德國海茵茨曼雙燃料系統(tǒng)在井隊?wèi)?yīng)用試驗DOC

1、德國海茵茨曼雙燃料系統(tǒng)在鉆井隊?wèi)?yīng)用試驗1、 柴 油 /天然氣雙燃料系統(tǒng)的應(yīng)用背景隨著能源價格的不斷上漲， 在油氣田鉆探領(lǐng)域里， 燃料費用已經(jīng)占到鉆井成本的 30%左右， 如何降低鉆井過程中的燃料成本， 成為鉆井行業(yè)的一項重大課題。 利用天然氣代替柴油的純天然氣發(fā)動機和柴油 /天然氣雙燃料發(fā)動機代替柴油機作為鉆井的主動力，已經(jīng)被石油鉆井所認(rèn)識。用天然氣完全代替柴油的純天然氣發(fā)動機，目前處于試驗階段。由于受天然氣氣源和一些技術(shù)問題的影響， 以及采購成本的影響， 短期內(nèi)難以大量投入應(yīng)用。油田鉆井目前擁有大量的柴油發(fā)動機，對這部分柴油機進行改造，使其能夠節(jié)省燃料費用，具有更大的現(xiàn)實意義。因此，利用柴油

2、/天然氣雙燃料系統(tǒng)對原有柴油發(fā)動機進行改造，成為石油鉆井節(jié)能減排的主要工作之一。塔里木油田引進德國海茵茨曼雙燃料系統(tǒng)， 對傳統(tǒng)的柴油發(fā)動機進行改造，做了許多有益的嘗試。2、 德 國海茵茨曼雙燃料系統(tǒng)簡介德國海茵茨曼雙燃料系統(tǒng)最大的優(yōu)點在于對原柴油機機體幾乎不進行任何改變，只是在空氣進氣的同時引進一路燃?xì)?，通過控制燃?xì)鈦韺崿F(xiàn)對柴油的替代， 但是燃?xì)獠粎⑴c調(diào)速。 當(dāng)發(fā)生負(fù)載變化時（加載或減載） ， 首先是柴油迅速的變化（加油或減油）來維持轉(zhuǎn)速，然后燃?xì)饪刂破鞲鶕?jù)轉(zhuǎn)速和油門位置的變化，控制燃?xì)忾y門逐漸到MAIffl中事先所設(shè)定的位置，在燃?xì)獾牧堪l(fā)生變化（增加或減少）的同時，調(diào)速器也在控制油泵齒條使柴

3、油的量發(fā)生變化（減少或增加）,使發(fā)動機維持在一個穩(wěn)定的工作狀態(tài)，所以發(fā)動機的動態(tài)特性仍然為柴油機的的特性，可以很好的滿足負(fù)載頻繁變化的工況要求。1、系統(tǒng)圖：國蜜 覦壓圈逋祈慌檎壓閥2、燃?xì)釳AP圖燃?xì)忾y在各個工況允許的最大開度是受到 MAP圖限制的。MAP圖各個坐標(biāo)含義如下：X:轉(zhuǎn)速；Y :柴油系統(tǒng)油門位置;Z:燃?xì)忾y最大開度。三、運行試驗2011年元月，我們對井隊4號發(fā)動機進行了雙燃料改造，同時 安裝了柴油流量計。在3號發(fā)動機上也安裝了柴油流量計，以方便雙 燃料發(fā)動機與柴油發(fā)動機進行對比。以下是兩臺機子同時運行時的運 行數(shù)據(jù)。4*隊雙燃料發(fā)動機運行記錄(四號機)日期：2011.01.12鉆井

4、深度：3515m時間氣里 (立方)柴油量(L)油門 開度 (%)蝶閥 開度 (%)轉(zhuǎn)速(r/min)排溫3號柴油機A1A2A3A4A5A6B1B2B3B4B5B6水溫 (C)柴油量(L)09:0014237264264.39.190046847344844544445252645038841641341675334211:0014351270657.57.578046846044744843845848637131433333134075352812:0014384274064.116.580048949947246546547352144738041040941175352813:00144

5、32277861.016.080043144042041741141949838029732930331175368014:0014478281760.016.080048048345945445246552844238241741742375375915:0014581284551.01.5750317302304285297320458335256301300322753822小計6小時344203480柴油替彳t率：344+ (344+203) =62.9%*隊雙燃料發(fā)動機運行記錄(四號機)日期：2011.01.13鉆井深度：3657 m時間氣里(立方)柴油量(L)油門 開度 (%)蝶閥

