第一篇：氣化小油槍少油點火技術在張家口發電廠的應用

氣化小油槍在張家口發電廠的應用 摘要：當前電力供需日益緊張、煤質大幅波動、電力體制改革不斷深入的新形式下，發電廠的主要任務已從過去保證機組安全穩定運行轉化到要求機組安全經濟運行。客觀情況要求我們向科技要效益，向節約要效益，向管理要效益。張家口發電廠緊緊圍繞“安全穩定、節能降耗”這一主題，深化管理，開拓創新，不斷探索發電廠節能管理新思路。本文主要介紹氣化小油槍點火穩燃技術的工作原理和系統結構，并介紹該技術在大唐國際張家口發電廠8x300Mw機組煤鍋爐的應用情況。結果表明，作為一種應用于電廠鍋爐啟動以及低負荷穩燃的新型節油技術，氣化小油槍點火穩燃技術具有顯著的經濟效益和社會效益。關鍵詞 鍋爐 點火 穩燃 節油

1前言

少油和微油小油槍點火及穩燃裝置在燃煤電站大型鍋爐上的廣泛應用，已被證實是目前大型鍋爐真正作到，實際意義上的能大量節約鍋爐啟動和低負荷穩燃用油的最有效手段。它有點燃煤粉的能力強、對燃煤的適應范圍寬、系統結構簡單、改造工作量少、使用方便、維持工作量小、初投資低、維護費用極小、安全可靠、節油效果特別顯著等優勢。它與等離子點火穩燃技術相比，更具有實用性。

“氣化小油槍點火及穩燃裝置”又優于采用普通方式霧化（機械）的強配風“少油和微油小油槍點火及穩燃裝置”。氣化小油槍霧化采用壓縮空氣，它有霧化油粒微小（50μm以下）、燃燼率高、油壓波動范圍小、小油槍出力穩定、配風方便、不易堵塞、點燃能力更強等優點。目前“氣化小油槍點火及穩燃裝置”在燃煤電站大型鍋爐上應用臺數是最多的，對于燃用煙煤、貧煤、劣質煤的大型鍋爐，應用均很成功。因此大型鍋爐為真實的作到大量節約啟動、停止和低負荷穩燃用油，采用“氣化小油槍點火及穩燃裝置”是較優的選擇。2氣化小油槍燃燒器原理

氣化小油槍燃燒器工作的工作原理：先利用壓縮空氣的高速射流將燃料油直接擊碎，霧化成超細油進行燃燒，同時用燃燒產生的熱量對燃油進行初期加熱，擴容，后期加熱，在極短的時間內完成油的蒸發氣化，使油槍在正常燃燒過程中直接燃燒氣體燃料，從而大大提高燃燒效率及火焰溫度。氣化燃燒后的火焰剛性極強、其傳播速度極快超過聲速、火焰呈完全透明狀(根部為藍色，中間及尾部為透明白色)，火焰中心溫度高達1500-2000℃,可作為高溫火核使進入一次室的濃相煤粉顆粒溫度急劇升高，破裂破碎，并釋放出大量的揮發份迅速著火燃燒，燃燒能量逐級放大，達到點火并加速煤粉燃燒的目的，大大減少煤粉燃燒所需引燃能量。從而實現鍋爐啟動、停止以及低負荷穩燃。壓縮空氣主要用于點火時實現燃油霧化、正常燃燒時加速燃油氣化及補充前期燃燒需要的氧量；高壓風主要用于補充后期加速燃燒所需的氧量。

氣化小油槍工作原理圖

3設備及系統簡介

3.1 鍋爐概況

張家口發電廠5至8號爐為東方鍋爐廠設計制造的的型號為DG1025/18.2-Ⅱ4型中間再熱、自然循環、燃煤汽包爐，鍋爐點火油槍為鍋爐廠設計制造的機械壓力霧化點火油槍。該類型油槍是東方鍋爐廠設計、生產機械壓力霧化油槍，油槍流量為1.55t/h-2 t/h。此類型油槍在機組啟停過程中耗油較大。3.2制粉系統及煤粉燃燒器

制粉系統采用正壓直吹送粉系統，四角切圓燃燒。配6臺ZGM95中速磨煤機，5臺運行，1臺備用。每臺爐燃燒器共布置煤粉噴嘴24只，燃燒器每角均布置3層油槍進行點火或助燃.煤粉原始設計及參數見下表

燃用0號輕柴油，油質數據見下表

燃油系統母管油壓為2.2~2.6MPa 4氣化小油槍改造方案

4.1機務部分

4.1.1本次少油點火系統造用少油點火煤粉燃燒器替換1號磨煤機原四只煤粉燃燒器。4.1.2 利用原爐前油系統，在油母管上連接各油燃燒器分管，在油管路上安裝手動截止閥、氣動球閥、過濾器等，再通過金屬軟管引入油燃燒器。增加二級過濾裝置，防止油槍堵塞。由于燃燒母管為大油槍配套使用，油壓在2.5~3MPa，為達到空氣霧化油槍0.4MPa-0.7 MPa，系統中需要加設蓄能儲壓裝置，油系統上有手動閥門、電動閥和相關儀表等，油閥要

