连续油管作业设备鉴定材料文档格式.docx
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1、经济社会效益分析报告52
2、检索查新报告
3、用户使用情况报告
4、相关标准
5、专利证书
6、其他要求提供的附件
技术研究报告
一、研究背景、目的及意义
连续油管几千米长度上没有一个接箍,完全等径,所以连续油管是真正可以实现带压完成采油作业工艺的设备,这对油井生产具有非常积极的意义。
在油管内部注入流体增加原油波及体积,在下注的同时不影响油井的正常生产,不会对地层造成损害,有利于油井的持续生产。
通过连续油管采油设备可以提高驱油效率,从而提高油气采收率。
该项目目前所依据的文献标准主要为美国石油协会关于连续油管以及连续油管井控方面的技术资料和相关标准,目前中国国内还没有相关的标准和资料可以依据。
连续油管(CoiledTubing),又称为挠性油管,起源于二次世界大战期间的海底管线工程。
自20世纪60年代初,连续油管作业技术开始在石油工业中应用。
现代科学技术的发展,有利地推动了连续油管作业技术的发展与进步,目前全世界在用连续油管设备数量已有2000多台,该设备在油气田采油作业中发挥着越来越重要的作用。
但在中国尚属起步状态,同样也属于国内石油行业应优先引进与发展的先进采油工艺设备。
目前,国内在用设备大约20台套,全部为进口设备,急需要进行国产化的工作,以促进该设备以及连续油管各项先进工艺在国内的快速发展,为中国石油行业的发展提供技术保障。
目前国外流行的设备均为液压控制,最大提升力36300kg,可以满足1-1/2”~2-3/8"
连续油管的使用,但当连续油管直径大于1-3/4"
以上时多采用拖车结构,不适合中国国内油区地形的要求。
具备数据采集功能和完备的井控系统。
目前,国内尝试开发该类设备的企业,只是简单的模仿和粗糙制作,只能使用1"
~1-1/2"
的连续油管,最大提升力只有8000kg,不具备数据采集和完备的井控系统。
设备存在设计缺陷(尤其是安全方面)大、工作不稳定等问题,未能满足正常油田生产的要求。
连续油管技术装备由于其应用范围广、使用方便,而被誉为“万能作业装备”。
连续油管技术是石油天然气勘探开发领域中一项日益完善的新技术,其应用已从单纯的修井作业发展到钻井、完井、测井以及增产作业等领域,预计未来20年,其应用将更加广泛。
但是截至目前,该技术长期由欧美发达国家垄断,我国长期依赖国外引进,不仅价格昂贵,而且配套工具和工艺技术不完善,极大地制约了该项技术在我国的应用和发展。
在进行充分的市场调研和专题研讨基础上,结合国内油田特点,我们研发、设计了SHL5540TLG型连续油管作业设备。
目前连续油管技术在国外至少有三十几种不同的应用项目,已成熟运用到水平井钻井、侧钻井、普通钻井、完井、试油、采油、测井、修井甚至输油等几乎整个石油领域,而且新的应用项目还在不断地被发掘。
但在国内,连续油管技术在钻井、完井、压裂、管线等领域的应用目前还是空白,在修井方面也有很多技术有待开发。
我公司“连续油管作业设备”项目的完成填补了国内连续油管生产的空白,促进了连续油管技术在我国得到推广和应用,为深层次开发油气田提供必备的条件。
以胜利油田为例,截止到2010年底渗透率小于0.05μm2的低渗透油田探明储量已达93500万吨,而采出程度仅11.23%,从提高开发效果和储量的动用程度潜力来讲,低渗透油田储量相当丰富将是油田保持稳产的重要基础之一,但其开发难度越来越大,对开采工艺的要求越来越高。
国内一些厂家正致力于提高我国原油采收率,特别是针对低渗透油田开发方面的石油装备研究。
