气举法(拱顶)

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气举法(拱顶)

气举法(GasLift)是一种广泛应用于油田开发的人工举升技术,主要用于将井底的液体举升到地面。在气举法中,高压气体被注入油管或套管中,与井筒内的液体混合后形成气液两相流。由于气体的存在降低了混合物的整体密度,从而减少了举升所需的压差,使得液体能够更容易地从井底流向地面。

气举法的工作原理气举法的核心是通过向井筒内注入高压气体,改变井筒内流体的物理特性。通常情况下,气源来自压缩机或其他高压气体供应系统。注入的气体与井筒内的液体混合后,形成大量气泡,降低混合流体的密度。随着密度的降低,流体受到的重力作用减小,而上举动力增加,最终实现液体的举升。

根据气体注入方式的不同,气举法可分为连续气举和间歇气举两种主要形式:连续气举:高压气体持续注入井筒,适用于产液量较高的井。间歇气举:气体按一定周期间歇性注入,适合于低产井或间歇出液的井。

气举法的特点1.适用范围广:气举法适用于各种类型的油井,包括斜井、水平井和深井。2.操作灵活:可以根据油井的实际生产情况调整气量和注入方式。3.设备简单:气举系统的主要设备为气体压缩机和注气管线dbj 22-2012标准下载,结构相对简单。4.经济高效:对于一些高含水或低压油井,气举法是一种经济有效的举升方式。

气举法的应用气举法常用于以下场景:低压油井的辅助采油;高含水井的排水采油;间歇喷发井的生产优化;海上油田的举升作业。

总之,气举法作为一种成熟且高效的采油技术,在现代石油工业中具有重要地位,尤其在提高采收率和延长油井寿命方面发挥了重要作用。

根据流体所具有的动能和势能、流速和压强之 间可以相互转化的普遍规律,一定风速的空气可以 产生动力。这种动力是否可以用于大型罐体的悬空 安装、如果可以则需多大的鼓风机才能使气流将筒 体吹起来,需进行论证和理论计算。 众所周知,要使物体产生运动,就必须打破其受 力平衡。因此,只要气体动力大于储罐的自身重力 及所承受的摩擦力,即可将其升起,故采用空气动力 进行储罐安装是完全可行的。但是,鼓风机的风力 过大容易造成诸多不安全因素,风力过小则无法将 简体升起来,因此,鼓风机参数的选择非常关键。从 理论上分析,要打破罐体的静平衡状态使罐体上升, 必须使罐体横截面上的风压大于或等于罐体所承受 的最大压强。根据两过流截面上的恒流气体伯努利 方程一“横截面I上的动压等于横截面Ⅱ上的动 压与压强损失之和”,可以从理论上加以计算: ①已知罐体直径及各部分重量,可以求得筒体 各上升段横截面上的压强:②根据上升段筒壁外缘

与固定段筒壁内缘之间的间隙大小以及鼓风机出口 的风压可求得漏风速度;③根据筒节之间的摩擦力 以及漏风速度可以初步估算出压强的损失;④利用 恒流气体伯努利方程可确定筒体各上升段横截面上 所承受的风压大小,以及采用多大风压的鼓风机可 将各部分的筒节升起来。 通过理论计算可知,要将筒体升起来,通常情况 下普通的鼓风机可满足使用要求。选定合适的鼓风 机后尚须解决以下几个问题:①如何有效的控制罐 体的上升速度;②如何防止罐体上升过程中发生倾 斜甚至“卡死"等现象;③如何防止罐体上升过量脱 离导致发生安全事故。 解决这些问题,首先必须准备一个风压检测仪。 该检测仪可自行设计和制作,用一根U型透明导管 固定在刻度尺上,导管内灌人染色水,并使一端与顶 盖的检测孔连通。利用风压检测仪可以检测和监视 罐体内空气压力,以便有效控制罐体的上升速度。 其二,要防止罐体发生倾斜,必须在罐体上安装 一套滑轮组自动调节平衡装置。该装置由16个滑 轮组和4根钢丝绳组成。罐体上升前,先将上升段 调平并收紧钢丝绳,上升过程中依靠钢丝绳和滑轮 组的自动调节作用保持罐体的平衡状态。 其三,为了防止罐体的脱落,必须设限位装置。 限位装置由导杆、滑块和限位块组成,导杆与罐体固 定段连接,滑块与上升段连接,导杆和限位块用螺栓 连接,通过调整限位块的高度来控制罐体上升的高 度。

