無人值守移動泡沫劑注入橇塊的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及油氣井蒸汽驅(qū)堵調(diào)作業(yè)技術(shù)領(lǐng)域，具體是一種用于地面設(shè)施不完備的油田邊遠(yuǎn)區(qū)塊向注入井進(jìn)行注水、注聚、注氮氣泡沫劑等作業(yè)的泡沫劑注入橇塊。
【背景技術(shù)】
[0002]目前勝利油田下轄的油田中部分為稠油油藏，自上世紀(jì)80年代陸續(xù)開展注汽開發(fā)，蒸汽吞吐及蒸汽驅(qū)是大幅度提高稠油油藏采收率重要手段。但在蒸汽驅(qū)過程中，在壓力場和溫度場的共同作用下，砂巖儲層被溶蝕，固體顆粒運移，形成“大孔道”;生產(chǎn)過程中，稠油攜帶泥砂，加劇了大孔道的發(fā)育，促進(jìn)了汽竄的發(fā)生，汽竄形成后井口溫度、日產(chǎn)液量、含水大幅上升，生產(chǎn)井日產(chǎn)油量銳減。為持續(xù)提高生產(chǎn)井采收率，控制蒸汽驅(qū)汽竄，需對生產(chǎn)井蒸汽驅(qū)進(jìn)行調(diào)剖作業(yè)，采取以高溫氮氣泡沫、溫敏凝膠、熱固性堵劑為主3種封堵調(diào)剖技術(shù)，有針對性的進(jìn)行封堵調(diào)剖，調(diào)整蒸汽在油藏中的運移方向，延長蒸汽突破的時間，大幅度提高蒸汽的波及效率，提高蒸汽的熱利用率和開發(fā)效果。
[0003]高溫氮氣泡沫調(diào)剖由于重力分異、遇油不穩(wěn)定、運移再生等特性，可以實現(xiàn)蒸汽驅(qū)超覆治理。高溫氮氣泡沫調(diào)剖技術(shù)廣泛應(yīng)用于勝利油田熱采吞吐井，對弱邊底水引起的高含水以及鄰井汽竄問題有著顯著治理作用。
[0004]為配合生產(chǎn)井調(diào)剖作業(yè)，對于注入井多、注入規(guī)模大的油田，通常建設(shè)固定注入站，主要包括:制氮注氮設(shè)施，藥劑儲罐，注入泵橇塊及配套設(shè)施組成。固定站通常建于在開發(fā)區(qū)域中心位置，位置相對集中，便于管理。由于高溫氮氣泡沫劑注入有周期性，站外需獨立新建高壓氮氣泡沫劑管線，投資較高，而且在調(diào)剖間歇期設(shè)備停滯使用率低。對于注入井少、注入規(guī)模小的油田，設(shè)置臨時注氮設(shè)施將設(shè)備集中改為車載或露天布置于注汽井場，包括高壓制氮注氮車、車載泡沫劑儲罐、臨時注入泵3部分，通過高壓管線接入注汽井。臨時注氮設(shè)施可以在各井場搬運，能夠基本滿足注氮迫切需求，減少外部管網(wǎng)建設(shè)，節(jié)省投資。但對于春風(fēng)油田地處新疆戈壁地區(qū)冬季溫度低、泡沫劑要求溫度控制嚴(yán)格，冬季低溫藥劑及設(shè)備易凍結(jié)；同時設(shè)備多、搬運次數(shù)多增加了管理難度。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本實用新型的目的就是針對現(xiàn)有設(shè)施存在的上述缺陷，提供一種具有無人值守功能、可移動的泡沫劑注入橇塊，與制氮注氮車(該車型技術(shù)成熟并應(yīng)用廣泛)組合運行，置于注入井井場，為I?2 口井注入高壓氮氣泡沫劑，減少高壓氮氣泡沫劑管線建設(shè)，節(jié)約投資，同時可做到移動托運、快速安裝、遠(yuǎn)程監(jiān)控，大大降低現(xiàn)場人員勞動強(qiáng)度。