保證沒有泄漏問題，避免燃油流進油槍積炭現象。所以閥門及過濾器等設備采用可焊接閥門。隨主設備提供兩套不同尺寸的霧化片及兩只火檢探頭。油管道、壓縮空氣、助燃風管道應采用環形設計。

4.1.3冷爐加熱裝置應采用旁路設計，在旁路安裝一個蒸汽加熱裝置。燃油管道、蒸汽及疏水管道等材質一律采用20G。風道至少加裝2個氣動雙插板門和一個調整門，要求插板門操作靈活、嚴密，質量可靠，要求使用蘭州長信電力設備有限責任公司生產的風門，風門產品質量要求甲方與蘭州長信供貨要求一致。暖風器和改造風道鐵板厚度至少為5mm，并在彎頭前后都加裝膨脹節。管道表面溫度超過60℃的介質都需要按規定加裝保溫。單臺磨煤機風量為6000M3/小時，磨入口溫度為150℃，磨出口溫度65℃，暖風器采用高壓廠用氣，壓力為0.4-0.6 MPa，溫度為300℃。

4.1.4油槍助燃風直接取自一次風機出口處，管道設計應為環形，另在助燃風管上加裝手動蝶閥，以確保油燃燒效果達到最佳。

4.1.5少油點火系統用壓縮空氣取自儀用壓縮空氣系統，壓縮空氣參數：0.4~0.6 MPa。氣化小油槍投運所需氣量為30M3/min,管道表面需要加裝伴熱裝置并加裝保溫層。

4.2熱控部分

4.2.1每套少油點火裝置增加一臺就地控制柜用來進行現場點火操作，主要控制對象有：點火器、燃油氣動球閥、壓縮空氣球閥、火焰檢測系統，通過切換開關，既可以實現就地操作也可在集控室實現遠程操作。

4.2.2少油點火系統所有增加的遠程控制及狀態顯示均以硬接線方式由DCS+PLC系統實現。由于點火方式發生變化。滅火保護邏輯應做相應修改。保護邏輯、控制邏輯、增加設備的I/O點數及DCS參考畫面由大唐節能公司提供并經張家口發電廠認可。

4.2.3為防止燃燒器因超溫而燒毀，每只煤粉燃燒器安裝1只雙支熱點偶，經K分度補償導線進入DCS系統后顯示在CRT上。

4.2.4對熱控備件選取的要求：對于氣化小油槍改造一號磨四角都需要有圖像火檢來監視啟動初期的燃燒情況。變送器采用霍尼韋爾的，一道二道門采用GJ61Y-320；PN32:DN6高溫高壓截止閥，并采用焊接方式：壓力表管采用直徑14的不銹鋼管；電纜要求采用華菱制造的產品，計算機電纜規格：阻燃、對屛+總屏、線徑1.0或1.5；柜內繼電器采用施耐德的；隔絕門反饋采用歐姆龍行程開關，隔絕門電磁閥、繼電器等原件必須采用優質進口元件。

5社會經濟效益

采用此項技術后，鍋爐只需用微量的油直接點燃煤粉，利用煤粉燃燒釋放的熱量實現冷態啟動，在停爐、低負荷和超低負荷穩燃時用微亮的油穩定鍋爐燃燒，節油率可達90%以上。除此之外，在鍋爐點火初期可以投用脫硫設備，每次可少向大氣排放粉塵，尤其是粉塵表面上有催化作用以及附著有害之間的協同作用，由此產生的危害巨大。因此減少排放不排放這些粉塵對社會效益不可估量。6結束語

鑒于目前電網利用小時普遍下降，電網安排機組調峰、停備的次數增加，機組啟、停及助燃耗油等使用氣化小油槍的頻率及次數相對增多，其顯著的節油效果、較好的經濟效益和社會效益，得以體現。節能工作的復雜性、長期性和今后電力市場競爭的激烈性，決定了我們有很多工作要深入去做，還有更多的工作要完善，需要進行更多探索和實踐。

作者簡介：

孫志超:助理工程師 自動化專業(張家口發電廠熱控車間)

河北省張家口張家口發電廠 075133

丁峰: 技師 自動化專業(張家口發電廠熱控車間)

河北省張家口張家口發電廠 075133

楊海波：技師 自動化專業(張家口發電廠熱控車間)

參考文獻：河北省張家口張家口發電廠 075133

張家口發電廠小油槍改造可研報告

張家口發電廠小油槍改造技術協議

第二篇：液壓技術在抽油設備上的應用

液壓技術在抽油設備上的應用

【關鍵詞】液壓技術,機械采油,采油設備,應用

【論文摘要】介紹了液壓技術在抽油設備上的應用優勢，并對現階段的應用狀況作了分析，認為影響液壓技術在抽油設備上應用的主要問題是可靠性、壽命、效率和發熱，而解決的途徑應從機械結構設計、機加工的質量、密封材料選擇和液壓元件的購置等4方面著手。提出為了使液壓抽油機工作平穩可靠，可在泵出口處接一小型蓄能器；在野外工作時應考慮到風沙和環境的影響；液壓傳動技術在應用時要揚長避短。