经过长期对国内外该领域的信息跟踪和调研,自主研制开发连续油管的制造工艺、作业设备和配套应用等技术,该项目连续油管压裂技术可大大缩短低渗透油藏压裂占井时间,提高油层采收率减少地下油藏污染几率,应用领域广,其技术已经达到国际先进水平,并填补国内多项空白。
二、研究内容、方法及结论分析
(一)技术路线
1、本项目在原有基础上,重点开展连续油管专用作业装备配套技术和应用工艺研究和攻关。
2、研究出一套适合于稠油、超稠油的开发新工艺,设计制造与连续油管技术配套使用的石油开采设备,并结合现场应用进行应用工艺的研究,从而提高油藏的可持续开发能力。
3、最终为国内低成本的应用先进的连续油管技术提供坚实的基础;
填补国内连续油管作业设备的空白,促进连续油管技术在中国的推广和应用,为深层次开发油气田提供必备的前提条件。
(二)主要研究内容
1、专用全驱动自走式底盘的方案设计
该车型底盘专用于本连续油管作业设备的配套,满足单车作业,整车集成化程度高,能实现最大油管装载容量,满足国内小井场的使用要求。
1.1选型设计
为满足连续油管作业设备的装载要求,需要对底盘进行单独的设计。
底盘的制造需要有专门资质的厂家,在调研了国内各大底盘生产厂家后,我们选择了武汉三江瓦力特特种车辆有限公司,该公司原为军工企业,专注于特种车辆的生产。
我们提出设计方案和图纸,与其技术人员进行多次交流沟通,确定了技术方案,确定了型号为WS5543底盘的结构尺寸和性能参数,签订了技术协议和合同。
1.2主要结构和性能参数
1.外形尺寸长×
宽×
高12000×
2550×
3200(mm)
2.驱动形式8×
8
3.底盘整备质量(kg)≤22000
4.整车总质量(kg)58000
5.轴距(mm)1600+5280+1370
6.前悬(mm)1650
7.最大设计满载轴荷(kg)
前双桥:
26000
后双桥:
32000
8.最小转弯直径(m)≤38
9.最高车速(km/h)60
10.最大爬坡度(%)32%(满载)
11.最小离地间隙(m)300
12.制动距离(30km/h)≤10m
13.接近角(°
)24°
14.油箱总容积(L)800
15.使用环境温度(℃)-40~+50
1.3底盘结构描述
作业车自走式底盘主要包括驾驶室、动力系统、转向系统、悬挂系统、车架总成、车桥总成等部分。
动力系统采用性能可靠的道依茨2015发动机和法式特机械传动箱匹配,马力强劲,传动平稳,可靠性高。
变速箱配置全功率PTO,通过传动轴与泵组直连,作为车上部分和辅助部件液压动力,PTO转换开关安装在驾驶室内,可以方便的进行动力输出切换,同时防止作业过程中的误操作。
具体详细参数下如下表:
1、双人驾驶室
驾驶室符合国家机关强检标准。
驾驶室为全置式单排双座带暖风设备,带空调。
驾驶室内设有可调座椅,挡风玻璃,雨刮器,安全玻璃,双侧后视镜;
驾驶室内设置有刹车控制、转向控制、变速箱换档控制、发动机油门控制、起动、熄火、电喇叭控制等阀件,发动机水温表、机油压力表、燃油表、里程表等仪表,刹车、转向、示廓指示灯、电源开关。
驾驶室外观颜色为白色,保险杠的颜色为黑色,驾驶室上车踏梯应设计合理,利于乘员上下车辆。
2、上装操作室接口
预留上装操作室接口,预设好发动机的信号线接口,即发动机水温、机油压力、转速、起动、急停,预留的发动转速控制形式采用手动控制模式,手动油门控制手柄可以停在任何需要的位置来控制发动机转速,所有的上装操控均在操作室内。
3、I、II桥
I、II桥为转向驱动桥,前双桥均设断气制动。
桥上还设有轮间差速器,提高车辆的通过性能。
前双桥采用桥间差速闭锁,以适应不同道路状况。
轮胎选用15.5-20,越野花纹,前双桥为单胎,带挡泥板,轮辋颜色为白色。
4、III、IV桥
III、IV桥为驱动桥,后双桥均设断气弹簧制动和紧急刹车,提高制动可靠性和行驶安全性。
轮间采用差速比锁,提高行驶性能,延长轮胎使用寿命。
