PDF《油气 田压缩机冷却水软水器的研制》

总第

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0 6 西部探矿工程 WE S ] , 一C HI NA E X P L ORATI ON E NGI NE E RI NG

1 2

5 期 年第

9 期seriesNo .

1 2

5 S e p t .

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0 6 文章编号:

1 0

0 4 -5

7 1

6 (

2 0

0 6 )

0 9 -0

1 9

5 -0

3 中图分类号: T E

9 4 文献标识码: B 油气田压缩机冷却水软水器的研制 袁续祖, 邓雪(蜀南气矿沪州采气作业区, 四川 庐州6

4 6

0 0

0 ) 摘要: 油气田压缩机冷却水主要取 自于地表水, 其中含有的钙、 镁等盐类给生产带来诸多不便和危害.用实验的方 法, 主要探讨油气田压缩机冷却水专用软水器的研制开发. 关键词: 冷却水;

硬度;

软化;

软水 油气田生产多在野外进行, 油气田压缩机冷却水主要取自 于地表水.天然水中含有各种盐类, 这些盐类溶解在水中会形成 离子类物质, 即阴离子和阳离子.水中的离子类物质在加热或与 其它溶质接触的过程中会结合成不溶于水的物质, 通常水中的 钙、 镁等离子会形成水垢或皂垢, 给生产带来诸多不便, 硬度过大 会因污垢沉积而影响传热甚至引起爆炸.所以油气田生产所用 压缩机冷却水必须进行软化, 通常为软化水和循环水. l 油气田压缩机冷却水概况 蜀南气矿沪州采气作业区 生产井站有较多增压、 气举设备, 而天 然气压缩机所用的冷却水一直以来由 于用水量较小, 长期直接采用 地下水或地表水, 因为地下水或地表水硬度较高, 最高达到5

0 0 n - g / L , 导致压缩机冷却系统严重结垢, 给压缩机的运转造成了许多问题, 使得压缩机生产工作情况不理想, 经常出 现动力不足等问题, 使得现 场压缩机维护工作的进行十分困 难. 所以, 我们多方设 法、 积极寻找 解决途径, 设计了 处理水量为0 .

5 t / h 的软化水处理器.

2 硬水软化 除去或减少天然水中的钙、 镁盐类等的过程, 叫做硬水的软 化.软化硬水主要有煮沸法、 药剂法和离子交换法三种方法. 煮沸法只能减少暂时硬度且耗能多, 所以应用少.药剂软化 法消耗大量的化学物质, 生成的M g ( O H ) : 和C a C O

3 混合物无使 用价值, 故不大采用. 离子交换法所得软水质量高、 成本低、 操作 简单方便, 是目 前主要的软化方法.

3 油气田压缩机冷却水专用软水器的设计

3 .

1 工艺流程 由于天然气井一般在野外作业, 水源为地下水或地表水, 没 有经过预处理, 所以, 原水首先得经过过滤.滤料选用锰砂、 石英 砂, 过滤后, 降低水的浊度, 然后, 再通过离子交换器来降低水的 硬度( 图1 ) ,

3 .

2 过滤部分

3 .

2 .

1 过滤作用 过滤是利用一种或几种过滤介质, 在一定的压力下把浊度 较高的水通过一定厚度的粒状或非粒材料从而有效的去除杂质 使水澄清的过程.去除水中澄清和生物过程未能取出的微细颗 粒和交替物质, 提高出水水质.提高悬浮物固体、 浊度、 磷、 重金 属、 细菌、 病毒等的去除率.使后续离子交换、 吸附、 膜过程等处 理装置免于经常堵塞, 并提高它们的处理效率.

3 .

2 .

2 过滤工作原理 压力过滤器是利用一种或几种过滤介质, 在一定的压力下 把浊度较高的水通过一定厚度的粒状或非粒材料从而有效的去 除杂质使水澄清的过程.常用的滤料有无烟煤、 砂、 细碎的石榴 石或其他材料, 一个典型的多介质过滤器见图2 , 图中O表示开 启, X表示关闭.多介质过滤器的床的顶层由最轻和最粗品级的 材料组成, 而最重和最细品级的材料放在床的低部.其原理为按 深度过滤― 水中较大的颗粒在顶层被去除, 较小的颗粒在过 滤器介质的较深处被去除.从而使水质达到粗过滤后的标准.

3 .

2 .

3 性能特点 多介质过滤器可去除水中大颗粒悬浮物, 从而降低水的S D I . 值, 满足深层净化的水质要求.该设备具有以下优点: ( D运行费用低, 操作简单;

(

2 ) 滤料经过反洗, 可多次使用, 滤料使用寿命长;

(

3 ) 过滤效果好, 占地面积小. 一般进水浊度要求小于2

0 度, 出水浊度可达到3 度.

