井口自動(dòng)加注裝置應(yīng)用效果分析

青松

（1.西安石油大學(xué)，陜西西安710065；2.長(zhǎng)慶油田第五采氣廠，內(nèi)蒙古鄂爾多斯017300）

井口自動(dòng)加注裝置應(yīng)用效果分析

青松1，2

（1.西安石油大學(xué)，陜西西安710065；2.長(zhǎng)慶油田第五采氣廠，內(nèi)蒙古鄂爾多斯017300）

本文圍繞井口自動(dòng)加注裝置在現(xiàn)場(chǎng)的應(yīng)用，詳細(xì)闡述了設(shè)備構(gòu)成，控制原理，通過(guò)夏季自動(dòng)加注泡排劑開(kāi)展排水采氣及冬季自動(dòng)加注甲醇實(shí)現(xiàn)快速解堵實(shí)驗(yàn)，評(píng)價(jià)該設(shè)備的適用性及推廣性。

自動(dòng)加注；排水采氣

一、設(shè)備構(gòu)成

1.太陽(yáng)能電池板：多晶硅太陽(yáng)能電池板，利用太陽(yáng)光熱能量轉(zhuǎn)化成為電能量，而實(shí)現(xiàn)光電轉(zhuǎn)換，太陽(yáng)能利用效率在14%左右，太陽(yáng)能板表面采用有機(jī)玻璃制造，可承受暴雨，冰雹，強(qiáng)風(fēng)沙等惡劣天氣對(duì)其的影響。

2.蓄電池：本系統(tǒng)使用：鉛酸電池：495X185X300mmX2塊，單塊電池電壓12V，容量150AH，充滿電后可供500w電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)5小時(shí)左右。

3.逆變器：將24V直流電轉(zhuǎn)換為220V交流電，設(shè)計(jì)裝機(jī)容量1000W，啟動(dòng)瞬間峰值功率可達(dá)2000W，完全可啟動(dòng)更大功率用電設(shè)備。其具有過(guò)壓關(guān)斷、欠壓關(guān)斷、欠壓報(bào)警、過(guò)溫保護(hù)、過(guò)流保護(hù)、短路保護(hù)、自動(dòng)恢復(fù)、工作指示和故障指示等功能。

4.系統(tǒng)控制器：本設(shè)備系統(tǒng)控制所包含有：太陽(yáng)能充電控制器，時(shí)間控制器，遠(yuǎn)程控制器。

5.微型電動(dòng)試壓泵：DSY-10MPa是一臺(tái)往復(fù)式柱塞泵，是在引進(jìn)日本、臺(tái)灣的先進(jìn)技術(shù)的基礎(chǔ)上，研制生產(chǎn)的DSY微型產(chǎn)品。體積小，重量輕，移動(dòng)方便，易于更換，發(fā)熱量小，噪音小，節(jié)能，方便靈活，功能完備完全適用于能源不足，交通不便的地方使用。

6.藥液水箱：本水箱是采用了2mm厚的304#不銹鋼材質(zhì)生產(chǎn)制造的，防銹防腐能力極強(qiáng)，外部安裝有液位計(jì)可清楚直觀的看到箱內(nèi)液位，水箱里面安裝有水位無(wú)液體關(guān)斷開(kāi)關(guān)控制器，箱頂部預(yù)留有加注進(jìn)口孔方便注液，外部預(yù)留有足夠的間隙方便今后放入保溫材料之用。防止在冬季水箱內(nèi)部藥液結(jié)冰。

二、控制原理

首先，由太陽(yáng)能電池板接受太陽(yáng)光熱能量，將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為電能量，實(shí)現(xiàn)光電轉(zhuǎn)換，太陽(yáng)能利用率在14%左右，同時(shí)將電能儲(chǔ)存在串聯(lián)的兩塊高能蓄電池內(nèi)，充滿電后可供500w電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)10小時(shí)左右，為保證電池使用溫度，防止天氣炎熱、寒冷對(duì)電池產(chǎn)生影響，必須將電池深埋于地下2米左右。然后，通過(guò)逆變器將24v直流電轉(zhuǎn)化為220v交流電，從而給整套設(shè)備供電。其次，通過(guò)設(shè)定時(shí)鐘控制器，給接觸器反饋信號(hào)，控制電源開(kāi)關(guān)的連接狀態(tài)，與此同時(shí)，遠(yuǎn)程控制器同樣可以控制接觸器的相關(guān)動(dòng)作，它利用GSM網(wǎng)絡(luò)信號(hào)以手機(jī)短信的方式對(duì)泵機(jī)進(jìn)行啟動(dòng)和停止控制。一般情況下，遠(yuǎn)程控制接收器設(shè)定為常開(kāi)狀態(tài)，由時(shí)鐘控制器的反饋信號(hào)控制接觸器的開(kāi)關(guān)動(dòng)作，只有當(dāng)收到短信提示時(shí)，可對(duì)接觸器進(jìn)行開(kāi)關(guān)控制。