6、 開度 (%)轉(zhuǎn)速(r/min )排溫3號柴油機A1A2A3A4A5A6B1B2B3B4B5B6水溫 (C)柴油量(L)11:0014840306655.014.084042541940740640742552441835837638139075420912:0014887309956.014.582045045243042942543952943337339339240175430413:0014935313539.81.079022021921019618721940220012520618323375439514:0014976316457.616.5830477476448449447

7、46053244738441441443275448115:0015021319654.611.484043743142441843941452342633638138540075456816:0015073323457.015.083041642340540941543152242635838639240175468017:0015119326842.11.48001481511371281531793462009916514619475476418:0015164330058.614.380042645744644243445753544237140740942175484719:0015

8、206333361.218.682049849848047246948153646940043643844475493320:0015250337363.17.478044043642741941643053544037540640742075502921:0015279339554.38.8800419411420407400424523417344380377395755103小計10小時439329894柴油替彳t率：439+ (439+329) =57.1%*隊雙燃料發(fā)動機運行記錄(四號機)日期：2011.01.19鉆井深度：4400m時間氣里 (立方)柴油量(L)油門 開度 (%)蝶

9、閥 開度 (%)轉(zhuǎn)速(r/min)水溫 (C)排溫3號柴油機A1A2A3A4A5A6B1B2B3B4B5B6水溫 (C)柴油量(L)15:0018577625067.620.390077440431433421414425562455388440435443741250816:0018625630567.821.988080449442439427420427569460396444442444751260517:0018627635757.716.186076433427428415410415560439389433429444751270518:0018724640668.221.086

10、088475474466457455451596488422463465459751280319:0018773646269.320.589080470473459450447439592485410457456451741288620:0018815651251.87.990070355333342355342345483371311365361380701296321:0018840654043.42.483075212173208195195213386238176256223261751306422:0018866657051.26.78607539037037136134936449

11、0360314352347372751317423:0018919662042.01.7800802412312462342302484252822272932612827513261小計8小時342370753柴油替彳t率：342+ (342+370) =48%*隊雙燃料發(fā)動機運行記錄(四號機)日期：2011.1.23鉆井深度：4800m時間氣里(立方)柴油量(L)油門 開度 (%)蝶閥 開度 (%)轉(zhuǎn)速(r/min )水溫 (C)排溫3號柴油機A1A2A3A4A5A6B1B2B3B4B5B6水溫 (C)柴油 量(L)14:20207081079062.219.686080465448441

12、423422418561502433472457464751964515:00207541082061.519.186078453437431416413415558491432465455464741970916:00208041086357.817.885076443422417409402409552480420447443455751979517:00208041086357.015.085075416390391393376392549463396421423447751986118:00209031093960.418.4870804504304224114104135524824

13、21446447453761997319:00209441097247.43.781075228183211200198215445318188294265300732006220:00209971101356.79.179077443425424385375380531447381404397411752014121:00210391105361.318.986076452435426414414415547479420449441449752021322:00210971109659.317.5860754304124084004004065504844274584514627420312

14、23:00211181111441.71.78307511269939210211138519892136113173702046200:00211301112241.41.585075118719693103113385197921381211767520627小計9小時40 分422332985柴油替彳t率：422 + (422+332) =56%*隊雙燃料發(fā)動機運行記錄(四號機)日期：2011.1.24鉆井深度：4900m時間氣里(立方)柴油量(L)油門 開度 (%)蝶閥 開度 (%)轉(zhuǎn)速(r/min)水溫 (C)排溫3號柴油機A1A2A3A4A5A6B1B2B3B4B5B6水溫 (C)

15、柴油 量(L)10:00214551139359.817.986076424403400391386393547476420439437447742185611:00215121143663.220.183076451443431419414417548495436462450460742193012:00215661147759.717.584075430412402399391402553479427444440454752201213:00216231152367.121.286080474471456446443439556519448481474476752208314:002169

16、31157959.016.983080467463454442439436559517445486476480752217415:00217551162661.318.884077453433414414410411560496434467455471752226216:00217831165356.81.075077304259286268268279500384317362346359752231717:00218001169048.94.281075241201215208210218471345270326304321702234818:00218151172036.61.085075

17、1241031141121011173442181471841862127522379小計8小時360327523柴油替彳t率：360+ (360+327)=52.4%*隊雙燃料發(fā)動機運行記錄(四號機)日期：2011.1.25鉆井深度：5000m時間氣里(立方)柴油量(L)油門 開度 (%)蝶閥 開度 (%)轉(zhuǎn)速 (r/min)水溫 (C)排溫3號柴油機A1A2A3A4A5A6B1B2B3B4B5B6水溫 (C)柴油 量(L)10:00223281216559.217.688075413398394385378385485457415438434446752303111:00223791221