3.1工程概况及施工特点

气体动力安装新工艺已成功应用于乐滩水电站 1500t水泥罐和田东火电厂860m3煤灰罐的安 装。两罐的结构基本相同,罐体总高28m,其中立 柱高11.25m,筒体直径10m,锥体高6m,锥体部 分及筒体第I节板厚为8mm,筒体第Ⅱ节板厚为7 mm,筒体第Ⅲ~Ⅲ节板厚为6mm,顶盖板厚为5 mm,两个罐共重146t。由广西水电工程局金结工 程公司组成的精干施工队伍,首次运用气体动力安 装新工艺,先后仅用短短两个月的时间,便成功地完 成了这两个储罐的现场制造和安装任务。 两个储罐安装的特点均是施工场地非常窄小, 两侧勉强容一台16t汽车吊通过,采用传统的制作 安装方案难以实施。通过方案优化,决定储罐的制 作和安装同步进行。为此在现场对制作场地、进场

的原材料堆放场地和吊车的摆放位置进行了专门的 规划,避开三者之间的矛盾。

储罐的安装工序流程为:安装准备→立柱安装 平台安装→爬梯安装→环梁安装→加强圈安装→ 锥体安装→顶节及顶盖(第I节)安装→第VI节安 装→第V节安装→第V节安装→第IV节安装→第Ⅲ 节安装→第Ⅱ节安装→第I节安装→其它附件安 装。罐体安装示意图见图1。

3.2.2安装工艺措施

(1)首先安装立柱、平台、爬梯、环梁、加强圈以 及锥体,其步骤及安装工艺按储罐安装的一般要求 进行,在此不一一赘述。 (2)鼓风机风机的风压、风量计算及选择方法 ①风压计算 风压的理论计算公式:

式中P一风压,kPa; G一顶升的罐体重量,kN; g—随罐浮升的其它辅助重量,kN; 顶升面积,取罐体的铅垂投影面积 m²; F一动壁与不动壁间的摩擦阻力,kN。 动壁与不动壁间的摩擦阻力F与外层壁钢板 的收紧程度、简壁的椭圆度和筒壁的表面粗糙度等

红水河2006年第3期

因素有关,难以准确计算,通常按以下经验公式计算 风压:

②风量计算 平均有效风量的理论计算公式:

式中Q—平均有效风量,m/h; Pi—顶升前的风压,kPa; P2—顶升后的风压,kPa; V1—顶升前罐体容积,m V2—顶升后罐体容积,m 每节算赔的项升时间

式中Q一平均有效风量,m7h; Pi一顶升前的风压,kPa; P2一顶升后的风压,kPa; V1一顶升前罐体容积,m3; V2一顶升后罐体容积,m; T—每节筒壁的顶升时间,通常选取T= 10~40min为宜。 实际上,因密封装置简易、外筒壁有工艺间隙等 原因,导致漏风速度较大,通常风机的最大风量应为 理论计算风量4~5倍。 在具体选择鼓风机时,还根据具体情况多选用 了若干台同型机,既可用于故障备用,又可作为一台 风机风量不足时的补充风源。当一台机风量不足 时,则可采用两台或更多的风机并联送风。 (3)储罐筒体各节的安装 ①首先准备适量的薄橡胶板作为密封材料。吊 装前各节的底部与环梁的接触面先垫一层密封胶, 以减少罐体提升初期的漏风量。罐体筒壁间的环缝 用300~400mm宽的橡胶板密封,使用时由夹具将 其固定在上升段的筒壁上,确保其能跟随筒壁一起 向上滑动。顶升过程中如有局部较大的漏风时,可 用浸水棉纱或胶带纸作临时封堵。 ②吊装顶节即第Ⅲ节筒体。吊装时分3块吊到 环梁上,筒壁对接时局部错边控制在1.0mm范围 内,对接部位用碳弧气刨开坡口,然后按工艺要求 焊透。 ③分两部分吊装顶盖,第一部分就位后,必须对 其进行有效固定,确保其牢固可靠后方可松下吊钩 并吊装第二部分,就位后将两部分顶盖连接、焊牢, 最后与第Ⅲ节筒体焊接。 ④同样把第VI节筒体壁板分3块吊至环梁上。 由于筒体直径大、筒壁薄,故无需预先卷制,而直接 以第Ⅲ节为靠模,将壁板沿第Ⅲ节周边包围焊接后 形成筒体。调整好后,将第VI节筒体与漏斗和环梁 可靠固定。 5将鼓风机出风口与锥体出口连接并调试完

