催化裂化装置液化石油气进料泵振动超标工艺处置和优化改造

中国石油四川石化有限责任公司250万t/a催化裂化装置产品精制单元的液化石油气(简称液化气)进料泵频繁出现振动超标后干气密封泄漏故障,导致装置生产波动或非计划停工。分析了液化气进料泵故障产生原因。针对液化气进料泵振动超标后阀门内漏导致的无法切换隔离问题,创新使用了扩大流程法,实现了液化气进料泵的安全有效切换隔离。采用调整额定体积流量、更换泵型号、更换电机和机械密封等方法对液化气进料泵进行了技术改造优化,使液化气进料泵振动值从7~10 mm/s大幅降至2.1 mm/s以下,对催化裂化装置长周期安全平稳运行起到了积极作用。

电潜泵气液两相流工况水力增压性能预测模型

电潜泵自20世纪以来广泛应用于海上和非常规油气田,来提高油井的生产效率,是一种革命性的油田生产方法,主要适用于自然压力和能量不足的井。潜水离心泵最初是用于抽取矿井中积水而开发的。阿迈斯·阿鲁图诺夫开发了第一台用于油井生产的电潜泵。此后电潜泵逐渐在石油行业中广为人知并流行起来。然而,电潜泵对流动条件非常敏感,为了提高其耐受性、效率、可靠性以及适应恶劣和复杂的井下流动条件,电潜泵经历了许多重大的技术改进。目前电潜泵通常由电动机、密封和一系列离心泵级组成,非常适合于高产的深井和偏斜井中,也常用于非常规井,如页岩油井。因此,电潜泵的耐气性、粘度影响以及长期开采能力已经引起了重大关注。由于其内部流动规律复杂,两相混输风险高,高粘/气液两相流工况下耐受极限和长效开采能力受限,严重制约了电潜泵在深水和非常规油气田安全高效开采中的运用。本文基于欧拉方程,利用最佳流速概念推导回流、摩擦和泄漏等损失,提出了适用于井下旋转电潜泵复杂工况下增压性能预测的理论模型。针对气液两相流动,该模型基于离心场中两相的力学分析,建立旋转叶轮内部体含气率模型,并根据流型选择曳力系数,计算两相滑移效应,修正混合相密度,进而提升扬程预测的准确性。模型预测和实验数据的对比验证了该模型预测的精度和可靠性均高于文献中常见的计算方法。本文所提出的方法可准确预测油的粘度、含水乳化液和气液流对泵性能的影响。该模型可帮助泵工程师开发新的电潜泵几何形状,同时帮助人工举升工程师改进油井完井举升工艺设计。

Vibration Monitoring and Diagnosis of Pipe-line Pumps on Offshore Platforms

This paper presents the applications of vibration monitoring and a diagnosis technique on the predictive maintenance of pipe line pumps on offshore platforms. The monitored ten pumps are distributed on the past three petroleum platforms of the CACT (C: China offshove Southern; A: Agip; C: Chivron; T: Texaco) Operation Group in the Huizhou oil field. By the periodical vibration survey in recent three years, the typical faults and the vibration features of these pumps have been summarized, which set up the basis for efficient predictive maintenance of this key equipment offshore.

考虑原油静止储存胶凝沉积的地下水封洞库潜液泵水力设计方法

地下水封洞库原油恒温且储油环境稳定,在储存过程中存在原油静止储存胶凝沉积。对以扬程为特性参数的潜液泵水力设计提出约束条件,分析地下水封洞库原油静止储存胶时存在凝沉积过程,建立地下水封洞库储油胶凝沉积层厚度预测方法,通过振荡剪切实验获取胶凝沉积层发生剪切破坏所需剪切应力;考虑开启潜液泵时剪切流场产生切向应力,建立地下水封洞库储油周转过程的胶凝结构破坏力学模型。以水力输送和剪切破坏为约束,建立考虑原油静止储存时存在胶凝沉积的地下水封洞库潜液泵水力设计方法。以某地下水封洞库为工程背景,应用并验证潜液泵水力设计方法。结果表明:应用该水力设计方法优化潜液泵适宜扬程为139.0 m,高于满足最低工作要求扬程的6.1%。原油流变性实验结果验证模型的可行性,原油动力黏度与相对密度的增大削弱胶凝沉积层的剪切破坏效果,对于不同工况,较大的原油动力黏度与相对密度可以提升储油周转过程破坏胶凝沉积层的稳定性。该结果为地下水封洞库储油周转过程的安全与优化运行提供依据和方法。