3 .

3 软化部分

3 .

3 .

1 设备组成情况 本软化水处理装置, 采用逆流氯化钠溶液再生的离子交换 的原理, 同顺流再生法比较, 处理后水质可达最佳效果. 逆流再生固定床运行速度为

1 5 .2

0 m / h .其再生剂耗量 N a C

1 8

0 一1

0 0 g / m o l , H C

1 5

0 一5

5 g / m o l , N a O H

5 5 一6

5 g / m o l 、 再 生液浓度 N a C l

3 一5 g / m o l , H C l

1 .

5 一3 岁m o l , N a O H I 一3g/mol,再生流速:

5 m / h ;

树脂高度的确定: h = T v H , 式中: V― 水流速度, m / h , 对强酸树脂, 流速取

1 5 -2

0 m / h , h 应在 l .

5 ^ -

2 . O m的范围内. 交换器直径d=漂(m)树脂装量的确定: 交换树脂体积珠 =F h ( m

3 )

4 处理效果 处理后水质情况见表

1 .

1 9

6 西部探矿工程Setp.

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0 6 No .

9 ;

、 正常运行阀卜叫 处于关闭状态.:、调节回流阀的开度以控制设备的产水量. 工艺流程图 表1处理后水质分析表 分析 、 , , 、 标准 井4 井水源 井1

7 井水源 从一单位 丁丫爪二是去升行任毛,千三汾共畏子少 内容'

一冷却水 处理前 处理后 处理前 处理后 p H 镇8 .

3 6

7 .

8 7 .

8 7 .

5 7 .

5 浊度 m g / l . (1 .

4 5 .

1 1 .

2 6 .

0 1 .

1 硬度 m g / L ( 以C a C O

3 计) (3

0 .

3 2

3 5

3 2

9 .

6 2

6 0

2 5 .

8 C a2 + m g / l ( 以C a C

0 3 计) 镇6 .

0 6

1 5

2 6 .

0 1

1 2

6 5 .

8 6 总Femg/L镇0 .

3 5

0 .

0 4

0 .

0 3

9 0 .

0 1

0 .

0 1 C l - m g / L 碱度 m g / l . ( 以C a C

0 2 计) N a + m g / L

5 0

4 2 - m g / l , 耗氧量 m g / 以以0

2 计) 电导率 K s / c m

2 2

9 2

2 1

6 0 未检出

0 .

8 0

1 0

1 1

8 6

2 9

1 0

1 0 .

0 0

5 0 .

6 9

1 9

0 1

8 8

1 9

1 4

9 0 .

0 0

5 0 .

6 9

3 9 阀门 制水 正洗 反洗

1 0

0 X

2 X X

0 3 X X

0 4 X

0 X

5 0 X X 图2 过滤器运行阁门控制图 从表1 对比结果可以明显看出, 经过处理后的水比原水的浊 度、 硬度及钙离子的含量急剧减小, 各项指标都接近纯净标准, 证 明该设备已经起到了软化硬水的作用. 该设备自2

0 0

3 年4 月投人使用以来, 根本解决了气田生产 设备用水存在的问题, 在这半年的现场生产使用中我们发现, 天 然气压缩机循环冷却水的使用情况有极大的改善, 解决了一直 以来困扰气举、 增压生产工艺的一个问题.

5 综合经济分析

5 .

1 处理软化水运行费用及产生成本估算 处理水量: . .

5 m

3 / h , 功率. .

3 3 k W, 电价0 .

5 元/ / k W・ h ;

盐价. .

7 元/ k g , 耗盐量 . .6 k g / m

3 , 工人安排为兼职, 不计 人成本. 电费: (

0 .

3 3 X0 .

5 /

0 .

5 ) X0 .

5 =0 .

1 6

5 元/ m

3 盐耗费用:

0 .

7 X

0 .

6 =

0 .

4 2 元/ m

3 所以处理每方水价格仅为

0 .

5 8 元.

5 .

2 综合经济分析 该项目 是一项油气田生产用水的软化及其设备研制与开发 的项目, 其项目 本身不产生直接的经济效益, 但由于它的实施, 除 去了石油天然气工业发展进程中的一只拦路虎, 使石油天然气 工业得以快速发展, 为国民经济和地方经济的发展提供了充足 的水源保证, 同时改善了生产环境, 提高了社会劳动生产率, 创造 了难以用数字计算的社会效益和环境效益. 总第

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5 期2006年第9 期 西部探矿工程 WE ST-C HI NA E X P L OR ATI ON E NGI NE E RI NG s e r i e s No .