自30年代以來，液壓技術迅速發展并被應用到工業生產的各個領域。近幾年來，國內外液壓技術在抽油設備的應用都有明顯的上升趨勢。例如，在抽油機上應用液壓技術，容易實現抽油機的長沖程、低沖次，可使抽油機的整機重量和占地面積都大大減少，這一特點尤其適合于海洋原油開采［1］。與常規游梁式抽油機相比，液壓抽油機參數調節方便，容易實現無級調節，能很好地適應不斷變化的井況，還可實現工作載荷的全過程平衡。如果在抽油機的傳動鏈中加入液壓傳動環節，很容易實現工作參數的動態監測和自動控制。但由于抽油機惡劣的工況條件，液壓設備的密封容易失效，液壓元件的壽命較難保障。另外有的地區日夜溫差大，對液壓油的要求也比較高，為保證油溫不超過60℃，需增加冷卻系統。再有，液壓設備維護要求比較嚴格，故障排除的技術性較強。這些因素都使液壓技術在抽油設備上的應用受到一定的限制。

應用現狀

目前，液壓技術在抽油設備上的應用主要集中在液壓式抽油機上，此外在一些抽油泵的驅動上也應用了液壓技術，如水力活塞泵、液壓驅動螺桿泵等，還有某些抽油設備中為實現某種功能引進了液壓機構，如地面驅動螺桿泵的防反轉機構。

液壓式抽油機按照液壓執行元件可分為液壓缸式和液馬達式兩大類；按照平衡方式可分為氣動平衡（蓄能器平衡）和機械平衡，而機械平衡的液壓抽油機又包括配重平衡、雙井平衡和油管平衡［2～3］。

液壓缸式抽油機一般包含的設備有電動機、液壓泵、油缸、機架、油箱、平衡系統等。其特點是系統結構簡單，控制方便，沖程長度受油缸長度的限制，且沖程長時機架較高。最具代表性的液壓缸式抽油機是前蘇聯的ΑΓΗ型液壓抽油機（油管平衡）［2］、威克斯液壓抽油機（蓄能器平衡）［4］和吉林工業大學的YCH—II型液壓抽油機（蓄能器平衡）［3，5～8］。為了增大沖程長度而又不使機架過高，后期研制的液壓缸式抽油機大多采用了增程設備，這種結合發揮了液壓傳動與機械傳動的長處。例如，江漢機械研究所近期開發的CYJS14—5.5—80YY型液壓抽油機采用了常規游梁式抽油機機架，使用液壓驅動，加上新型動液面測量儀，與常規抽油機相比，整機質量減輕了30%～40%，節能20%～30%。另外一種降低機架高度的方案是用液壓缸的活塞桿來代替光桿。例如，四川萬興科技發展有限責任公司近年來研制的全液壓長沖程大載荷抽油機可不用井架、滑輪和平衡塊，相對常規游梁式抽油機容積效率提高到88%。

液馬達式抽油機的一般由電動機、液壓泵、液馬達、滾筒、機架、油箱和平衡系統等組成，其突出的特點是容易實現長沖程。這種抽油機通常都帶有一個滾筒，所以又稱為滾筒式液壓抽油機。具有代表性的是法國MAPE型液壓抽油機（配重平衡），我國蘭州石油機械研究所設計、南陽石油機械廠試制的YCJ12—10—2500型液壓抽油機（配重平衡）［7］和大慶油田的雙井游動滑車抽油機（雙井平衡）［3］。值得一提的是路甬祥院士提出的功率回收型液壓抽油機，其最大特點是采用了容積調速系統，利用泵－馬達系統，將換向時的能量盡可能地回收，使電動機工作平穩，理論上可以獲得較高的系統效率［

9、10］。

液馬達式抽油機既有配重平衡式也有氣動平衡式。氣動平衡的平衡效果較好，電動機的峰值電流較低，整機質量小，但系統稍嫌復雜，造價較高；配重平衡式結構簡單，制造成本低，但平衡效果理論上略差，特別是在上下死點的換向過程中尤為明顯。無論是氣動平衡還是配重平衡都只考慮了整個沖程過程的能量平衡，而對換向時的能量無法完全回收，即電動機無法在恒定功率下工作，峰值電流較大。但從液壓系統的角度來看，實現電動機恒功率工作是可以做到的。

存在問題及解決途徑

1.可靠性

液壓式抽油機是常年連續運轉的大型野外工作設備，其工作條件非常惡劣，維護周期長，一旦出現故障，不僅要浪費大量的人力和物力，而且還可能影響油井的工作狀態，降低油井的采收率，甚至出現砂堵等故障。所以，在設計壽命范圍內保證較高的可靠性是液壓式抽油機大批量投入工業生產的最首要的問題。

2.壽命

相對笨重的游梁式抽油機之所以能在迅速發展的原油開采領域占有一席之地，其主要原因就是壽命和維修周期長。因此，液壓式抽油機的壽命指標必須趕上甚至超過游梁式抽油機。

3.效率

液壓泵、油缸以及液馬達都存在容積損失和機械損失；液壓油流經閥件和管路時，或多或少都會產生壓力損失，有的還會產生流量損失，這些能量損失必然會極大地影響液壓式抽油機的系統效率，所以效率是影響其進一步推廣的重要因素。

