侯南区自动加药装置应用效果评价

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摘 要：本文结合长庆油田井口加药仍采用传统人工定期加药，使用简易带压密闭加药装置将定量药剂由油套环形空间一次性加入，个别油区也采用加药车定时加药，由于其存在的等弊端，随着油井数字化管理的需要，其已成为油井进一步数字化的制约瓶颈。本文通过对我区2011年远程自控多井井口加药新装置现场应用，克服现有人工加药的弊端，实现油井井口加药的自动化远程控制、一机多井、数据采集、远传，减少人员和车辆的动用次数，大幅降低工人加药的劳动强度，加药频度及药量做到精细可控，降低井口加药成本等方面进行效果评价。

关键词：自动加药 效果评价

前言

在大多数油田，对油井内油管进行化学加药清蜡是采油作业中必要的一环。目前，油井井口加药仍采用传统的定期由人工上井一次性加药的方式，占用人工和车辆多，劳动强度大，由于间隔时间长，药效的连续作用效果不好，直接影响了清蜡的效果。在数字化建设形势下，实现油井井口加药的自动化远程操控、一机多井、数据远程采集、精细可控加药是必然趋势。

一、应用背景

针对油井井口加药仍采用传统的定期由人工上井一次性加药的方式，占用人工和车辆多，劳动强度大，由于间隔时间长，药效的连续作用效果不好，直接影响了清蜡的效果。

为此现场应用井口滴注式加药机《YQY-DZJ 8/6 .4-I型多井井口加药装置》，类似于给人打吊针，药剂持续作用使清蜡的效果好。操作管理人员在远程随时可观察药剂的注量和存量，并可根据需要随时调整药剂的加注流量和频次。在计算机操作终端上可实现对加药过程的自动录入统计和判断处理，实现了加药操作管理数字化，达到了“可控、定量、节约、连续、安全环保”的效果。可配套于采油流程中，将现场加药作业从人工操作中解放出来，是实现油井无人化、数字化管理的必要配套设备。

1.1 运行原理

1.1.1 技术参数

a. 装置最大管辖井数：8口；

b. 加药量：0―20 L/h，可调；

c. 最高工作压力：6.4MPa；

d. 控制方式：远程自动、远程手动、本地手动。

1.1.2 工艺流程

1.1.3 自动加药原理

远程井口自控加药装置的加药PLC程序设定为每天周期性给各个井口加药，我们以下图为例来说明，以30分钟为一个加药逻辑周期，即一天48个周期，假设有一个4口油井的井场，下图以两个加药逻辑周期为例，①②③④为四个阀的加药时间段。以此次为例来，假设泵的排量为4升/小时，其4口井每天加药量平均到48个周期时，药量换算为泵工作时间为75秒、75秒、75秒、37秒，总计约为5分钟，在一个加药逻辑周期内。那么加药机将按次序接通四个阀按其设定加药时间加药，直到完成一次四个阀的循环。显然加完药后还有25分钟才算一个完整的加药逻辑周期，此时按照程序设定，加药机将停泵，直到第二个加药逻辑周期开始，再开始①②③④阀的加药，四个阀的加药完成后，按程序泵会再停止，直到下一个加药逻辑周期开始，又会给四个阀轮流加药，依此类推。

注意事项：在远程控制界面上运行手动加药设置时需要注意，设定的手动加药量的值换算成的泵加药时间不能超过下图中的停泵时间。简单来说，以前面例子为例，在一个周期中，泵工作了5分钟，在剩下的25分钟中，泵是停止的，而要是所设定的手动加药量换算成的泵工作时间要是超过25分钟，那么在第二个加药逻辑周期开始的时候，手动加药就会失效，而且在第二个逻辑周期中的停泵时间内也不会再启动。

