高天彪

（大慶石油管理局有限公司松原裝備制造分公司，吉林松原 138000）

0 引言

油田用來清蠟和解堵的設備主要是常規(guī)鍋爐車和泵車。常規(guī)鍋爐車是油田井場常用的清蠟設備，其主要功能是提供高溫、高壓水和蒸汽，用于石油礦場清蠟、加熱以及其他需要高溫、高壓水和蒸汽的工況，用蒸汽清洗抽油桿和油管上的結蠟時，需要把抽油桿和油管從井內起出，放到井場地面上清洗，清洗的油污水排放到井場，造成環(huán)境污染。泵車的作用是進行井內除砂、解堵，但不能清除井內油、套管上的結蠟。因此，為了實現(xiàn)同一設備既能清除結蠟，又能完成解堵功能，并且能使污水重復利用并合理排放、保護環(huán)境，決定研制JY5250TGL5/8H 型多功能鍋爐車。

1 主要結構及工作原理

1.1 主要結構

多功能鍋爐車主要部件有：取力器（四軸減速箱）、三缸柱塞泵、水箱、柴油箱、污水箱、臥式蒸汽鍋爐、水處理裝置、燃燒器、控制柜、水泵撬總成、真空泵、多級排污泵、管匯總成和車棚（圖1）。這些部件用螺栓固裝在設備底座上。底座是用槽鋼焊成的金屬構架，上面鋪有花紋板，下面墊有夾織布橡膠，用連接板和連接螺栓與汽車大梁連接。部件與部件之間按工作流程用不同顏色的管線聯(lián)接，其中綠色為水路系統(tǒng)、銀灰色為蒸汽系統(tǒng)、黃色為油路系統(tǒng)、黑色為電路護管、紅色為真空泵吸入管系和污水排出管系。

圖1 JY5250TGL5/8H 型多功能鍋爐車

1.2 工作原理

（1）該設備采用機械斷軸取力。汽車發(fā)動機動力經(jīng)離合器、變速器，再通過傳動軸傳至取力器箱后分為兩路：一路經(jīng)傳動軸驅動汽車后橋，用于車輛行駛，另一路通過傳動軸驅動三缸柱塞泵。

（2）冷洗。三缸柱塞泵的吸入口從車左側吸入管線吸入工作液，經(jīng)三缸泵加壓后從排出管線排出，進行冷洗井作業(yè)。

排出管系由剪銷式安全閥、高壓旋塞閥、接頭和管線組成，排出口為2 英寸由壬接頭。其中，剪銷式安全閥開啟壓力為35 MPa。

（3）熱洗。水從水箱首先經(jīng)過濾清器通向進水閥，然后通過軟管進入水處理裝置，再通過吸入軟管進入水泵進口端，在水泵壓力的作用下從排出端連接管排出，經(jīng)水量調節(jié)閥、單流閥進入鍋爐入口；進入鍋爐中的水先由外盤管流向平盤管，最后經(jīng)內盤管排出；被鍋爐加熱后的水蒸汽經(jīng)連接管進入蒸汽包，由裝在蒸汽包下端的蒸汽閥進行調壓，從汽車底盤下面排出供使用。

（4）回收清洗。在修井作業(yè)前，用管線將污水控制柜吸入管匯和采油樹四通連接，將多功能鍋爐車的蒸汽出口和專用清洗裝置連接起來。在修井作業(yè)起抽油桿和油管時，分別利用井下清洗抽油桿工具和井下清洗油管工具，利用該車的蒸汽清洗抽油桿和油管，做到邊起邊用蒸汽清洗，并利用水環(huán)真空泵將井內的返出液和清洗氣化液，根據(jù)負壓的原理吸入污水控制柜，當污水控制柜內污水已滿時，再利用多級排污泵把污水控制柜里的污水排入鄰井或本井管路干線中，實現(xiàn)密閉清洗，避免油污落地造成污染，解決修井作業(yè)過程中的污水排放問題，實現(xiàn)清潔生產保護環(huán)境。

1.3 技術指標

產氣量：1000 kg/h，蒸汽壓力：5.0 MPa，蒸汽溫度：260 ℃，水箱容積：5.5 m3，污水控制柜容：2.5 m3，柴油箱容積：1 m3，冷洗最高壓力：35 MPa，工作環(huán)境溫度：-30～40 ℃。發(fā)動機不同轉速下三缸泵工作參數(shù)見表1～表3。

表1 發(fā)動機轉速1900 r/min 時三缸泵工作參數(shù)

表2 發(fā)動機轉速1500 r/min 時三缸泵工作參數(shù)

表3 發(fā)動機轉速1300 r/min 時三缸泵工作參數(shù)

