登录 | 注册

移动液罐车排出阀门解冻保温装置

110

成果主要完成人

沈万刚、谭彭彭、李晓龙、马 闯、王盛帅、南国锋、邢恩福、王庆斌

项目概况

大庆油田和吉林油田地处东北高寒地区,冬季低温天气持续时间长,室外温度经常达到-20℃以下,压裂施工过程中装载压裂液的液罐车尾部阀门极易冻堵,导致施工前准备工作时间长,施工难度增大;常规解决冻堵的方法是用木炭火烤或用高温锅炉车融堵,这两种方法都存在安全隐患(炭火烤违反在井场使用明火的安全规定,曾引发重大安全亡人事故,高温车清洗污水遍布井场),违反安全环保规定,在当前法律法规严肃处罚环境污染事件的情况下,解决这一难题迫在眉睫。 一、成果主要内容、技术关键、达到的指标 (与原来比较): 1、主要内容:结合流体力学知识建立符合实际要求的热流程体系,实现高效、快速解决罐尾冻堵的设计方案,利用发动机的预热器和发动机自身产生的热量,加装分流转换装置,实现对排出阀门的解冻保温,效果十分明显,具备批量推广的使用价值。 1)在安全环保方面,这个设计彻底解决了制约生产实效的生产难题,并且杜绝了在井场动用明火,使用高温车产生大量污水这些安全环保难题,彻底杜绝了一项重大安全隐患。 2)在室外温度达到-30℃,启动燃油加热器预热20分钟解决冻堵,停止预热装置后1.5小时内不发生再次冻堵;以往使用炭火烤阀门,每个阀门烤开冻堵至少需要40分钟以上,且进井场前要灭掉炭火,30分钟后将再次冻堵。 3)一次性投入费用非常低,可长期使用。 2、技术关键:结合流体力学知识研发符合实际要求的流程体系,实现高效、快速解决冻堵的设计方案,实现了底盘车发动机、罐尾阀门的同时预热,单独预热,以及车辆行进中、驻车后罐尾阀门的预热、保温。 3、达到的技术指标:经实验测得(测试温度-25℃) 1)从启动装置到完全解冻仅需20分钟,比传统方式节约时间至少50%(炭火烤需要约1小时,但明火不能进井场,熄火后容易再次冻堵;高温车蒸汽熏蒸需要30分钟,但清完3台,第1台又冻堵了,无法保证顺利施工); 2)保温时间达到1.5小时不再发生冻堵(无任何外界热源的情况下); 3)实现了车辆在行进中的解冻保温,即车辆在行进过程中可以实现罐尾解冻、保温,冬季生产效率提高约12.5%(无需任何措施,车辆只需正常行驶25分钟,到井阀门就可以完全解冻,若按照每天工作8小时计算,每天至少节约1小时的施工准备时间)。 4、应用效益情况(社会效益、经济效益、测算依据、前景预测):该装置已在大庆钻探井下作业工程公司范围内111台液罐车上推广应用,效果十分明显,彻底解决了困扰压裂施工几十年的生产难题。 直接经济效益方面:每年为公司直接节约生产费用至少100万元,现已推广使用4年,累计创效400余万元(使用此装置可每年节约木炭使用费70余万元,高温车燃料费30余万元,更换罐尾阀门费用2万元)。 间接经济效益更加可观:以冬季极寒天气(室外温度低于-10℃)施工为例,每年施工天数为120天左右。使用该装置后,每天每支压裂队伍至少节约施工准备时间1小时,工作实效相应提高12.5%,带动公司全年提效至少4.1%,间接创造经济效益约2000万元。 5、推广前景预测:该装置不仅适合在中石油系统内的所有移动液罐车、洗井罐车等专用设备上推广应用,也适合在低温严寒地区从事易冻结液体运输的车辆上推广应用,同时填补了国内低温状态下液体运输行业的一项空白。