4.發熱

液壓系統件存在的容積損失、機械損失和壓力損失絕大部分都以熱能形式儲存于液壓油中，造成液壓油的溫度升高。液壓油溫度上升，一方面會使油粘度降低，潤滑部位的油膜破壞，密封效果降低，密封材料過早老化；另一方面還會引起液壓油蒸汽壓升高，造成空穴和氣蝕現象，影響系統設備的性能。一般認為，液壓油油溫不宜高于60℃。在這方面吉林工業大學進行了理論計算和現場試驗，獲得了一些理論和實測結果［8］。

要解決這些的問題，應從如下幾方面入手。

（1）機械結構設計 機械結構設計是整臺設備研制的前提，直接影響整機的外形尺寸、材料和能源的消耗，以及安裝、操作、維修的便利程度（人機工程）和可靠性等方面的問題。

（2）機加工質量 機加工質量是影響液壓設備可靠性、效率、壽命和發熱的關鍵，也是制約液壓技術推廣應用的瓶頸問題，這一點可以從液壓技術發展史上得到證明。目前國內已把電加工手段引入到一些重要配合面的表面加工上，使加工質量得到大幅度提高。

（3）密封材料的選擇 選擇密封材料時，不僅要注意其密封性、退讓性、耐磨性，對于長期野外工作的液壓設備，更應注意密封材料的發熱性、散熱性以及熱膨脹性。密封材料的上述性能將對設備的效率、壽命和發熱產生直接影響。

（4）液壓元件的購置 市場上液壓元件的質量差別很大，價格更是相差懸殊，所以選購液壓元件時應非常慎重。對于液壓抽油設備來說，性能占據了主導地位。這是因為，一方面，抽油設備功率較大，系統效率對其經濟效益影響較大；另一方面，系統效率低，發熱量大，相應的一次性投資就會增加；此外，抽油設備在野外工作，一旦液壓元件出現故障，維修費用較高。所以，選購性能優越的液壓元件，從長遠的角度來看，其經濟效益可能顯著。

幾點看法

(1)根據抽油機的工作過程可以繪制出抽油機的力平衡示意圖，如圖1所示。從圖1可以看出，換向時，氣動平衡驅動力的波動雖略低于機械平衡，但總體上看，兩者的波動范圍都比較大。所以，要獲得滿意的平衡效果，就必須完善換向過程的平衡。在配重平衡的滾筒式液壓抽油機系統中如果采用恒功率變量泵－定量馬達容積調速系統，靠變量泵本身調節能力進行調節，理論上可以實現比較全面的平衡。當驅動力增大時，泵排量降低，壓力升高，增大了馬達的輸出扭矩，這樣在不增大電動機輸出功率的情況下，抽油機得以正常工作。為了使系統工作平穩可靠，可以在泵出口處接一小型蓄能器，從而使系統達到比較理想的工作效果。

圖1 抽油機的力平衡示意圖

(2)液壓抽油機在沙漠中應用時應考慮到風沙的影響，在內地應用應考慮環境污染和采取防盜措施，在海洋平臺上應用限制因素雖較少，但考慮到平臺上空間的限制，應靈活布局，甚至采用“一泵多機”的工作方案。

(3)在抽油設備上，液壓傳動是一項很有發展前途的應用技術，但在某些方面還是無法取代其它傳動技術。片面地強調“全液壓”必將造成不必要的損失，在應用時要揚長避短。

來源：[http://www.tmdps.cn]機電之家·機電行業電子商務平臺！

第三篇：探究錄井技術在四川油田中的應用

探究錄井技術在四川油田中的應用

【摘要】隨著社會經濟的發展和科學技術的進步，越來越多的人將研究的重點放在了提高資源開采率與管理效率技術的研究上。伴隨著世界能源的有限性和能耗的不斷增加，需要技術力量的支持和引導。科技是第一生產力，能源問題已成為亟待解決的問題，面臨外界日益激烈的競爭環境，石油行業要想獲得更大的生產空間和更多的市場份額，就需要不斷地進行技術革新，不斷地進行新技術的應用與推廣，但這些技術的應用都必須建立在對技術的研究與對實際油田地質概況了解的基礎上，具體情況具體分析，才能發揮出科技真正的潛力與價值，創造更大的社會財富。本文將從簡析錄井技術、簡析錄井技術在四川油田中的應用情況，淺談錄井技術的發展前景等幾個方面做以簡要的分析，旨在了解錄井技術及其相關開采知識，了解錄井技術對石油開采業的影響，不斷的對錄井技術進行科學創新，使其能夠為社會經濟效益的提高和加速石油的開采率及開采進程做出貢獻，并將錄井技術在實踐應用中不斷推廣。

【關鍵詞】錄井技術；四川油田；鉆井工程；社會經濟效益

前言

深度測量、地質描述以及使用熱導檢測儀進行氣測錄井服務豐富了初期錄井服務的內容。而隨著技術革新，儀器設備之間的更新換代，錄井技術得到了更廣闊的發展天地。科學技術的不斷發展，計算機技術的推進，使錄井技術呈現出自動化、數字化、智能化的發展趨勢。通過對各種地質數據的分析和相應數據庫的研究進行綜合評價，可幫助其作出科學、正確的決策，大大提高了工作效率和實際開采進程，使錄井技術在實踐中的應用更加游刃有余。