毕,检查确认各风压检测装置、平衡调节装置、限位 保护装置等已经处于待命状态。启动鼓风机,逐步 加大风速,向锥体底部通人压力空气,同时用手锤敲 击筒壁周边,通过震动减小筒壁之间的摩擦力,将第 M节筒体连同顶盖缓慢吹升至所需的高度,将第VI 和I节筒壁内外搭接环缝焊牢。 6将第Ⅲ节筒体与锥体环梁的固定装置去掉 并打磨干净所有焊疤、毛刺。 ②用上述同样办法,依次安装V、V、V、Ⅲ、Ⅱ I各节筒体。需要注意的是,每节筒体吊装前应先 在其下部用油漆画好起升位置线。每一节筒体起升 到位后,各平衡装置和限位装置必须重新进行调整, 并经技术人员进行检查合格后方可进人下一道工 序。 ⑧筒体顶升过程中应时刻观察和控制好充气的压 力,以确保施工安全。各节安装的充气压力如表1。

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虽然鼓风机以最大风量和最大风压向罐体内吹 入空气,但罐体仍然不能浮升。出现此问题的原因 及解决办法是: (1)选用的风机风量不足。该现象易出现在起 升过程的后期,原因是罐体由于节数增加、质量增大 后,风机的风量开始显得不足。解决办法是更换风 量大的鼓风机,或并联第二台风机以增加风量; (2)密封不良,漏风速度过大。需重新检查调 整各密封部位; (3)平衡装置钢丝绳收得过紧,导致筒壁摩擦 力过大。应重新调整钢丝绳,使其在随罐体浮升过 程中保持松紧适度:

(4)杂物卡滞。检查筒壁间有无凸起的焊疤, 并用砂轮机打磨干净,对掉落人的焊渣、小石头等杂 物可用手锤将其震碎,或设法将其取出。

罐体在浮升中突然发生坠落的原因可能是: (1)大面积密封橡胶脱落,从而大量漏风,致使 罐体急速下落。这可造成罐体变形,严重时会损坏 罐体。因此应精心安装密封橡胶板,特别是筒壁间 环缝的密封,所用橡胶必须紧贴筒壁。这是因为筒 壁环缝间的密封橡胶板要随罐的浮升而向上滑动, 故应安装牢固; (2)平衡装置收紧钢丝绳脱落。将导致出现较 大缺口,造成大量漏风。此时应进行重新调整和 加固。

db21/t 2348-2014标准下载4.3罐体发生整体倾斜

罐体在浮升到位后各节筒体间不垂直,使储罐 产生整体倾斜。产生的原因: (1)各限位装置的限位尺寸没能调整一致。在 罐体限位尺寸偏小处罐体偏低,反之则偏高,从而造 成罐体倾斜。可通过把全部限位装置的限位尺寸调 成一致的方法加以解决; (2)限位尺寸变化。因振动等原因,在罐体浮 升中限位尺寸有可能产生变化。限位拉杆必须有锁 紧螺母,并应拧紧; (3)进风量把握不准确。当顶升接近结束时,应 适度控制鼓风机的风量。若风量仍很大,将把个别限 位装置顶坏,造成罐体倾斜。若风量偏小,则浮升力 不足以平衡罐体的重量,在点焊的过程中,会出现先 点焊处罐体高,后点焊处罐体低,从而造成罐体倾斜。

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