在勘探开发的过程中,井下作业检泵、上措施等无疑是油田增产创效的一个明显途径。除新管外,井下作业使用的油管都是经过重新修复再利用的二次、三次油管,这类油管经过井场收回需要重新的清洗外观、内壁检查、整体试压等多套工序,尤其是回收油管的内外壁清洗需要消耗大量水、电、蒸汽。
现有工艺仍然停留在上世纪80年代末的水平,生产工艺流程落后、设备老化严重、自动化程度低、劳动强度大、安全系数低、生产效率难以提高。大多油田采油厂的油管清洗都存在资源浪费、能源消耗大、现场污染严重的现象,与当前提倡节能降耗、精细化管理背道而驰,也制约了生产经营效益的提高。
传统粗放式清洗油管存在的问题
目前油管修复线中的油管热清洗模式是上世纪80年代设计的,是在当初油田勘探粗放式生产管理条件中形成的,已经沿袭了二十余年没有改进发展,技术比较落后,能源浪费、现场环境污染相当严重,对周边环境亦有影响,成为提高生产效率、提高产品产量质量的瓶颈之一。以下是相对损失较大的六个方面:
对流热损失 热洗池开放裸露,无法加盖任何密封措施,曾考虑焊制盖板阻挠热量流失,但一方面不利于油管清洗池内机械构建维修,另一方面,风吹日晒,焊接容易腐蚀,活动机械部位失灵,不利于安全生产。露天清洗池中热水产生的热蒸汽大量散发到空气中,造成大量对流热损失,能源损失的同时,对环境产生不良影响。
传导热损失 热浸泡及通刺清洗过程均无任何保温措施,热水温度高达85度以上,与环境温差悬殊,造成大量的传导热损失。
散发热流失 在油管从热洗浸泡池中出来后的通杆过规通刺过程中,大量冲洗水喷出,使热水在热洗池外的地面上四处流泻,造成这部分热水与外部环境及地面直接接触,进一步加大了热量向空气及地面的散发流失量。
超供应浪费 由于采用人工观察方法,而工作现场又笼罩着大量水蒸气,人工不易观察和判断水温,也不便频繁调节控制锅炉蒸汽热源的供应流量,往往造成清洗水温已经满足需要,甚至达到100度沸腾状态了,热源蒸汽还在大流量供应,热源的过量供应造成了浪费。
传输沿程流失 油管的清洗热源采用蒸汽锅炉集中供应,输送管道距离较远,加上已经运行多年没有更新修复,输热管道保温不良,热阻较大,使热量在远距输送过成中造成大面积的沿程损失。
间接转换流失 油管清洗加热采用的是间接方式,天然气一次性能源通过锅炉转变成二次能源蒸汽,蒸汽又通过热交换器转换成三次能源热水,转换次数较多,与一次能源直接一次性转换比较,增加了一定量的间接转换热损失。
高效节能是关键
如何减少损失,促使使用相同量的能源达到事半功倍的效果?新方案充分考虑了节约能源,以经济效益为重点,同时兼顾降低污染,改善环境,还特别强调简化结构,提高可靠稳定性,最大程度地增加产出、投入比等诸多方面的问题。主要具体措施及特点如下:
针对油管粘附较多泥土的具体情况,清洗时仍然首先对油管进行浸泡,让水和泥土充分接触,使泥土溶解和软化,以利于脱离油管。
在保温室内,利用天然气直燃加热器直接辐射浸泡后的油管,采用的天然气直燃辐射加热油管的方法不仅能够提升清洗温度,达到98度以上,提高清洗效果,并能大大简化结构,提高可靠性和操作维护方便性,进一步减少热量损失,节约能源。同时,采用天然气直燃加热浸泡水和通刺水,以达到所需的温度,不通过蒸汽和热水转换,无转换热损失,省去蒸汽锅炉这一步骤。
采用全封闭、全保温、不生锈的夹心板的箱体结构,油管加热及通刺清洗全部在封闭的箱体内进行,无污水外喷外泄,能量损失少,环境污染低。
设置温度自动控制系统,达到所需温度自动减少天然气供应,温度降低自动增加天然气供应,始终保持恒温状态,这些均为当今的成熟结构和技术,这样既保持效果稳定,又杜绝了过量供应燃料造成的过量能源损失,还增加了安全性。
油管加热输送采用重力滑动的传统方式,简单、成熟、可靠。便于维修、保养,操作技能易于掌握,对提高劳动效率、增加产品产量、改善工人生产状况、降低能源消耗、维护周边环境质量亦有意义。
按照新方案操作,其优势为:加热温度最高达98℃;工作效率单机90~140根/小时;每米油管清洗成本为0.11万元;设备运行安全可靠。
经济效益明显
一个日产原油约1200吨、天然气37万立方米的采油厂,如果严格按照该方案实施,每年可节约天然气及锅炉运行费用80万元,若计划投资150万余元,预计,两年内就可收回成本。从中、长远看为企业提高经营效益是显而易见的。
经济效益显著 经过对新旧清洗模式进行理论分析和实际测试,并结合近年来现状运行情况,可以推断出新方案在实施后,在目前生产规模条件下,每天天然气消耗在450立方米以内,每年油管清洗能源费用不超过16万元,每年可以比现在节约60万元以上。另外,省去了可观的锅炉运行费用。
安全环保达标 采用全封闭运行,无污染,达到环保要求。节能改造的同时带动了安全系数的提高。
清洗质量稳定 彻底杜绝了严寒冬季加热清洗困难、质量不易保证的弊端,保证了修复质量。也对目前设备维修,清淤困难带来显著的改善作用。
工作环境改善 解除了多年来现场污染严重难以解决的困局,改善了工人的工作条件,降低了劳动强度,同时提高了设备运行稳定性、可靠性,降低了故障率,降低了修理维护费用。