YDC800KDFG直燃式液氮车的开发与应用.pdf

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1、石油机械2011年第39卷第6期CHINAPETR0LEUMMACHINERY．．新产品开发YDC8OOKDFG直燃式液氮车的开发与应用林辉刘东张君峰潘加东(烟台杰瑞石油装备技术有限公司)摘要针对国外进口直燃式液氮车价格高和售后服务不方便等问题，研制了YDC8OOKDFG型直燃式液氮车。该型液氮车是集气、液、电一体化和自动化程度很高的特种作业装备，利用直燃式蒸发器燃烧产生的热量来蒸发液氮，具有排量大，压力高和排出温度稳定的特点。该液氮车在现场共进行了20多口井的压裂、酸化、气举、排液和试压等工作，其可靠性得到很好验证，各项技术指标满足设计要求。关键词直燃式液氮车液

2、氮泵氮气压裂结构合理，轴载荷分布均匀，重心位置均经过专业0引言设计计算，完全能够满足油田现场恶劣工况的要求。近年来，液氮设备在油田的应用越来越广，从汽车底盘主要作用是承载台上各部件的质量并单纯依靠液氮设备进行气举向拌注压裂、拌注酸携带其移动；台上发动机、变速箱和传动系统组成化、连续冲洗、水平解堵、正压射孔和氮气驱替等的动力传动系统为台上设备的所有部件提供动力；多项先进技术于一体的工艺体系发展；应用范围也高压液氮泵是液氮车的核心部件，结构和材料均经从最初的修井作业向勘探试油、油层改造、安全试过专业设计，能够将液氮由低压转变成高压，并通压、稠油作业、氮气钻井和氮气泡沫

3、压裂等领域拓过高压管汇输送到直燃式蒸发器中；直燃式蒸发器展。同时氮气辅助作业对油气藏特有的保护作用是主要作用是将液氮汽化成氮气提供热量，利用燃油常规作业所无法比拟的，尤其在低渗致密气藏的改的直接燃烧产生热量；液氮罐主要用来为高压液氮造、排液、储层保护及安全生产方面成效显著。而泵提供液氮，可以短时间储存和运输液氮，绝热方且氮气价格低廉，性质稳定，不易与其他物质发生式采用高真空多层隔热封料缠绕，效果更好。反应，安全性高，现在固井、酸化和压裂作业中越1．2工作原理来越多地使用到氮气，也预示液氮设备将有着广阔台上发动机通过台上变速箱减速后输出动力，的应用前景。目前液氮技术

4、主要由美国Halliburton利用传动轴将变速箱和高压液氮泵的动力端相连，公司、S&S公司和加拿大的HydraRig公司掌握。从而将动力传递到液氮泵。液氮泵将输入的旋转运我国的液氮车全部都是国外进口，价格高和售后服动转变成柱塞的往复直线运动实现液氮的吸入和排务不方便。为此，烟台杰瑞石油装备技术有限公司于2010年3月成功研制了YDC8OOKDFG型直燃式出，从而把低压液氮转化为高压液氮。设备正常工液氮车作时，低压液氮从液氮罐经低压管汇流进液氮泵，被往复式柱塞加压到工作压力，高压液氮经过高压1技术分析管路被输送到直燃式蒸发器。蒸发器通过直接燃烧柴油的方式给高压液氮

5、提供足够的热量使其汽化成1．1结构设计常温高压氮气，高压氮气通过高压管路输送到井口YDC800KDFG直燃式液氮车(见图1)整体实施作业。烟台杰瑞石油装备技术有限公司项目“直燃式液氮车”(YDC8OOKDFG)。．——46．-——石油机械20l1年第39卷第6期图1YDC800KDFG直燃式液氮车结构示意图1一汽车底盘；2一台上发动机；3一台上变速箱；4一直燃式蒸发器；5-低压管路；6一液氮罐；7一高压液氮泵；8一传动系统；9一高压管汇。1．3主要技术参数外形尺寸(长×宽×高)：12m×2．5mx3．9m；3现场应用氮气最大排量：22653m／h；氮气排出压力：0

6、～103．4MPa，可现场调节；2010年3月，YDC800KDFG直燃式液氮车完氮气纯度：100％。成研制工作，并在厂内进行了液氮带载性能测试，经过验证设备的最大工作压力103．4MPa，最大氮2关键技术气排量22．65m／h，各项技术指标满足设计要求。2010年7月，液氮车在苏14—16—28H、苏20—13—12H井成功进行了5层水平井压裂，作业2．1高低压液氮转换系统中氮气排出温度28℃，液氮排量250L／rain，工作该系统用来将低压液氮转换成高压液氮。采用特殊设计的液氮冷端解决了液氮在泵送过程中容易压力56MPa，完全满足拌注压裂的要求。共进行汽化的问

7、题，最高工作压力可达到103．4MPa；采了20多口井压裂、酸化、气举、排液、试压等工作，该液氮车的可靠性得到很好验证。用一种液氮饱和度压力测量装置来实时监测高压液氮泵吸人口的液氮温度，确保液氮泵工作平稳。2．2直燃式蒸发系统4结束语该系统主要采用一种高效、安全的直燃式蒸发YDC800KDFG直燃式液氮车是集气、液、电器将液氮转变成氮气，具有排量大、压力高的优点；蒸发器采用全自动控制系统，利用监测氮气排出温一体化和自动化程度很高的特种作业装备，利用直度来自动调节每个燃烧室的燃烧；蒸发器采用8个燃式蒸发器燃烧产生的热量来蒸发液氮，具有排量独立的高效燃烧室，更加有效地

8、实现氮气温