一、簡析錄井技術

錄井技術是現代科學技術和多學科理論在石油勘探中的應用，是多種技術與多門學科集合而成的高新技術的集合體。錄井技術包括地質錄井、氣測錄井、鉆井液錄井、工程錄井、地球化學錄井和地球物理錄（測）井等內容。它是石油鉆井勘探技術由科學化鉆井階段到自動化、智能化鉆井階段的偉大嘗試。錄井技術是油田勘探開發過程中補課缺少的技術環節，對整個油田的社會經濟效益的提高具有重要的作用。隨著其不斷地發展，如今已改變了地質錄井的內涵，它以多參數、大信息量和實時性為現場提供可靠的決策資料，方便其發現油氣顯示、地質分層、儲量預測、區塊、構造評價等，保證工程施工、檢測的安全，指導科學鉆井，降低使用開采過程中的風險，拓寬錄井服務領域，以期增加錄井工作量，充實工作量，加速開發進程，避免或減少人力、物力、財力方面的消耗與浪費。

錄井系統綜合應用了巖屑描述軟件、巖心描述軟件、完井報告編制軟件等新的系統工具，在實現自動化的同時，提高了工作效率。通過對現場采集所有資料進行分門別類，摒棄各種影響因素，使其正確科學的反映地層情況，減少了人工整理資料的時間和誤差。對資料進行綜合分析研究，提高決策的正確性。利用先進的錄井系統及其整套數據管理和決策服務系統。方便了鉆井、取心、中途測試、井控、下套管、固井、起下鉆、擴眼、流量監測、防噴監測、打撈和海底作業等施工環節的順利進行。錄井系統通過向鉆井人員，錄井人員，現場監督，作業者基地管理人員等提供實時地地面和地下不同深度、不同時間的鉆井和測試信息，幫助作業人員及時做出井控、鉆機管理、安全、地質評價等方面的決策，從而提高鉆井效率、提高地質評價質量并為后續作業和生產提供高效的地質導向。

二、簡析錄井技術在四川油田中的應用情況

隨著石油鉆探技術的不斷改革，石油工程的決策者和地質人員也愈加重視鉆井錄井技術的應用。但是其的應用范圍比較有限，現已錄井技術在四川油田中的應用情況做以簡單的介紹，旨在了解其在實踐中的可操作性，幫助人們解決疑惑，接受新技術，推廣新技術。

四川油田屬于碳酸鹽裂縫性油氣藏，由于其地質條件較為復雜，給實際的勘探開發帶來了很大的困難。而通過川南地質錄井公司使用新的錄井開發技術，多數采用JL-I型的進口流量監測器，配合電磁流量傳感器，使其在檢測過程中不受鉆井液溫度、粘度、密度等外部因素的影響，從而完成了將近錄井35000m的進尺，使得鉆井的準確率高達90%以上。在四川油田的勘探過程中對預探井、邊遠井、地質結構復雜的深井運用了錄井技術，提高了其生產的時效、純鉆進時效、機械鉆井等，決策中也體現了其科學性及及時性的特點。極大地減少了避免了鉆井錄井事故的發生，節約了鉆井成本，提高了油田鉆探開采的社會經濟效益，縮短了鉆井周期。

四川油田根據其地質情況、成藏特征等概況，善于應用新科技，大膽實踐。大膽利用了錄井儀設備，該設備集地質和工程參數的采集、處理、顯示為一體，對四川油田的油氣層進行識別和指導安全施工和優化錄井等起到了舉足輕重的作用。通過錄井儀對鉆井液氣體檢測，通過井口鉆井液脫氣裝置和色譜儀連續分析和識別油氣層。將錄井液脫氣器改為電動式，提高了其錄井檢測的精確度；將信息技術和錄井技術的結合，運用色譜對相關數據進行分析，增加其工程錄井，預報和檢測工程事故，提高錄井技術的資源共享水平。利用轉盤轉速、鉆壓、機械轉速、鉆井液密度等參數來計算地層可鉆性指數、巖石強度指數、破裂地層壓力系數、處理和計算地層壓力系數、地層孔隙度的相關參數，從不同角度達到檢測地層壓力的目的。

錄井技術的巧妙運用也可起到對潛在的施工事故進行預報監測的效果。如預防一些鉆具事故（鉆桿、鉆鋌刺穿或扭斷，鉆頭堵塞或掉落），井漏事故等的發生，都需要錄井技術的實時監測平臺來防患于未然。

四川油田正是成功的運用了錄井技術以上的優點，使其在油田的勘探開發上不斷取得新的成就與收獲。

三、淺談錄井技術的發展前景

錄井技術依靠其便利的實時監測手段，減少或避免各類工程事故及隱患的發生。通過監控鹽膏侵、鹽水侵及一些有害氣體的濃度，保證了鉆井的安全。實現了社會效益、經濟效益與環境效益的統一，起到了良好的導向作用。為其奠定了更廣的發展前景，若將錄井傳感器發展到井下，使地面與地下錄井相互融合，有利于實現錄井技術的多元化、多樣化發展，在不斷的改進與深化中，不斷地使用和推廣錄井技術，使其服務于工業化與現代化建設，造福人類。