18、057.716.186075434418414410397411458418385404403413752308312:00224291224149.14.682070380343354362363369436388334333371374732315313:00224771227657.215.587076391389389377398389480444406430430445742322115:00225831236062.319.586077451436430419419419517491442473469481752338016:00226501240761.619.086080453

19、436432420418420521493444474468482752347417:00226951244458.516.986075421400400399391404496467425451452465742354618:00227481248257.716.386076407393389393382397494460419445447464742362419:00227901251654.712.0900763483213383283243474624183664054094377523687小計9小時462351656柴油樣彳t率：462+ (462+351) =56.8%*隊雙燃料

20、發(fā)動機運行記錄(四號機)日期：2011.1.26鉆井深度：5050m時間氣里(立方)柴油量(L)油門 開度 (%)蝶閥 開度 (%)轉(zhuǎn)速(r/min )水溫(C)排溫3號柴油機A1A2A3A4A5A6B1B2B3B4B5B6水溫 (C)柴油 量(L)10:10234251302558.116.988075401383385378371381490459425441444455752517811:00234721305859.717.887076413392393384378389494464427445446454742520912:00235341310468.421.08507846745

21、9449427423421529468427450451469752531913:00235831313964.521.185080456441438428425423523505452488482486752542214:00236421318462.519.785080451432427415414415519496449479473483752551715:00237041323271.711.779080444427427411411404534510445490482488752561416:00237371327749.53.6790762191952051922011964193

22、453093563363537425710小計5小時50 分312252532柴油替彳t率：312+ (312+252) =55.3%*隊雙燃料發(fā)動機運行記錄(四號機)日期：2011.1.27鉆井深度：5100m時間氣里 (立方)柴油量(L)油門 開度 (%)蝶閥 開度 (%)轉(zhuǎn)速(r/min )水溫 (C)排溫3號柴油機A1A2A3A4A5A6B1B2B3B4B5B6水溫 (C)柴油 量(L)10:00244501391464.020.885076448433432421416421481491450479474479742713011:00245121398565.721.48408047

23、2469458451445454473480441468464463742720812:00245791403161.318.784078451432426420412423477474449470466477752730013:00246351404761.618.685077446428422418410421474478447475470476732739714:00246981411559.417.384077436417411412399416466459433459457471762749515:00247471416052.15.5790702332062182132252364

24、08404361402398411702760016:00247961419859.217.184077427409421407393410458455428455451466752768218:00248891427035.61.085070146132144113118118180147115139136117702785819:00249371430959.617.5840754093753973693663744053893253923783967527958小計9小時487395828柴油樣彳t率：487+ (487+395) =55.2%*隊雙燃料發(fā)動機運行記錄(四號機)日期：20

25、11.1.28鉆井深度：5200M時間氣里 (立方)柴油量(L)油門 開度 (%)蝶閥 開度 (%)轉(zhuǎn)速(r/min )水溫 (C)排溫3號柴油機A1A2A3A4A5A6B1B2B3B4B5B6水溫 (C)柴油量(L)17:00253761552845.41.07506012988111111111139238203130218148242702965818:00253931555599.21.085080488508472445454433490520381502500491722967819:00254341563984.313.481080474456455450453459498502

26、471496494490762975220:00254851567863.720.792075444429426414410415486494449488490484752984521:00255481574067.521.188080479451458451449444499524462509502485752993422:00255941577861.919.389079446422421415407416488492454492489486753000223:00256491582057.215.3840754043803793833703904724674434644624787430

27、105小計6小時273292447柴t率：273+ (273+292) =48.4%*隊雙燃料發(fā)動機運行記錄(四號機)日期：2011.2.1鉆井深度：5500時間氣里(立方)柴油量(L)油門 開度 (%)蝶閥 開度 (%)轉(zhuǎn)速(r/min )水溫 (C)排溫3號柴油機A1A2A3A4A5A6B1B2B3B4B5B6水溫 (C)柴油 量(L)11:00272471722051.26.782074252218242223239242399373349382377384763509612:00272771724752.312.6840753413093443203213314364133874214

28、16429753520513:00273171727253.614.683075370347361356352364452435400434430434753529914:00273601729953.614.683075377348367354351364454435404437429448753540315:00274001732553.314.5830753733403633503483604504314044334284437535504小計4小時153105408柴油替彳t率：153+ ( 153+105) =59.3%*隊雙燃料發(fā)動機運行記錄(四號機)日期：2011.2.2鉆井深度：5550m時間氣里(立方)柴油量(L)油門 開度 (%)蝶閥 開度 (%)轉(zhuǎn)速 (r/min水溫)(C)排溫3號柴油機A1A2A3A4A5A6B1B2B3B4B5B6水溫 (C)柴油量(L)10:00277501762057.114.983077407386375386373387456444417438433451743645911:00277971765557.215.184