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0 6 文章编号:

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2 中图分类号: T E

2 5 文献标识码: B 浅谈

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0 泵吸反循环钻机的施工工艺 曾国辉, 沈培, 岳鸿, 王信根 ( 浙江益坚基础工程有限公司, 浙江 杭州

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0 0

2 2 ) 摘要: 通过对 S -5

0 0 泵吸反循环钻机的施工工艺及施工实例的阐述, 认识到该种型号钻机的优越性及其施工过程中 应注意的问题. 关键词: S -5

0 0 钻机;

施工工艺;

优越性 台湾产S -5

0 0 泵吸反循环钻机是一种新型的、 先进的大直 径钻孔灌注桩施工设备.它具有移位方便、 对中准确、 成孔速度 快、 成孔质量好、 充盈系数好控制、 无需用电且噪音小等特点, 尤 其是对桩径大、 地质条件复杂( 如砂卵砾石层且砾石含量高、 砾径 大) 等高难度钻孔桩施工更能体现其优越性.

1 S -5

0 0 钻机主要性能指标 动力:

2 2

0 k W;

行走方式: 履带式 自动行走;

最大扭矩:

1 7 .

2 t m;

自重:

2 5 t ;

最大施工深度:

9 0 m;

最大施工孔径:

3 m;

钻 杆内径:

3 0 c m;

砂石泵排量:

2 0 m

3 / 台.

2 施工工艺 桩位 放样埋设护筒复核 铺路基箱 钻机就位、 对中调整磨盘水平 泥浆护壁 成孔 终孔验收 检查钻杆垂直度 停钻空吸沉渣( 第 一次清孔) 提钻退机 钢筋笼准备 钢筋笼 吊装焊接一 下导管、 风管 自检沉渣 第二次清孔 沉渣验收 灌注水下硷 检查硷实灌高度 硅准备 成 废浆处理 桩孔回填. 工艺过程 (

1 ) 施工准备.在适当位置挖好适当大小的泥浆池、 沉淀池、 回浆槽.调制好优质泥浆, 以外调泥浆和自 造泥浆相结合. 泥浆管理方式: 设专职泥浆管理人员, 随配随管, 随测随调. (

2 ) 桩位放样、 埋设护筒.测量员用经纬仪定出桩位, 在桩位 中心插人一根长

5 0 c m的必1

6 钢筋, 并以此桩位中心引出十字 线, 人工配合挖土机埋设护筒, 护筒直径应大于桩径

1 0 ^ -

2 0 c m, 护筒长度视地质情况而定, 一般穿过杂填土埋人第一层较稳定 土层不小于8

0 c m, 护筒要埋正、 埋直, 护筒中心与桩位中心偏差 不超过

5 c m, 护筒周围要填实.护筒埋好后将桩位引至护筒上, 并用红漆作好标记. (

3 ) 铺设路基箱钻机就位.护筒埋好后, 按施工路线铺好路 基箱, 钻机就位对中( 磨盘中心与桩位十字线中心对齐) , 调整钻 机水平及钻杆垂直度( 采用4 支液压支腿控制) , 接好大皮管和小 水泵, 准备开钻. (

4 ) 钻进成孔.待泥浆及其他准备工作作好后, 即可进行钻 孔作业.钻孔过程中, 每加接一根钻杆都必须检查钻杆垂直度, 发现倾斜立即调整.并随时保持孔内有足够水头压力, 防止漏 浆、 坍孔现象. 挖土机将吸人泥浆池内的钻渣直接装车外运. (

5 ) 钢筋笼制作及安放.按照设计要求制作钢笼, 并经自检、 监理验收合格后方可安放人桩孔. 钢笼用吊机人孔, 在运输和吊 装过程中 要防止钢笼变形.起吊时一要保持钢笼的垂直度;

二要 按质量要求搭接施焊, 保持上下笼中 心线成一线;

三要准确给出吊 筋长度并确保接头不脱焊;

四要保证钢笼中心与桩位中心重合. 由于油气田野外生产用水的硬化, 制约了石油天然气设备的 正常运行, 同时也制约了石油天然气工业的发展速度, 也限制了 国民经济发展对能源不断增加的需求.因此, 油气田 设备专用软 水器的开发与研制, 为有气田生产用水的软化找到了一种行之有 效的处理方案, 使一些油、 气、 水同产井从被迫关井或限产状态中 能够得到重新开发, 才能解决生产紧张的局面. 油气田野外生产用水经软化处理之后, 会大大减轻设备的损 耗, 使设备的使用寿命得以延长, 减少设备的维修费用, 缓解了生 产用水紧张的局面, 大大节省了油气田生产设备的维护费用.同时, 该型水软化器设计合理、 结构简单、 操作简便、 制造费用低廉, 该方案实施之后, 将大大减少或消除油气田生产用水硬化对使用 设备的损耗, 对改善油气开发环境、 提高劳动生产率、 促进社会稳 定和油气工业发展将产生不可忽视的作用. 参考文献: [

1 ] [

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