后双桥采用桥间差速闭锁,以适应不同道路状况。
轮胎选用12.00-24,普通花纹,双胎,带挡泥板,轮辋颜色为白色。
5、电器系统
采用单线制负极搭铁,电压值为24V。
装有倒车蜂鸣器,电器系统设施包含蓄电池195A两个,并能适应高寒(-40℃)地区使用、转向信号灯、示廓灯、前大灯、前小灯、前雾灯、刹车灯、倒车警告、后尾灯、照后镜、反射器、后雾灯。
灯具选型符合国家机关强检标准。
驾驶室集中控制照明,所有电线固定在车架大梁上,防止电缆损坏。
6、燃油箱
整车的燃油箱总容积为400升。
7、发动机
采用河北华北柴油机有限责任公司生产的TCD2015V06增压水冷电控共轨柴油机。
发动机主要性能参数:
型号:
TCD2015V06
型式:
V型6缸增压中冷水冷电控共轨柴油机
最大功率/转速300kW/2100r/min
最大扭矩/转速2000N.m/1300r/min
发动机控制单元的协议满足1394接口要求。
8、机械变速器
变速器采用法士特公司生产的12JS200T机械变速器,并配置了QQ90全功率取力器,能够满足上装取力的需要。
机械变速器主要技术参数如下:
12JS200T
生产厂家:
陕西法士特齿轮有限责任公司
最高输入功率(kW):
355
最大输入扭矩(N.m):
2000
档位数:
15.53,12.08,9.39,7.33,5.73,4.46,3.48,2.71,2.11,1.64,1.28,1.00,0.78,倒档:
14.86
取力器型号:
QQ90
取力器输出转速及方向:
取力器输出转速为发动机转速的1:
1.26倍,旋转方向与发动机飞轮方向相同,即面向输出端看,为逆时针方向,带取力器气控脱开装置。
取力器额定扭矩:
1000N.m。
9、分动器
分动器采用株洲齿轮有限责任公司生产的分动器。
带气控前脱开机构。
10、车架
车架为螺接和组焊式组合结构,车架主纵梁结构采用组合三段式纵梁结构,前后段纵梁采用双层槽形梁结构,中间为盒型组焊式。
前后段左右纵梁采用铆接式槽形梁,中部为中空式框架结构,车架主纵梁材料为高强度结构钢B700L,材料的抗拉强度不低于690MPa。
11、悬架
前悬架采用钢板弹簧带双向作用筒式减振器;
后悬架采用传统的倒置式钢板弹簧加推力杆平衡悬挂式结构。
12、转向系
采用整体式液压动力转向器加助力油缸的结构。
13、传动轴
分动器后输出到三桥的传动轴,采用三段式连接,其中两根带伸缩节的,另一根为中间过渡连接装置,中间过渡连接装置能够实现传动轴随上装滴油槽一同升降,传动轴的升降范围为在满载时距地面200mm到600mm之间。
传动轴及中间过渡连接装置均能满足行车要求。
14、制动系统
双回路气压制动系统。
行车制动作用前后所有车轮,驻车制动采用储能弹簧制动,作用于后双桥。
系统工作压力为0.65~0.8Mpa。
制动系统主要由空压机、储气筒、行车制动阀、驻车制动阀、制动气室、制动器等组成。
1.4底盘结构图
2、升降式齿轮驱动滚筒的方案设计
滚筒采用液压马达驱动减速机传动,减速机带小齿轮驱动大齿轮减速,带动滚筒旋转。
升降式的设计在于能通过调整滚筒的高度,实现最大离地高度。
2.1工作原理
连续油管下井时滚筒主要作用是提供一定的背压,防止连续油管开卷,同时利用安装在排管器上的马丁代克测量连续油管的长度;
在连续油管从井内取出时,滚筒为其提供复卷的源动力,同时通过排管器的左右移动将连续油管均匀的缠绕在滚筒上。
滚筒的旋转由马达总成驱动,马达总成包括马达、行星减速器、小齿轮及刹车系统,马达用液压油由一台排量为56ml的高压柱塞泵提供,动力经过行星减速器放大后传递到小齿轮上,然后经过大小齿轮
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- 连续 油管 作业 设备 鉴定 材料