自动投收球装置在油田的应用.doc

自动投收球装置在油田的应用 一、应用背景 目前，各油田采油、集油方式是利用单井管线输送到集油站或集中处理站。因地面与地下的温差较大，所以原油被抽出地面后，很快便析出大量的蜡附着在输油管内壁上，如果不及时清理就会堵塞输油管线。因此采油工人需要每天到井场向输油管内投球清蜡。一个大油田有成千上万个井场，每个井场每天用人工投球，需要大量的人员以及车辆配合，几十年来，投球装置经过了很多次的改进，虽然已是成熟的技术，但一直没有摆脱烦琐的手工操作，即每次投球首先关闭投球装置前后的两个阀门，然后泄掉投球装置段的压力，再将清蜡球投入管线内，最后打开投球装置前后的两个阀将清蜡球推进输油管线。这样繁琐的操作很难实现自动化控制，因此迫切需要一种定时自动投球的装置，以减少采油成本、减轻员工的劳动强度 。同样也需要一套定时自动收球装置来回收投出去的球。 二、设计要求及工作原理 1、设计要求：设计定时自动投球装置，减少采油成本，减轻员工的劳动强度,节能增效。它包括装球筒、控制阀和定时自动控制箱。其特征是：控制阀为特制四通结构型，其中一个方向接有装球筒，另一个方向接原油输送管线，实现不断流自动投球。收球装置充分利用球阀内球体的特性，合理的安排球阀的转动方位，只需操作一个阀门就可将清蜡球取出管线，因此定时清理积累的清蜡球即可。利用一个特制的球阀，配合自动化控制，实现无人职守定时自动收球，不仅解决了烦琐的手工操作，同时为实现自动化、数字化管理打下了坚实的基础。 2、自动投球仪工作原理 利用球阀阀芯的特性，设定两个输送通孔，通过确定球阀阀芯的两个方位，使球阀阀芯转动至任意一个方位时原油在管线内不断流，其中一个方位输送清蜡球。只需一个阀门即可实现即投球又不断流的全过程。配合自动化控制，实现无人职守定时自动投球，解决了烦琐的手工操作，将以前每天员工到井场投球改为每10天甚至根据需要可达到每20天由采油工到现场装一次球。虽然本装置的价格略高于原投球器及配套阀门，但可以降低10倍的人力资源、车辆及车辆的运行费用，可谓经济效益显著。 下图的左视图为正常输油状态，当到达设定的投球时间时，阀芯将逆时针旋转90度，将一个清蜡球接到阀芯内。此时阀芯的另一个通道继续输油，实现不断流。在设定的2～3分钟内，阀芯将自动顺时针旋转90度，由流动的原油将清蜡球送进管线内。如果自动控制程序出现故障，可以利用电控箱面板上设置的手动开关进行临时的手工操作。 图中1、装球筒； 6、放空阀； 2、清蜡球； 7、放空管； 3、球阀阀体； 8、球阀电动头 4、球阀阀芯； 9、定时自动控制箱； 5、输油进口管线； 10、底座。 3、自动收球仪工作原理 （１）清蜡球由输油管线进入上收球筒，经过加热化蜡使清蜡球自然降到大小头的底端； 　 （２）定时转动自动控制阀180度，使清蜡球掉入球阀的阀芯； 　 （３）定时将自动控制阀回转180度，使清蜡球掉入下收球筒； 　 （4 ）根据生产需要设计下收球筒的大小，定时清理。 　 以上（2）（3）步骤是由自控系统按拟定的时间来完成的。如果自动控制程序出现故障，可以使用电控箱面板上设置的手动开关进行临时手工操作。 图中： 　　　　　1、收球筒外壳； 11、收球筒外壳门； 　　　　　2、接管、法兰； 12、清蜡球； 　　　　　3、上收球筒； 13、控制箱； 　　　　　4、大小头； 14、控制盘； 　　　　　5、收球法兰； 15、电动头； 　　　　　6、电动收球阀体； 16、下收球筒滑道； 　　　　　7、电动收球阀芯； 17、下收球筒轨道； 　　　　　8、支腿；　　　　　　 　18、轨道支撑； 　　　　　9、下收球筒盖；　　　　 19、轨道转向柄。 　　　　　10、下收球筒； 　 三、自动投收球装置在我作业区的应用状况 自动投收球装置在我作业区也投用大半年，收从上表可以看出目前我作业区投球情况不是很好，许多井场收不到球主要原因有以下几点： （一）投球仪故障:投球仪在使用的过程中出现过许多不同的故障，在跟随厂家修理投球仪的过程中，把投球仪故障及原因大概总结为以下几种： 1、温度过高，出现过温度过高的情况，投球仪温度超过100℃。经现场排查分析，一是温度调的太高，另外一种情况是温度控制器损坏，只需把温度调到正常或者更换温度控制器。 2、手动可以发出去球，定时发不出去球。主要原因一是时间设置不正确，分钟必须设置为5分钟以上投球仪才能正常工作，这种情