12V190型柴油机节油装置应用研究

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1、12V190型柴油机节油装置应用研究髙志和，白承斌，张燕，李学胜，王金广(渤海钴探第三钻井工程分公司，天津300280〉目前，燃油成本在钻井队运营成本中占很大比例。准确计量钻井生产过程中的油料消耗，针对性采取节油措施，减少钻井过程能量消耗，降低钻井成本.可提髙钻井公司的核心竞争力。因此，开发使用钻机设备用油监控系统是非常必要的。本文对油田钻井常用的12V190型柴油机应用节油装置进行了研究。1工作原理12V190型柴油机节油装置原理如图1。燃油在通过该装置时以金属催化剂为载体，在超强磁场催裂化作用下，将燃料油中回转半径>300nm的分子团全部变成<3nm单分子

2、，将普通燃油变成纳米级燃油，将普通燃料变为亲氧活性燃料，充分发挥磁能及磁化、催化、超细化之复合功能。节油装置如图2。其结构包含一个本体，本体内设有固定座，固定座上设有触媒容置槽，固定座的一端周缘设有固定柱，另一端周缘则设有固定孔，两固定座间通过固定柱及固定孔卡合固定；两固定座间固定柱及固定孔的卡合位置为交错设置；串连后的固定座两端分别设有网体，在网体外分别设有定位件，通过定位件将固定座及网体定位，定位件上各设有油料口；当油料自一端油料口进入时，先通过网体的过滤，再通过交错设置的触媒，使得油料与触媒接触面积增加，进而使得油料小分子化，再经另一网体后，由另一端油料

3、口流出，可大幅增加燃烧效率，达到节油目的。图1节油装置原理图2节油装置2监测系统油田钻井动力设备节油管理实时监测系统对节油装置节油率进行检测，对柴油机运行进行实时监测，并提供科学数据。在节油器前安装监测系统，其主要包括流量计、二次仪表、RTU、网络服务器中心软件等。该系统是流量传感器系统，实时监测钻井队柴油机在生产过程的柴油消耗量，并将监测到的结果传人二次仪表，经过二次仪表实现模数转换后，送入RTU单元，然后通过GPRS网络实时将数据传送并存储到远传嵌人式系统，经过数据管理中心软件进行分析、处理，自动生成曲线、图、表等，供相关人员直观、实时地掌握井队油料消耗信

4、息。在网站上，可同步査看柴油机的瞬时流量和有关曲线，通过无线自动计量系统传出的数据，工作人员能够及时了解每台柴油机的工作情况以及油耗曲线、瞬时油耗、日油耗、月油耗油、泵压等数据，能大幅提髙管理效率。监测系统内部结构如图3。图3监测系统内部结构安装节油器前、后的监测曲线如图4、5所示。1个波峰的时间跨度就代表1个单根时间。根据实时在线监测系统的监测数据(如图6)，在未安装节油器和安装节油器后，分别选择在进行钻机钻进的时间段，通过本时间段3台柴油机总的起始、终止累计流量，计算出本时间段总的耗油量，总耗油量和本段钻进时间的比值是单位时间平均油耗；再用单位时间平均油耗

5、除以本时间段的平均泵压，得出单位泵压单位时间的平均油耗，对比安装节油器前、后的单位泵压在单位时间的平均油耗，即可得出节油器的节油率。钻机钻进时间段应选择在单根钻进时间较长的时段，此时柴油机功率较稳定，本时间段的油耗数据最具有代表性。图4、安装节油器前监测曲线(2010-05-31)图5、安装节油器后监测曲线(2010-06-08)图6、2010-06-09T1:30-4:30时段3台柴油机累积流量截图3.1取得的成果1）实现了综合节省燃油10%〜30%和增加动力10%〜30%，降低了发动机噪声。目前已完成了台架负荷耗油对比试验，在渤海钻探三公司50622钻井队

6、承钻的滨47X1井中进行测试，取得良好效果，节油率11.26%，相信经过不断与现场结合，节油率会进一步提升。2)净化尾气50%〜90%。该节油装置通过物理作用，在不改变燃油组分的前提下，将燃油分子团解体，处理成<3nm的一种全新纳米燃油，增加燃油分子与氧分子接触的程度，达到充分燃烧、提高热效率、增加动力、节省能源的目的。经过节油装置处理的燃油具有如下特点：①黏度降低了10%，黏度越低越有利于雾化；②密度降低了0.3%，燃油体积膨胀有利于燃烧，燃油黏度降低、体积膨胀均使燃烧速度加快；③增大了空燃比，使空气和燃油的比例由14.7：1增加到18：1；处理后燃油性能保

7、持一周内不变，稳定性好。经尾气检测仪对安装节油装置前后的尾气成分检测，CO含量下降50%以上。3）抑制积碳生成，清洁燃烧室，延长发动机寿命。经过该装置的过滤和磁化，提高了油气比，去除柴油中的铁屑等颗粒，对发动机起到一定程度的保护作用。经现场了解，装有节油装置的井队在对柴油机维修时，发现柴油机内部积碳比未安装节油装置的柴油机少，燃烧室较清洁，发动机磨损较轻。3.2经济效益和社会效益预测1)节能减排，降本增效。在渤海钻探三公司50622钻井队承钻的滨47×1井中进行测试，节油率为11.26%。通常1个井队年均消耗柴油约1000t，按节油率10%计算，年均节油100

8、t。按国内柴油价格￥5500元/t计算