三、應(yīng)用效果分析

1.實(shí)驗(yàn)階段

本次試驗(yàn)選井蘇東45-68井，該井于2009年6月投產(chǎn)，生產(chǎn)層位盒8上+山1，投產(chǎn)前套壓21.5MPa，試氣無(wú)阻流量1.85萬(wàn)方/天，初期配1.0萬(wàn)方/天。截止2010年10月20日，累計(jì)產(chǎn)氣量372.3869×104m3。該井采用井下節(jié)流工藝生產(chǎn)，節(jié)流器下深2080m，投產(chǎn)初期生產(chǎn)較為平穩(wěn)。2010年6月該井生產(chǎn)時(shí)套壓異常上升趨勢(shì)，氣量下降至0.5萬(wàn)方/天，判斷該井積液，通過(guò)泡排措施后套壓降至7.8MPa。且該井冬季頻繁凍堵，影響生產(chǎn)。

（1）自動(dòng)加注泡排劑試驗(yàn)

蘇東45-68井，需持續(xù)泡排才能緩解積液趨勢(shì)，11月對(duì)該井加裝井口自動(dòng)加注裝置，從套壓緩沖器處增加三通連接加注管線，利用時(shí)鐘控制器設(shè)置，對(duì)該井每日加注泡排劑10分鐘，每次加注量30L，連續(xù)加注3天，該井套壓持續(xù)下降，日均氣量上升0.1517萬(wàn)方，試驗(yàn)效果明顯。

試驗(yàn)效果評(píng)價(jià)：

該井在試驗(yàn)過(guò)程中運(yùn)行平穩(wěn)，泡排無(wú)需關(guān)井，無(wú)需人員井口操作，泡排效率高、采氣時(shí)率高，產(chǎn)量明顯增加。

試驗(yàn)過(guò)程中設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)穩(wěn)定，操作性強(qiáng)，通過(guò)時(shí)間控制器設(shè)定，定時(shí)加注持續(xù)3天，結(jié)合遠(yuǎn)程控制器不定期加注2次，設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)效果良好。

（2）自動(dòng)加注甲醇試驗(yàn)

①、試驗(yàn)準(zhǔn)備：將蘇東45-68井設(shè)備藥液水箱介質(zhì)更換成甲醇；將設(shè)備加注端連接至管壓壓力表考克處（該井為航天閥）。

②、自動(dòng)加注：發(fā)現(xiàn)油壓異常升高時(shí)利用手機(jī)發(fā)送短信開(kāi)啟設(shè)備自動(dòng)加注甲醇；壓力下降至正常結(jié)果時(shí)發(fā)送短信關(guān)閉設(shè)備。

③、效果分析：冬季生產(chǎn)中通過(guò)遠(yuǎn)程控制器接收短信自動(dòng)啟、停設(shè)備10次，完成解堵5次，設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)穩(wěn)定、操作有效。

④、效果評(píng)價(jià)：自動(dòng)加注裝置遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定，使解堵工作及時(shí)、有效；罐存量1000L，冬季解堵甲醇消耗較大，且無(wú)液位遠(yuǎn)傳，需頻繁補(bǔ)充。

效果對(duì)比：1、解堵過(guò)程相比人工解堵及時(shí)、有效、省時(shí)省力；

2 、解堵效果相比滴定罐可節(jié)約甲醇用量；

四、設(shè)備運(yùn)行效果評(píng)價(jià)

1 、設(shè)備在試驗(yàn)過(guò)程中，運(yùn)行平穩(wěn)，故障次數(shù)少，維護(hù)率低，可靠性強(qiáng)，達(dá)到了理想的運(yùn)行效果；

2 、設(shè)備控制系統(tǒng)運(yùn)行效果較好：遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)及時(shí)間控制系統(tǒng)均能有效控制，準(zhǔn)確度及靈敏度高，故障率低，能夠?qū)崿F(xiàn)設(shè)備自動(dòng)加注的智能控制；

3 、該設(shè)備在試驗(yàn)階段運(yùn)行時(shí)間短，操作次數(shù)少，其太陽(yáng)能板在特殊天氣運(yùn)行效果，蓄電池性能及控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性有待于進(jìn)一步評(píng)價(jià)。

五、經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)

本次試驗(yàn)，在綜合考慮了實(shí)驗(yàn)設(shè)備開(kāi)發(fā)、運(yùn)輸、安裝等費(fèi)用的情況下，總投入金額為17萬(wàn)元左右。通過(guò)本次井口自動(dòng)加注裝置的試驗(yàn)，蘇東45-68井日均增產(chǎn)1517方，對(duì)于該井，自動(dòng)加注裝置若能連續(xù)使用4個(gè)月即可收回成本，另一方面，蘇東45-68井作為往年冬季易堵井，在當(dāng)年的冬季生產(chǎn)過(guò)程中，由于投運(yùn)自動(dòng)加注裝置進(jìn)行遠(yuǎn)程控制加注甲醇，從而減少了對(duì)于該井的冬季解堵頻次，降低了解堵過(guò)程中人力、物力的投入。但該設(shè)備壓力等級(jí)僅為10MPa，應(yīng)用中具有一定的局限性。

綜上所述，該設(shè)備具備推廣性與現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用性。