[0006]本實用新型的技術(shù)方案是:包括承載車部分以及坐落其上的工作部分，所述工作部分包括外部的可拆卸箱體以及位于箱體內(nèi)部的泡沫劑注入橇塊；所述泡沫劑注入橇塊包括藥劑儲存單元、藥劑注入單元以及自控配電單元；所述藥劑儲存單元包括藥劑罐、換熱單元，所述藥劑罐的外部設(shè)有進(jìn)料管線以及進(jìn)料泵、內(nèi)部設(shè)有多組換熱管線以及攪拌裝置，且所述換熱單元與換熱管線連接構(gòu)成循環(huán)換熱系統(tǒng)；所述藥劑注入單元包括通過泡沫劑管線以及其上的高壓泡沫劑計量閥組與藥劑罐連接的注入泵、與注入泵出口管線連接的氮氣管線以及其上的高壓氮氣計量閥組；所述自控配電單元包括用于系統(tǒng)中各個用電單元供電的配電柜以及用于監(jiān)測系統(tǒng)運行狀態(tài)并能夠遠(yuǎn)程傳輸信號的PLC控制柜。
[0007]上述撬塊工作原理為:無人值守移動泡沫劑注入橇塊整體采用車載形式，方便運輸，無需吊車及運輸車，采用常規(guī)牽引車頭即可，降低轉(zhuǎn)運費用，當(dāng)撬塊托運至井場(藥劑罐盡可能保持空罐)后，橇塊拖車(承載車部分)自帶液壓千斤頂落下，自井場配電箱接入外接電源。藥劑罐車將配置好的泡沫劑經(jīng)進(jìn)料泵以及進(jìn)料管線注入藥劑罐，換熱單元開啟，確保泡沫劑達(dá)到要求溫度；其次用高壓軟管(自帶卡箍接口)將注氮車與高壓氮氣計量閥組聯(lián)通，高壓泡沫劑計量閥組出口接入注入井井口 ；最后開啟泡沫劑注入橇塊的自控設(shè)施，確保監(jiān)控設(shè)施正常工作。PLC控制柜用于監(jiān)測系統(tǒng)泡沫劑注入橇塊常用的控制參數(shù)，比如溫度、壓力、流量、液位以及各個泵的運行參數(shù)等，同時能夠通過無線采集傳輸模塊傳輸至遠(yuǎn)程監(jiān)控室集中管理。配電柜通過外接電源，為箱體內(nèi)橇塊照明、視頻攝像頭供電；為泡沫劑注入橇塊進(jìn)料泵、攪拌機(jī)、循環(huán)導(dǎo)熱油泵、隔膜式計量泵提供動力用電；為導(dǎo)熱油箱電熱器提供電力；為電磁流量計、壓力變送器、RTU無線傳輸設(shè)備等自控儀表提供電力。
[0008]上述方案可進(jìn)一步改進(jìn)為:
[0009]所述可拆卸箱體為長方體狀，所述藥劑罐為鋼制方形常壓罐，其前后兩側(cè)緊分別鄰箱體、左側(cè)分別并列布置換熱單元和自控配電單元、右側(cè)布置藥劑注入單元。藥劑罐容積較大，占整個箱體近40%容積，藥劑罐兩側(cè)緊鄰可拆卸箱體，無法通過，這樣既能最大限度利用空間，同時確保整個橇塊重心基本位于中部，避免托運時重心偏移導(dǎo)致橇塊傾覆危險。
[0010]所述可拆卸箱體上設(shè)有用于整體吊裝的吊耳；吊耳優(yōu)選安裝在底板上，并可承載整套設(shè)備運行。
[0011]可拆卸箱體可以保護(hù)橇塊內(nèi)部設(shè)備并延長其使用壽命，所述可拆卸箱體由底座以及四周和頂部的彩鋼板拼合而成，且彩鋼板上設(shè)有保溫層，其一便于快速拼裝以及拆卸，其二便于冬季的保溫。
[0012]所述可拆卸箱體內(nèi)設(shè)有視頻攝像頭，所述藥劑罐內(nèi)分別安裝液位傳感器以及溫度控制器，且所述視頻攝像頭、液位傳感器以及溫度控制器分別與PLC控制柜連接；視頻攝像頭優(yōu)選兩個且分別安裝在箱體的兩端，多方位監(jiān)控不留死角；液位傳感器以及溫度控制器分別用于監(jiān)控藥劑罐內(nèi)液體的液位以及溫度。
[0013]箱體采用外部開門窗方式，即所述可拆卸箱體上設(shè)有對開門及窗戶；具體設(shè)計可以為:廂體前后設(shè)有對開門便于日常操作，兩側(cè)設(shè)有對開門及窗戶便于設(shè)備維修及夏季通風(fēng)，廂頂窗口便于采光及攪拌機(jī)檢修，解決因藥劑罐過大操作空間狹小不便檢修操作問題；
[0014]所述高壓泡沫劑計量閥組包括連接在注入泵進(jìn)口管線上的高壓截止閥、電磁流量計以及連接在注入泵出口管線高壓調(diào)節(jié)閥、高壓止回閥、壓力變送器、高壓卡箍接口 ；所述高壓氮氣計量閥組包括連接在氮氣管線上的高壓截止閥、電磁流量計、高壓調(diào)節(jié)閥、高壓止回閥、壓力變送器、高壓卡箍接口。本實用新型中的內(nèi)置計量閥組是其他泡沫劑橇塊不具備的，可實現(xiàn)就地計量、現(xiàn)場調(diào)節(jié)，精細(xì)化管理；計量閥組配備高壓卡箍接口，安全方便，易于安裝，其中高壓氮氣計量閥組中的高壓卡箍接口與注氮車連接，高壓泡沫劑計量閥組中的高壓卡箍接口用于與注入井井口連接。
