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摘要:針對以柴油內燃機為動力的修井機存在對環境的污染問題,以節能減排為主線,以經濟效益為中心,轉變觀念,充分利用抽油機的網電資源,依靠技術創新,把以柴油內燃機為動力的修井機,改為以電能為動力的修井機,提升資源利用率,達到保護環境、清潔生產,節能減排的效果。1臺網電修井機年可節約燃油費用58.23萬元、減少CO2排放量291.09t、噪音污染指數下降46dB,促進了石油工業綠色發展。
關鍵詞:文南油田;網電;修井機
2016年文南油田開始研究井下作業修井機的節能環保問題,經過不斷的完善、創新和改進,目前得到推廣應用,形成了規模,節能基礎扎實、耗能結構合理、資源利用綜合效率高、環境污染少、節能降耗成效明顯[1-2]。
1創新節能設備
1.1淘汰高耗設備
修井機是油田井下修井作業的主要動力。它以柴油機為動力,將機械能轉化為動能,實現起下作業和旋轉作業。油田進入開發中后期,采油難度越來越大、工藝及井況條件越來越復雜,隨之而來的是修井任務繁重。同時,由于文南油田油井相對較深,井況復雜,修井成本高,對環境也產生一定的污染。柴油修井機工作時消耗柴油量大、柴油燃燒后尾氣排放量大、產生的噪音也大[3]。其次,夜間作業時修井機產生的噪音優顯突出,一方面噪音影響村民休息,另一方面噪音影響養殖類(畜牧禽)休眠,作業停工時間長、生產效率低。例如:1臺ZYT5301TXJ型柴油修井機,平均每小時消耗柴油15.2L(每噸柴油燃燒后CO2排放量為3.1607kg,發動機產生的噪音為110dB)。一天工作20h,消耗柴油304L;一個月工作600h,消耗柴油9120L。每升柴油的價格為7.3元,一個月消耗燃料費66576元。既高耗又污染,所以,不符合現代企業和社會發展的需要。
1.2配套節能設備
依靠科技進步,自主創新,在原修井機底盤的基礎上安裝交流電動機,利用采油井場現有的網電資源,將以柴油內燃機為動力的修井機改裝為以電能為動力的修井機,目前已裝配12臺,性能優良、節能顯著,摸索出了節能減排新方法,努力實現清潔生產。
2充分利用網電資源
文南油田以機采井為主,電力資源充沛,網電輸送到各個采油井場,電壓在380~1140V。修井作業期間抽油機停止了工作,網電閑置,電力資源未得到合理利用,為了提高電力資源的利用率,實現節能減排,網電修井機就是利用抽油機配電箱內的電力資源,從事修井作業。網電經井場抽油機配電箱輸出電力(1140V或380V),經變壓器變為380V交流電,輸送給修井機的配電柜及交流變頻柜,交流變頻控制器將其變為可用的頻率,輸送給交流變頻電動機,電動機再帶動角傳動箱及絞車工作,實現起下作業和旋轉作業,最大鉤載1000kN,作業深度3200m[3]。
3節能減排效果
3.1節約成本
1臺ZYT5301TXJ型網電修井機(功率75kW),平均每起下1根油管消耗電量1kWh,工作1h消耗電量40kWh。一天工作20h,消耗電量800kWh,每度電的價格0.78元,一天消耗電費624元。柴油修井機工作一天消耗柴油304L,每升柴油的價格7.3元,一天消耗柴油費用2219元。網電修井機平均每天比柴油修井機節約費用1595.2元(表1),節能效果明顯,年可節約費用58.23萬元。以上結論表明,2臺載荷相同的修井機,在工作量相同、運轉時間相同、工作效率相同的情況下,只是動力源和投入的耗費成本不相同,在經濟活動中所取得的有效勞動成果相同。
3.2噪音污染指數降低
以柴油機為動力源的修井機,作業過程中產生的噪聲大,噪聲污染嚴重。據檢測部門測定柴油動力修井機發出的噪聲達110dB(表2),噪聲不僅對井場周邊環境造成污染,而且直接危害職工的聽力、損害心血管、加速心臟衰老、增加心肌梗塞發病率,同時,還會對職工的視力造成損害,職工長時間處于噪聲環境中工作,容易發生眼疲勞、眼痛、眼花和視物流淚等眼損傷現象。表2可知,網電修井機投入使用之后,噪音得到有效控制,噪音污染指數降低了46dB。噪音指標符合國家規定的工業區環境噪音標準,職工的工作環境得到了改善,身心健康得到了保障,工作效率得到了提高[4]。
3.3尾氣排放量得到控制
以柴油機為動力源的修井機,由于耗油量大,作業過程中排放的尾氣量也大。尾氣中所含的CO2不但破壞環境,而且危害職工身體健康,能夠削弱血紅蛋白向人體組織輸送氧的能力,影響神經中樞系統,碳氫化合物進入人體后易產生慢性中毒等疾病。網電修井機工作時沒有尾氣排出,對環境和職工的身體不產生危害。測算數據顯示,1臺網電修井機一年可減少CO2排放量291.09t。
4結論
1)節能降耗效果明顯。1臺網電修井機年可節約燃油費用58.23萬元、減少CO2排放量291.09t、噪音污染指數下降46dB。2)保護了環境,推動了科技進步。只要有電力資源都適應網電修井機作業。操作簡單,保養方便,節能效果好,符合建設節約型和環保型企業的需要;噪音小、污染少、減排效果好,保護了環境和職工身心健康,使企業得到了穩步發展。3)網電修井機是清潔型設備,具有廣闊的發展前景,符合碧水藍天工程的需要,有利于促進石油工業綠色發展。
參考文獻:
[1]袁杰,王鳳春,劉海濤.中華人民共和國環境保護法[S].北京:中國法制出版社,2014:329-330.
[2]蘭圣迎,石榮貴,吳玲玲,等.海洋石油工程清潔生產及管理對策[J].油氣田環境保護,2015(2):2-4.
[3]楊國圣.井下作業工藝技術[M].北京:中國石化出版社,2016:362.
[4]劉爽.新技術裝備有效提高小修作業率[J].石油與裝備,2016(10):64-65.
作者:李天聰 蘇光林 郭愛民 李士銘 單位:中原油田分公司