2 技術特點

（1）采用車載式結構，根據(jù)作業(yè)車輛的總質量，確定油田作業(yè)的專用二類底盤車的整備質量，通過力矩方程確定橋荷分布。根據(jù)載重量、橋荷分布及發(fā)動機功率匹配、軸距等選擇底盤車廠家及型號。采用陜西汽車集團有限責任公司生產的SX1250XB41 汽車底盤，國Ⅴ排放，驅動形式6×4，越野性能好，滿足油田作業(yè)路況差的要求。

（2）在修井作業(yè)起抽油桿和油管時，邊起邊清洗，并回收清洗過程中井內的返出液及清洗氣化液，實現(xiàn)密閉清洗，避免油污落地造成污染，解決了修井作業(yè)過程中的污水排放問題，從而達到清潔生產、保護環(huán)境的目的。

（3）該車自帶真空泵及其管線的反沖洗系統(tǒng)。

（4）污水箱上裝有真空負壓安全閥，當箱內的真空度達到一定程度時安全閥可以先打開，防止將污水箱吸癟變形損壞，起安全保護作用。

（5）水環(huán)真空泵排出管線裝有阻火器，防止井下排出可燃氣體發(fā)生爆炸。

（6）在底盤車、鍋爐排煙道上加防火帽。

（7）水箱裝有低水位保護裝置，防止鍋爐無水運行。

（8）燃燒器采用意大利原裝進口件，其火頭強弱、水汽溫度通過預選后自動控制，與國產燃燒器相比熱效高，不但提高效率且節(jié)約能源。

（9）采用臥式直流高效鍋爐，具有三種盤管，熱效高，并備有保溫層，具有良好的保溫隔熱效果。

（10）鍋爐盤管內積水清除可用余壓排水外，本產品另加裝利用汽車氣包內的壓縮空氣吹水裝置，即鍋爐余壓完全除凈后，關閉水箱閥，打開氣路球閥即可將余水完全吹凈。

（11）工作時蒸汽排量可通過控制箱調速手柄控制調速電機無級變速，操作更加安全可靠。

（12）車棚整體按客車車棚設計，曲線流暢，外觀質量好。

（13）通過車載電腦控制系統(tǒng)實現(xiàn)壓力設定、溫度設定、點火及大小火設定、過載設定、報警設定等自動控制，提高操作的安全性，并且讀取數(shù)據(jù)方便、直觀、準確無誤。

（14）水泵采用意大利原裝進口高壓陶瓷柱塞泵。

（15）底盤車到后，現(xiàn)場測量側護欄的尺寸，保證側護欄既滿足國家公告要求，又方便用戶使用。

3 經(jīng)濟效益及社會效益

3.1 經(jīng)濟效益

（1）環(huán)保分析：節(jié)約成本，省去防滲布或清洗平臺的制造、吊運、安裝、清洗、吸污和油土分離等費用。以吉林油田某采油廠每臺修井機年小修作業(yè)100 井次為例，扣除其他作業(yè)增加費用，每年每臺多功能鍋爐車可以節(jié)省污染治理費用支出10～35 萬元。

（2）經(jīng)濟效益分析：JY5250TGL5/8H 型多功能鍋爐車制造成本價約為106 萬元，市場售價約為120 萬元，因此，生產一臺該型多功能鍋爐車，可獲利潤14 萬元。

3.2 社會效益

多功能鍋爐車已在吉林油田公司做了型式試驗和礦場試驗。該車使用即開即用高效鍋爐、自動控制安全保護裝置等，人性化的設計使該車操作更加舒適，整車空間布局更加合理，具有一機多功能的優(yōu)越性，既能進行高壓冷洗，又能進行高溫環(huán)保熱洗。

多功能鍋爐車的研制滿足了大慶油田和吉林油田修井時的作業(yè)要求，并且市場開發(fā)前景廣闊，多功能鍋爐車可以在全油田進行推廣應用，具有可觀的經(jīng)濟效益和社會效益。

4 結語

隨著新環(huán)保法的實施，國家對石油勘探開發(fā)各環(huán)節(jié)污染問題的管控日益嚴格，實施環(huán)保作業(yè)已成為企業(yè)發(fā)展的必然趨勢。

JY5250TGL5/8H 型多功能鍋爐車綜合了環(huán)保鍋爐車和350泵車的功能和特點，既能進行蒸汽熱洗，又能進行冷洗，并且保護環(huán)境、防止污染，具有一機多功能的優(yōu)越性。在修井作業(yè)起抽油桿和油管時，邊起邊清洗，不用將抽油桿和油管從井內提出清洗，并能實現(xiàn)井內的返出液及清洗氣化液封閉式自動回收，實現(xiàn)密閉清洗，避免油污落地造成污染，解決修井作業(yè)時污水排放問題，從而實現(xiàn)清潔生產保護環(huán)境。