某石油烃污染场地地下水修复技术研究

抽出处理和原位化学氧化是常用的两种地下水修复技术。本文以江苏某石油烃污染场地为研究对象,开展两种技术修复石油烃污染地下水的中试规模工程应用研究。结果表明,两种技术均能够有效去除地下水中的石油烃,去除率均在80%以上。抽出处理技术持续实施60天后,达到修复要求,停止抽水后,污染物浓度略有反弹,上升约10%。原位化学氧化技术中试实验中,石油烃浓度在药剂注射完成后的第15天即达到修复目标要求,30天后去除率达到最高,随后污染物浓度有一定反弹,上升浓度在10%~20%之间。本研究所用氧化药剂,会对地下水造成硫酸盐污染,跟踪监测显示,原位化学氧化实验结束后,硫酸盐浓度会随着时间延长而逐渐降低,并于药剂注射结束后的第330天满足相关限值要求。

油气差异泵吸作用机理探讨——以泌阳凹陷为例

通过对泌阳凹陷油气成藏过程的系统研究,发现在差异抬升过程中,深凹源岩区抬升幅度小,凹陷四周圈闭发育区抬升幅度大,差异抬升运动导致源岩和圈闭之间的势能差急剧增大,从而促使油气大规模沿砂体向圈闭充注,这一过程类似于水泵抽水的过程,据此,文中提出了油气泵吸作用和油气差异泵吸作用的概念及机理,并以泌阳凹陷为例讨论了油气差异泵吸作用的形成条件、主要影响因素及油气差异泵吸作用对油气差异分布的控制作用。研究表明:影响油气差异泵吸作用的因素主要有势能梯度、通道质量和泵源配置及油气运移距离;泌阳凹陷油气分布总体上受成藏运聚系统的控制,在各运聚系统内油气分布受油气差异泵吸作用的控制,其中势能梯度、泵源配置及油气运移距离是影响油气差异分布的主要因素,而在每一个大泵(复合泵)内部,通道质量差异是影响油气差异分布的主要因素。

输油泵模糊控制器的设计及优化

由于大容量输油泵系统存在严重的非线性和时变性,管道流量、输油泵入口压力及出口压力三个参数之间又存在耦合关系,采用传统的PID控制器难以实现对流量、入口压力、出口压力的良好控制。针对输油泵系统的特点,提出了一种由两个模糊控制器组成的输油泵控制方案,并应用改进的遗传算法对隶属函数和融合因子进行了优化。仿真结果表明,该控制器能够对管道流量、入口压力、出口压力进行协调优化控制。

抽油机井集成化智能诊断系统的研究

针对抽油机井故障诊断技术目前存在的问题及不足，引入智能工程理论和方法，建立了抽油机井集成化智能诊断系统（ＰＩＩＤＳ），对ＰＩＩＤＳ的原理、结构、组成、实现方法等进行了讨论，该系统具有集成化、智能化和自动化的特点。

中深井螺杆泵采油工艺的精细管理

为提高中深螺杆泵井的管理水平,在对检泵原因进行分析的基础上,结合存在的问题及螺杆泵井杆柱受力的基本规律,对螺杆泵井的质量管理、技术管理、现场管理等各环节制定出相应对策,进一步提高了工艺水平和现场管理水平,为延长检泵周期,降低维护性费用奠定了基础。通过对螺杆泵各项管理措施的完善,把螺杆泵井的管理模式由单纯的经验型转化成了理论联系实际,对于提高螺杆泵采油工艺水平具有重要意义。

基于PLC的油泵车检测调控系统研究

油泵车作为管线系统重要的供油装备，具有牵一发而动全身的地位，为了保持管线系统稳定的工况和为下游泵站提供足够流量和进口压力，文中利用参数检测及报警系统、动力结合互锁系统、安全保护系统、嵌入式工况记录及数字化接口系统等信息化技术，使油泵车在不断提高自身作业能力、环境适应能力等机械性能与管线系统性能配套的同时，提高了其智能化水平和作业效率。

机动输油管线泵机组仿真模型构建

受经费、人力、装备等因素的制约，机动型输油管线的实装训练往往难以开展，而开展仿真训练则是提高训练水平和效益的重要手段。构建机动输油管线泵机组仿真模型是模拟器研制和管线系统仿真的基础。建立了机动输油管线泵机组柴油机、增速器、离心泵的数学模型，给出了泵机组仿真计算的基本流程，建立了基于统一建模语言（UML）的泵机组仿真模型类图。所提出的建模方法同样适用于滑片泵泵机组。