參考文獻：

[1]綜合錄井技術在四川油氣田鉆井工程中的應用實踐；《中文科技期刊數據庫》； 王俊良，劉奇志

[2]油田錄井技術應用現狀與發展對策分析；現代商貿工業 ；2011年第11期；黃晨翔

[3]綜合錄井技術在油氣田勘探中的應用；《油氣地質與采收率》；2003年第2期；邴堯忠，朱兆信，慈興華；

郝興瑞

第四篇：管道泄漏檢測技術在合水油田中的應用（xiexiebang推薦）

管道泄漏檢測技術在合水油田中的應用

摘 要： 本文對管道泄漏檢測方法進行了綜述，介紹了“負壓波法”和“輸量平衡法”互補型管道泄漏監測系統及受限條件。

關鍵詞：管道泄漏 負壓波法 管道輸量平衡法

一、序言

管道作為石油化工領域輸送流體的最基本單元。與車輛拉運相比，無論從降低成本、提高安全性等方面都有較明顯的優勢。合水油田作為即將挺近百萬噸油田隊列的一員，原油輸送必不可少，但是由于各種外界環境及人為因素導致管道經常遭受破壞，給國家財產造成很大的經濟損失，同時對環境的污染也是不可估量的。管道泄漏檢測定位技術的應用顯得尤為重要。

二、管道泄漏監測方法綜述

1.預警型管道泄漏監測報警定位系統

光纖振動傳感器檢測技術是沿管線埋設測震光纖來監測距離檢測光纖一定范圍內的振動，通過建立各種振動特征庫可以識別“振動”產生的原因與類型，對有可能威脅或正在輸油管線的情況產生預警并定位，顯然可以防患于未然。但由于測震光纖要求靈敏，所以不適于加“鎧”，而無“鎧”光纖自身的安全性大幅度降低；只適用于新鋪設的管線，否則施工成本太高；需要比較完備的適用性好的“特征庫”支持，且即便如此誤報也是在所難免的，因此目前應用較少。

振動聲波監測法其基本原理是沿管線埋設若干“測震”傳感器，形成虛擬防線，實時監測管線及周邊的振動聲波，以此判斷是否有人在管線上實施破壞行為。很顯然，它也能起到防患于未然的作用。但其“測震”傳感器需要每隔幾百米到幾千米就埋設一個，野外設備的施工、供電、通信和本身的安全維護與管理維護等的難度也是顯而易見的。另外它需要一個涵蓋盡可能寬的“聲源特征庫”來支持，否則“誤報”“漏報”在所難免。昂貴的造價和野外維護管理難度限制了它應用。

2.報警型管道泄漏監測報警定位系統

報警型以“管道瞬變模型法”、“負壓波法”、“管道輸量平衡法”、“振動聲波監測法”應用最多。

管道瞬變模型法是根據管道質量平衡原理，計算水利瞬變效應，建立數學模型，在計算機上實時運算，理論上可以準確定位。但由于管道的摩阻、流體的溫降梯度等不可能是完全線性的，所以判斷泄漏定位也就打了折扣。另外對壓力、流量、溫度等參數采集缺一不可，這對于某些不具備條件的管線就不適用，因而在一定程度上也限制了它的推廣。

管道輸量平衡法（簡稱輸量平衡法）根據質量守恒定理，同一期間流進和流出管道的油品的質量應當相等。在管道兩端安裝流量計，實時監測比對兩端流量，可以判斷有無泄漏發生。由于某些管線沒有流量計也不具備安裝流量計的條件，其應用也受到了很大的限制。

泄漏聲波檢測法也叫音波檢測法其基本原理是檢測泄漏時產生的“泄漏聲波”。聲波檢測法就是檢測沿著管道內的液體傳播低頻波，來判斷泄漏和定位的。由于“泄漏聲波”很微弱，需要特殊的聲波傳感器，目前可以做到的最大檢測距離是15km，具有了一定實用價值，是一種非常有前途的泄漏檢測預定位方法。但其造價過高限制了它的應用與推廣。

負壓波法也叫水擊波報警法。負壓波法因其所需參數可多可少，能夠根據已有的工藝流程取舍，施工、管理比較方便，對不同管網的適應性較強。這種簡單實用特點，已經使其成為目前應用最為成功最為廣泛的一種管道泄漏監測的方法。負壓波信號被分別設在管道起點和末點的壓力變送器捕獲。泄漏位置的不同，兩端變送器響應的時間差也不同，因此可以確定泄漏點的距離。

三、“負壓波法”和“輸量平衡法”互補型管道泄漏監測系統

“負壓波法”和“輸量平衡法”二者結合形成了優勢互補，不但極大地提高了泄漏監測的準確率，而且一個測壓點不需要再安裝兩臺壓力變送器了，從而使輸油管到泄漏報警系統應用更加靈活方便了。合水油區管道泄漏檢測均采用此方法，以下對此方法進行簡單介紹和總結使用中存在的問題。

