為適應油田“模塊化設計、集成化組裝”建設模式,針對目前在用總機關存在的控制閥門多、安裝復雜、通球匯管易卡球、收球筒獨立設置能耗高、綜合占地大等問題,研發新型多功能總機關,利用多功能通球三通球閥,將總機關和自動收球筒有機結合在一起,形成集成化設備,簡化油田集輸工藝。
簡化集輸工藝
適應建模需要
隨著油田發展進入超低滲、特低滲透油藏以及多層系開發階段,結合油井單井產量低、萬噸產能建井數多等開發特點,針對原總機關和收球筒,獨立設置存在的設備功能單一、閥門數量多、通球匯管易卡球、操作復雜、收球筒能耗高、綜合占地大、建設成本高等問題,研發新型多功能總機關,簡化油田集輸工藝,適應油田“模塊化設計、集成化組裝”建設模式需要。
新型多功能總機關,由上、下兩部分組成,上部自動收球筒設計為壓力容器,設計壓力4.0MPa,下部設計為提籃抽屜式收球箱,設計為常壓。將原總機關混合油匯管改進成立式圓柱形外殼,與鋼制濾網圓錐形收球筒,設計成同心同軸套筒結構。外殼周向均布多功能三通球閥,將筒外圓弧形吹掃匯管、自動收球筒以及進站管線有機結合,使清蠟球通過三通球閥直接進收球筒,縮短混合油匯管,避免卡球事故,實現收球、吹掃和全關閉功能靈活切換。提籃抽屜式收球箱,根據值班室控制箱顯示的收球動態,定期開啟取球,方便箱內污油清理。旋轉定時自動收球閥,將上部收球筒與下部收球箱巧妙銜接,使收球和取球獨立完成,互不干擾。新型多功能總機關集成化設計,綜合功能強、結構緊湊、節能環保、節省占地,首臺設備投用一次成功。
結構緊湊 操作簡單
整體結構簡介 新型多功能總機關由上、下兩部分組成。上部自動收球筒設計為立式圓柱套筒式壓力容器,設計壓力4.0MPa,外壁周向均布7個DN50多功能三通球閥;內膽設計為鋼制濾網圓錐型結構,且與圓柱形外殼同心同軸。下部設計為常壓提籃抽屜式收球箱,操作簡單,管理方便。
立式圓柱形通球匯管 通球匯管設計成ø400×800的立式圓柱形壓力容器,直徑增大,長度縮短,局部阻力減小,內設同心同軸不同徑圓錐形自動收球筒,井場來清蠟球在液體壓力推動下,通過多功能三通球閥,直接落入收球筒,解決了原總機關混合油匯管,因管徑突然增大,流速降低,動力減小,清蠟球集結,形成卡球問題。
圓錐形自動收球筒 設計為可拆卸型金屬濾網結構,實現來液初步過濾,定期清理。過濾后的清潔液體進入圓柱形殼體,在液體內壓作用下,經混合液出口排出;清蠟球在重力作用下,自由落體至錐體底部定時自動收球閥。
旋轉定時自動收球閥 連接上部收球筒和下部收球箱,設定旋轉周期,進而確定旋轉頻率,根據井場投球數量和頻率,設定旋轉頻率。收球筒工作時,收球閥旋轉向上,閥門關閉;旋轉向下時,清蠟球自由落體入抽屜式收球箱,完成收球操作。計數器根據設定周期,單位時間內有效旋轉次數,自動統計收球數量,遠傳并顯示。收球和取球操作可獨立完成,互不干擾。
多功能三通球閥 實現收球、吹掃和全關閉三種功能任意切換。周向均布在收球筒外壁,將收球筒、圓弧形站外吹掃匯管以及來油管線有機結合。通球時,收球筒進口打開,吹掃匯管進口關閉;站外吹掃時,通球功能關閉,吹掃口打開,確保某根來油管線吹掃時,不影響其它來油管線正常生產;對尚未投產的來油管線,三通閥旋轉至全關閉狀態,避免已投產管線來油串入未投產管線,返輸至井口。
提籃抽屜式收球箱 將清蠟球與少量采出液自然分離,方便取球和收球箱污油清理。
儀表控制專柜 設備頂部設計表盤式壓力表和溫度計,內部設計壓力、溫變傳感器,及時將狀態參數遠傳至值班室儀表控制專柜,實現壓力、溫度就地顯示并遠傳。筒內計數器將接收清蠟球數量統計、遠傳并顯示在控制專柜,方便生產動態監控。
一體化設計 通球匯管與收球筒合二為一,可延長來液在收球筒內停留時間,解決了收球筒獨立設置,因液體停留時間過短、導致熱損失較大、清蠟溫度較低問題;設備整體采用電熱棒加熱并保溫,確保設備清蠟溫度保持在45ºC以上。
外形新穎簡潔 立式圓柱套筒結構,三通閥沿周向均布安裝,方便不同方向來油管線連接,節省占地,操作簡單。
功能完善 應用前景廣泛
新型多功能總機關,實現了多井來液匯集、初步過濾、吹掃、自動收球、收球數統計、生產動態參數就地顯示、數據遠傳并集中顯示等功能;與之配套研發的多功能通球三通球閥,具有收球、吹掃和全關閉靈活切換功能;旋轉自動收球閥,將設備上、下兩部分有機結合,定時旋轉收球;動態參數及其傳感系統設計,實現收球筒控制溫度、工作壓力就地顯示并遠傳;提籃抽屜式收球箱,方便取球,定期清理污油。
新型多功能總機關,結構緊湊、功能完善、操作簡單、節省占地、方便管理。2011年4月獲國家實用新型專利,專利號:ZL 2011 2 0093010.6,是開發超低滲透油藏,建設數字化油田,應運而生的集成化油氣集輸設備,具有廣泛的應用前景。