[0015]換熱單元的目的是為了保持藥劑罐內(nèi)的溫度，換熱方式可以采用多種，比如我們優(yōu)選設(shè)計為:所述換熱單元為導(dǎo)熱油換熱單元，其包括導(dǎo)熱油箱以及與其連接的至少一臺循環(huán)導(dǎo)熱油泵；所述導(dǎo)熱箱體內(nèi)設(shè)有恒溫加熱器，恒溫加熱器可以選擇為電加熱器；增加導(dǎo)熱油設(shè)施可以確保泡沫劑保持在40°C?50°C最佳藥性溫度。
[0016]所述PLC控制柜內(nèi)設(shè)有RTU無線采集傳輸模塊，即配備RTU無線傳輸功能，將箱體內(nèi)部設(shè)備運行工況信號遠(yuǎn)傳，實現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控。
[0017]所述注入泵優(yōu)選為隔膜式計量泵，比如可以設(shè)計為JG-TM隔膜式計量泵兩臺(單臺流量可自動調(diào)節(jié)O?400L/h，Q=400L/h，P=1MPa，N=3.0kW)，需求量大時兩臺同時開啟O
[0018]本實用新型的結(jié)構(gòu)合理，制作成本低，適宜推廣使用，與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下有益效果是:
[0019](I)泡沫劑注入橇塊采用車載形式，方便運輸，無需吊車及運輸車，采用常規(guī)牽引車頭即可，轉(zhuǎn)運費用低；
[0020](2)外部安裝彩鋼板箱體，保護(hù)橇塊內(nèi)部設(shè)備，廂體前后設(shè)有對開門便于日常操作，兩側(cè)設(shè)有對開門及窗戶便于設(shè)備維修及夏季通風(fēng)，廂頂窗口便于采光及攪拌機(jī)檢修；
[0021](3)藥劑罐為鋼制方形常壓罐(外形尺寸6mX 2mX 2.2m)，有效容積達(dá)22m3儲存更多泡沫劑，約為中型罐車滿罐容積，可滿足單口注入井4天用量，大大減少裝車次數(shù)。相對于現(xiàn)場臨時注入橇塊，增加導(dǎo)熱油設(shè)施確保泡沫劑保持在40°C?50°C最佳藥性溫度；
[0022](4)注入泵選擇JG-TM隔膜式計量泵2臺，該泵流量可自動調(diào)節(jié)，計量準(zhǔn)確，根據(jù)生產(chǎn)需要排量可在O?800L/h區(qū)間范圍內(nèi)選擇，適應(yīng)性強(qiáng)；內(nèi)置計量閥組是其他泡沫劑橇塊不具備的，可實現(xiàn)就地計量、現(xiàn)場調(diào)節(jié)，精細(xì)化管理；計量閥組配備高壓卡箍接口，安全方便，易于安裝。
[0023](5)內(nèi)部自控設(shè)施完備，重要設(shè)備運行參數(shù)就地顯示，實時傳輸，設(shè)備正常運行時，操作人員可離開現(xiàn)場，由集中監(jiān)控室統(tǒng)一遠(yuǎn)程監(jiān)控管理，實現(xiàn)無人值守，大大降低工人勞動強(qiáng)度。
【附圖說明】
[0024]圖1是本實用新型的外部示意圖；
[0025]圖2是本實用新型的泡沫劑注入橇塊內(nèi)部示意圖；
[0026]圖3是本實用新型的泡沫劑注入橇塊設(shè)備安裝圖。
[0027]圖4是圖3的俯視圖；
[0028]圖5是藥劑鍾的右視圖；
[0029]圖6是藥劑罐的左視圖；
[0030]圖中:1、拖車，2、可拆卸箱體，3、對開門，4、窗戶，5、藥劑罐，6、攪拌機(jī)，7、導(dǎo)熱油箱，8、循環(huán)導(dǎo)熱油泵，9、配電柜，10、PLC控制柜，11、進(jìn)料泵，12、進(jìn)料管線，13、泡沫劑管線，14、隔膜式計量泵，15、氮氣管線，16、液位傳感器，