1.系統構成

“負壓波法”和“輸量平衡法”互補型管道泄漏監測系統結構如圖所示。該系統主要由數據采集預處理系統、遠程通信系統、監視分析與管理系統三大部分組成。

2.“負壓波法”和“輸量平衡法”互補型管道泄漏監測系統的優點

“負壓波法”在判斷有無泄漏發生時，可能因為某些站內操作引起的非泄漏“壓力下降”導致發生頻繁的無意義報警，從而影響定位的準確性，更容易造成“狼來了”的惡性后果；“輸量平衡法”的引入使得問題得到有效解決，因此，二者結合后，形成了優勢互補，可以極大地提高泄漏監測的準確率，而且不需要安裝兩臺壓變，從而使其應用更加靈活方便。此方法不僅屏蔽了站內某些操作引起的壓力下降，而且可以輕而易舉地判斷出是否發生了泄漏。為生產帶來很大方便。

四、應用情況分析

管道泄漏檢測系統在合水油田的應用，降低了工人的勞動強度，提高了工作效率，減少了原油輸送過程中打空盜油及原油泄漏事件的發生。通過近4年的應用，該系統在對泄漏事件及管線打眼事件能夠準確檢測并報警提示，為生產帶來很大幫助，減少了經濟損失及對環境的污染。為了保證系統的高精度，在應用過程中還需注意以下幾方面。

1.關于信號干擾與識別

在理想的信號狀態下，要識別“負壓力波”信號并不困難。但在實際生產中，信號中的電磁干擾等會造成壓力下降的假象，加大了真正“泄漏壓力波”的識別難度。系統具有準確的識別能力外，還需要有良好的抗電磁干擾能力。

要做到這一點首先要合理選擇前端數據采集部分的硬件，采取良好的隔離和抗干擾措施，盡量減小電干擾對原始數據的影響。對于因工藝流程等引起的固有壓力波動，理論上可以采用各種波形變換手段對采集到的信號波形進行變形分析處理。如：均值濾波、中值濾波、小波變換等。這需要根據管道的工況條件合理運用，才能起到有效的作用。

2.關于多分支復雜管網

輸油管線大多不是一進一出簡單管段，多是中間有一個或幾個插入分支構成的復雜管網，這無疑給泄漏監測帶來了很大的難度。一般說來，對于多分支管網，最好能在每個插輸點安裝采集裝置，否則“管道輸量平衡法”將失去有效的依據，無法把中間站的“減壓操作”與確實發生的“泄漏” 區分開來。

3.關于多翻越管線

當管線穿越山梁溝壑，落差大時，就有可能形成半管油的充不滿現象，阻斷了壓力波的傳遞途徑，系統也就無法對泄漏進行定位。所以對于穿越山區的輸油管線必須合理選擇監測點并合理調整輸油參數，必要時可以適當節流。

4.關于報警和定位模式

采用 “自動報警定位+人工核實”的模式是比較切合實際的，且此模式也必須在工況條件比較好的管線上運用才有一定的意義。因為這樣可以充分發揮計算機的優勢，有效地避免誤報。倘若系統沒有“人工手動核實”功能，一旦“自動報警定位”出現偏差，將無法作進一步的分析判斷，有可能造成一些假象，引起不必要損失。

作者簡介：楊柳，（1986年―）女，漢族，學歷本科，于2009年畢業于西安石油大學（西安）自動化專業，在長慶油田分公司超低滲透油藏第一項目部從事數字化管理工作，助理工程師。

第五篇：CO2驅舉升技術在低滲透、高氣油比油井地應用

油氣開采理論（報告）

題

目

Title

學生姓名 教學院系 專業年級 指導教師

學 號

完成日期

****年**月**日 CO2驅舉升技術在低滲透、高氣油比油井地應用

摘要：大情字油田屬于低滲透油田，流體產量很低。在實施CO2驅后，攜帶液體能力明顯增加。與此同時，出現了包括CO2的含量、套管壓力、氣油比地增加等一系列問題，而這些問題會影響泵的效率和舉升效率。

結合生產動態規律和影響二氧化碳驅舉升效率的因素,建立了參數優化設計模型。二氧化碳驅地突破和油氣產量地增加受流體壓力控制方法和合理的舉升優化參數所約束。與此同時，形成了一種運用在高油氣比油井的防毒舉升裝置，也發展形成了氣舉-泵協助-套管控制集成技術，該技術可以防止氣體影響泵的效率并且提供一個氣體旁路途徑，也設計了利用氣體泵送流體的方法。現場應用表明，該技術能滿足油氣比為300m3/t油井正常生產的需要，有效地把套管壓力控制在2MPa以下，提高泵的效率12%，降低套管壓力，以及改善油井的生產效率。

關鍵詞: CO2驅，高油氣比，舉升技術，流體壓力控制，防氣設備

前言

位于吉林省的大情字油田屬于低滲透油田，它的滲透率低于4×10-3μm2。自2008年以來，在黑―59地區實施了CO2驅先導試驗后，已經恢復了該區的基礎能源并提高了產量。然而，隨著CO2填充在油井，70%的油井具有高二氧化碳含量并且氣油比增加。其中，平均氣油比增加13.7m3/t至273.2m3/t，達到高峰為2478m3/t；平均泵效率從76%下降到了58%。因此，常規舉升工藝不能滿足CO2驅油井的生產需要。要充分發揮油井潛能，應該加強CO2驅油井的舉升參數優化和高油氣比油井舉升工藝的研究和應用。

