不利于油管清洗池內(nèi)機(jī)械構(gòu)建維修,另一方面,風(fēng)吹日曬,焊接容易腐蝕,活動機(jī)械部位失靈,不利于安全生產(chǎn)。露天清洗池中熱水產(chǎn)生的熱蒸汽大量散發(fā)到空氣中,造成大量對流熱損失,能源損失的同時,對環(huán)境產(chǎn)生不良影響。
傳導(dǎo)熱損失 熱浸泡及通刺清洗過程均無任何保溫措施,熱水溫度高達(dá)85度以上,與環(huán)境溫差懸殊,造成大量的傳導(dǎo)熱損失。
散發(fā)熱流失 在油管從熱洗浸泡池中出來后的通桿過規(guī)通刺過程中,大量沖洗水噴出,使熱水在熱洗池外的地面上四處流瀉,造成這部分熱水與外部環(huán)境及地面直接接觸,進(jìn)一步加大了熱量向空氣及地面的散發(fā)流失量。
超供應(yīng)浪費 由于采用人工觀察方法,而工作現(xiàn)場又籠罩著大量水蒸氣,人工不易觀察和判斷水溫,也不便頻繁調(diào)節(jié)控制鍋爐蒸汽熱源的供應(yīng)流量,往往造成清洗水溫已經(jīng)滿足需要,甚至達(dá)到100度沸騰狀態(tài)了,熱源蒸汽還在大流量供應(yīng),熱源的過量供應(yīng)造成了浪費。
傳輸沿程流失 油管的清洗熱源采用蒸汽鍋爐集中供應(yīng),輸送管道距離較遠(yuǎn),加上已經(jīng)運行多年沒有更新修復(fù),輸熱管道保溫不良,熱阻較大,使熱量在遠(yuǎn)距輸送過成中造成大面積的沿程損失。
間接轉(zhuǎn)換流失 油管清洗加熱采用的是間接方式,天然氣一次性能源通過鍋爐轉(zhuǎn)變成二次能源蒸汽,蒸汽又通過熱交換器轉(zhuǎn)換成三次能源熱水,轉(zhuǎn)換次數(shù)較多,與一次能源直接一次性轉(zhuǎn)換比較,增加了一定量的間接轉(zhuǎn)換熱損失。
高效節(jié)能是關(guān)鍵
如何減少損失,促使使用相同量的能源達(dá)到事半功倍的效果?新方案充分考慮了節(jié)約能源,以經(jīng)濟(jì)效益為重點,同時兼顧降低污染,改善環(huán)境,還特別強(qiáng)調(diào)簡化結(jié)構(gòu),提高可靠穩(wěn)定性,最大程度地增加產(chǎn)出、投入比等諸多方面的問題。主要具體措施及特點如下:
針對油管粘附較多泥土的具體情況,清洗時仍然首先對油管進(jìn)行浸泡,讓水和泥土充分接觸,使泥土溶解和軟化,以利于脫離油管。
在保溫室內(nèi),利用天然氣直燃加熱器直接輻射浸泡后的油管,采用的天然氣直燃輻射加熱油管的方法不僅能夠提升清洗溫度,達(dá)到98度以上,提高清洗效果,并能大大簡化結(jié)構(gòu),提高可靠性和操作維護(hù)方便性,進(jìn)一步減少熱量損失,節(jié)約能源。同時,采用天然氣直燃加熱浸泡水和通刺水,以達(dá)到所需的溫度,不通過蒸汽和熱水轉(zhuǎn)換,無轉(zhuǎn)換熱損失,省去蒸汽鍋爐這一步驟。
采用全封閉、全保溫、不生銹的夾心板的箱體結(jié)構(gòu),油管加熱及通刺清洗全部在封閉的箱體內(nèi)進(jìn)行,無污水外噴外泄,能量損失少,環(huán)境污染低。
設(shè)置溫度自動控制系統(tǒng),達(dá)到所需溫度自動減少天然氣供應(yīng),溫度降低自動增加天然氣供應(yīng),始終保持恒溫狀態(tài),這些均為當(dāng)今的成熟結(jié)構(gòu)和技術(shù),這樣既保持效果穩(wěn)定,又杜絕了過量供應(yīng)燃料造成的過量能源損失,還增加了安全性。
油管加熱輸送采用重力滑動的傳統(tǒng)方式,簡單、成熟、可靠。便于維修、保養(yǎng),操作技能易于掌握,對提高勞動效率、增加產(chǎn)品產(chǎn)量、改善工人生產(chǎn)狀況、降低能源消耗、維護(hù)周邊環(huán)境質(zhì)量亦有意義。
按照新方案操作,其優(yōu)勢為:加熱溫度最高達(dá)98℃;工作效率單機(jī)90~140根/小時;每米油管清洗成本為0.11萬元;設(shè)備運行安全可靠。
經(jīng)濟(jì)效益明顯
一個日產(chǎn)原油約1200噸、天然氣37萬立方米的采油廠,如果嚴(yán)格按照該方案實施,每年可節(jié)約天然氣及鍋爐運行費用80萬元,若計劃投資150萬余元,預(yù)計,兩年內(nèi)就可收回成本。從中、長遠(yuǎn)看為企業(yè)提高經(jīng)營效益是顯而易見的。
經(jīng)濟(jì)效益顯著 經(jīng)過對新舊清洗模式進(jìn)行理論分析和實際測試,并結(jié)合近年來現(xiàn)狀運行情況,可以推斷出新方案在實施后,在目前生產(chǎn)規(guī)模條件下,每天天然氣消耗在450立方米以內(nèi),每年油管清洗能源費用不超過16萬元,每年可以比現(xiàn)在節(jié)約60萬元以上。另外,省去了可觀的鍋爐運行費用。
安全環(huán)保達(dá)標(biāo) 采用全封閉運行,無污染,達(dá)到環(huán)保要求。節(jié)能改造的同時帶動了安全系數(shù)的提高。
清洗質(zhì)量穩(wěn)定 徹底杜絕了嚴(yán)寒冬季加熱清洗困難、質(zhì)量不易保證的弊端,保證了修復(fù)質(zhì)量。也對目前設(shè)備維修,清淤困難帶來顯著的改善作用。
工作環(huán)境改善 解除了多年來現(xiàn)場污染嚴(yán)重難以解決的困局,改善了工人的工作條件,降低了勞動強(qiáng)度,同時提高了設(shè)備運行穩(wěn)定性、可靠性,降低了故障率,降低了修理維護(hù)費用。