若要停止自动加药，可在远程站控软件上将自动加药量设置为0即可。

二、现场应用情况

以侯南区应用井场高52井场为例，通过人员劳动强度、成本控制、加药清蜡效果方面进行对比。

2.1 人员劳动强度对比

高52井场有油井7口，平均结蜡周期为30天。加药安排为一旬一次，每次投加药量30kg/d，投加药品量1890kg/月。

【人工投加】：仍采用传统的人工定期上井，使用简易带压密闭加药装置将定量药剂由油套环形空间一次性加入。人员该井场投加次数计算如下：

该井场每月投加次数=井数*次数/旬*3=7*3*3=63次/月

车辆（皮卡）拉药次数=1890kg/月/600kg/次=3次/月

存在弊端：

a、一次性快速投加，不能连续发挥药效；

b、遇雨雪天气，对路况差及偏远井加药无法保证；

c、纯人工操作，工人劳动强度大，加药作业时间长；

d、动用人员多、车辆多，管理难度大；

e、不符合油田数字化管理需要。

【自动加药】：该装置克服现有人工加药的弊端， 通过井场药品1月分量储备，利用简易提升泵对加药装置进行药品添加。实现以下目标：

车辆动用次数：3次1次（运送储备用品）

人员到位次数：3次1次（运送储备用品）

实现功能：a、持续投加，增加药剂反应时间；b、自动投加节省员工劳动强度，c、适应数字化管理需求。d、整体实现油井井口加药的自动化远程控制、一机多井、数据采集、远传，减少人员和车辆的动用次数，大幅降低工人加药的劳动强度，加药频度及药量做到精细可控，降低井口加药成本，满足油田油井数字化建设的需要。

2. 2 风险评估对比

我区采用的清防蜡剂主要为CX-2，该助剂危险性类别：第3.3类，属于中闪点易燃液体。侵入途径：吸入、食入、经皮吸收。健康危害：高浓度苯对中枢神经系统有麻醉作用，可引起急性中毒并强烈地作用于中枢神经很快引起痉挛；长期接触高浓度苯对造血系统有损害，引起慢性中毒。对皮肤、粘膜有刺激、致敏作用。环境危害：本品对环境有害，主要体现在对水体及大气的污染，应特别注意对水体的污染。燃爆危险：易燃，其蒸气与空气可形成爆炸性混合物，遇明火、高热有燃烧危险。

通过现场人员与药品投加接触时间进行对比如下：

【人工投加】：佩带护目镜及口罩，接触时间为药品投加至油套环空全过程。经过现场人工投加计时平均每口井投加时间为10min，全月接触药剂时间为：

全月接触药剂时间=10min*7*3=210min

特殊情况：现场投加高平8、高平1高液面井时，因井口套压1.2MPa较高，导致人工投加缓慢，通过简易密闭加药筒缓慢投加需30mi以上方可加入。导致员工接触时间延长，易造成人员危害。

【自动投加】：人员接触时间段为给自动加药罐进行补充药剂，补充药剂主要为泵动补充。人员接触短。自动加药远程控制无接触时间。

通过人员接触时间对比，自动加药的风险系数远远低于人工现场投加。

2. 3 药剂投加效果对比

通过2次的不同投加方式的结蜡情况分析，自动加药装置因长时间连续性较人工一次性投加效果明显。

三、应用中存在问题及治理

通过现场应用，自动加药装置故障类分析有以下几类：

四、认识与结论

自动加药装置在井筒清蜡工艺上实现数字化管理具有意义及广阔的前景，目前的应用水平已经取得初步效果。适合于低渗透油田从式井组的远程自控多井井口加药新装置，克服现有人工加药的弊端，实现油井井口加药的自动化远程控制、一机多井、数据采集、远传，减少人员和车辆的动用次数，大幅降低工人加药的劳动强度，加药频度及药量做到精细可控，降低井口加药成本，满足油田油井数字化建设的需要。

目前在我区应用存在一些不足：

该系统与站控平台共用一台计算机，导致系统反应较慢，后期安装单独配置计算机进行系统界面操作。

参考文献：

[1] 张琪1采油工程原理与设计[M ] 1北京：石油工业出版社，2000： 348 - 3531

[2] 李振智，崔长国，唐周怀1连续清防蜡工艺技术在中原油田的应用[ J ]1石油钻采工艺， 2001， 23（1） ： 71 - 731