1.舉升參數優化

常規舉升工藝參數優化設計不適合強CO2驅油井，因為進行完CO2驅油實驗后會產生許多問題，包括二氧化碳含量升高，氣油比的增加和套管壓力增加。因此，要優化CO2驅油井的舉升參數和實現油井最大化生產，對高含CO2油井應建立舉升參數計算模型。

1.1模型地建立

CO2驅油井的管流計算模型幾乎和常規管流計算模型相似，它可以通過組合模型來建立。考慮到氣液兩相流之間的相互作用、溫度和壓力地影響而建立的適合CO2驅油井的井筒流動動態計算模型：

式中：p——井底壓力，kPa；

R——氣體常數；

T——溫度，K；

Vm——摩爾體積，l/m；

am、bm——參數變量；

考慮不同地層壓力下有不同的CO2含量和流入動態曲線而建立的油井流入動態模型：

式中：qo——油井產量，m3/s； qb——飽和壓力下產量，m3/s； qomax——最大產量，m3/s；

Pwf——井底流壓，kPa； Pb——飽和壓力，kPa。

1.2舉升參數優化設計方法

首先，在井筒流動動態模型和油井流入動態模型的基礎上，可以根據產量和井底流壓之間的關系得出一個IPR曲線；然后，根據流入和流出的協調點，可以優化人工舉升參數；最后，根據現場條件，性能設計得以優化和調整，如下圖1.1。

圖1.1 CO2驅油井舉升參數性能設計過程

1.3舉升參數優化設計例子

在1 #的黑—59井，泵的效率提高12%，同時，通過調整和控制行程、抽速、工作流體水平參數和井底流動壓力，使油液生產穩定性略有增加。2.高油氣比油井舉升工藝

舉升參數優化技術可以在一定程度上控制氣油比和套管壓力，也可以提高泵的效率。然而，一些井如果僅僅優化舉升參數，那么不可能實現常規產量。因此，為了解決高氣油比和高套管壓力的問題同時優化了該兩種舉升工藝。

2.1氣舉泵輔助套管控制集成技術

首先，為了提高泵效，應該用氣液分離器把泵內氣體和液體分開，這樣有助于減小進泵氣體濃度。同時，分離的氣體流入套管環空，然后經控制閥進入油管；之后，管道中流體濃度以及舉升攜帶液在井口回壓都降低。這樣最后就實現了氣舉泵輔助套管控制，如下圖2所示。

圖2.1氣舉泵輔助套管控制集成技術圖

（1）井下氣液分離技術

由于大情字油田低產液量，高油氣比和油田高CO2含量，因此通過多級分離原理設計出了一種新的氣液分離器可以有效分離氣體和液體。同時，為了獲得一個更好的氣液分離器效果，在含油區放置一個尾管，結果就可以實現雙油氣分離效果。

（2）套管壓力控制技術

腐蝕會影響油井安全生產，它在套管壁和管外表面特別表現特別明顯。當經過氣液分離器分離的氣體進入油套環空后套管壓力增加。因此，為了舉升攜帶液體，應該在井下大約200—200m深度范圍安裝一個壓力控制閥，之后運用套管壓力控制實現攜帶液體。

2.2防氣泵技術

在分離過程中有一個限制：如果氣油不很高，可使很少氣體進去泵缸，這樣泵的效率就會收到限制。因此，為了給泵內氣體提供一個旁路方式，發明了一種放氣泵。除了增加工作缸內流體充滿系數，以及提高泵的效率，該泵還可降低氣油比，并且減除氣體中斷現象。

上沖程下沖程3.現場實際應用

在黑—59油塊、高套管壓力7井實施了舉升泵協助套管壓力控制集成技術后，該井套管壓力得到有效控制（在2MPa以下），泵效提高5.6%。這樣實現了攜帶液地成功舉升：在4口井首次運用了防氣泵技術后，平均泵效增加15.5%，油的產量增加1.3t/d。通過進行參數優化、運用氣舉泵輔助套管壓力控制集成技術和防氣泵舉升技術可以有效維持和實現產量最大化。泵的效率可以提高11.8%；因此，CO2驅油井可以實現安全、穩定和有效操作運行。

圖2.2 防氣泵工作原理

圖3.1 防氣泵技術在黑—59油田區塊應用前后對比圖

4.結論

二氧化碳含量高、氣油比地增加和套管壓力地增加已成為CO2驅油井的主要問題。因此，控制套管壓力、提高泵效和改善油井產油量非常重要。（1）CO2驅油井和常規水驅井截然不同，為了實現產量最大化，應該在高油氣比油井中進行舉升參數優化設計；

（2）CO2驅油井的問題是會產生惡劣的套管腐蝕，同時會降低泵效，而氣舉泵輔助套管壓力控制技術能有效地控制套管壓力，提高舉升效率。