石油钻井用泥浆泵的新发展

泥浆泵已发展到大功率、大排量、高压力。为适应现代钻井技术的发展,钻井设备制造商开发出了性能更好,体积更小,质量更轻的泥浆泵,以满足钻井承包商适应各种钻井工况的需要。文章简要介绍了近几年国内外新出现的几种泥浆泵。

智能型高温高压入井流体动态损害评价系统的研制

智能型高温高压入井流体动态损害评价系统是石油勘探开发中评价油气层损害程度的新型实验仪器,它可以测量岩心受入井流体损害前各分段的原始渗透率值,然后不需取出岩心,就可以直接在模拟储层温度、压力及流速条件下,用泥浆泵驱替高压液体罐中的入井流体,在岩心端面进行动态剪切损害。损害过程完成后,也不需取出岩心,而是通过换向阀门改变流体的流动方向,再由平流泵驱替液体,测量储层岩心受损害后各段的渗透率值。通过对比岩心各分段的渗透率变化情况,即可确定岩心受入井流体损害的深度和程度,从而优选出满足保护油气层需要的钻井液与完井液。此外,还可以进行岩心的各种敏感性实验。该评价系统体积小、造价低、适用范围广、功能强、自动化程度高,克服了因重复装卸岩心所造成的实验误差较大的缺点,与同类实验仪器相比具有明显的先进性和优越性。

石油石化工业的发展对泵的需求

论述了我国石油石化工业的现状及发展趋势,并重点介绍了我国石油石化工业中泵的市场需求及应用。

对仪征泵站雷害事故起因的不同看法

本文根据笔者所了解的情况，对仪征泵站在安装消雷器后所发生的两次雷害事故作了详细介绍，对事故的起因提出了不同的看法。认为事故不是由消雷器引起的，安装消雷器不会增加被保护区的落雷次数和由雷电二次效应所形成的事故。

应变电测技术及其在石油机械中的应用

仅仅采用有限元分析来进行在役石油机械的强度设计,必然产生较大的误差。为此,介绍了应变电测技术的原理及其发展历程。并以石油机械中具有代表性的井架和抽油机结构为例,深入分析了在役井架承载能力评价与抽油机结构强度测试中的布片方案、结果分析以及实际测试中涉及的技术问题。就应变电测技术在石油机械中的应用提出了几点注意事项。

石油输油泵撬装置故障诊断专家系统的研究

为实现石油企业原油集输系统中非常重要的动力设备石油输油泵橇装置在运行过程中故障快速检测与定位,以及查找到故障后有效地解决问题,研究与设计了一种基于故障树的故障诊断专家系统.文中给出了石油输油泵橇装置专家系统形式化定义公式,设计并详细分析了故障诊断专家系统的主要组成部分,重点论述了使用故障树技术来设计知识库的方法并给出建树应用范例,最后还讨论了应用二叉故障树进行故障诊断推理的算法.企业实施应用表明,跟传统的数据库查询式故障诊断系统比,本系统具有操作简单方便、故障诊断发现率高、诊断结果可靠稳定等优点.

虚拟设计与仿真技术在石油机械设计中的应用

虚拟设计与仿真技术广泛应用于设计领域,在石油机械设计领域更是具有很大的发展空间。论述了虚拟设计与仿真的重要意义,提出了广义虚拟现实的定义。初步探讨了基于虚拟现实和仿真技术的螺杆泵的设计,研究了CAD、CAE、运动仿真、动画制作以及网络可视化等虚拟现实技术在石油机械设计中的集成,从而提出了未来的集成化的设计环境,为石油机械的敏捷、柔性设计做了初步探索。

高压注水泵动力学仿真分析

简要地分析了中国石油机械设备的发展现状,提出了在我国石油机械装备企业运用现代设计方法的必要性。简要地介绍了动力学仿真及其相关技术。并选取典型的3H-8/450型高压注水泵作为研究对象,完成了泵仿真模型的建立;对泵进行运动学和动力学仿真分析,系统所需电机驱动力矩计算;并用理论解对仿真模型和仿真结果进行了验证;对仿真结果进行分析,提出了改进意见,并对改进设计进行仿真实验,仿真结果表明改进设计显著地改善了泵的受力状况。