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上游井增产服务单元剩余寿命评估

通过Dheeraj纳, Larsen & Toubro油气工程公司材料与腐蚀部经理。2021年7月12日
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介绍

复杂资产的剩余寿命评估(RLA),包括固定设备、管道、旋转设备和打包子资产,一直是完整性工程师面临的挑战。目前还没有专门的标准或推荐实践来讨论一种可以系统地、一致地用于估计寿命的特定方法复杂的资产。一个复杂资产的例子是炼油厂DHDT装置中的进料过滤器组件。这些复杂的资产需要分解为固定设备、管道和旋转设备等子资产,按照适用的在役检验规程进行单独评估。井增产服务(WSS)单元也很复杂,本文将介绍WSS单元的一般RLA方法。

井增产服务单元

WSS装置的目的是帮助作业公司进行增产作业。这可以通过压裂、酸化和控水处理提高油井产能来实现。根据油田的不同,WSS可以是卡车安装(移动)或固定的。

最常见的WSS单位类型如下:

  • 酸泵装置(见图1
  • 连续油管装置(见图2
  • 搅拌机单位
  • 氮抽油机
  • 液压抽油机
  • 热油循环装置
  • 数据采集和传输车
  • 多用抽油机

上述每个WSS单元都适用于特定的增产作业。例如,酸泵装置将酸泵入井筒,以去除近井地层损害和其他有害物质。这种方法通常通过增加有效井半径来提高产量。连续油管设备的线圈被注入到现有的生产管柱中,从卷筒中松开,然后插入井中。然后使用注入头将线圈缩回卷筒,完成连续油管作业。

图1所示。酸泵装置(图片来源:GOES GmbH)
图1所示。酸泵装置(图片来源:GOES GmbH)
图2。盘管装置(图片来源:GOES GmbH)
图2。盘管装置(图片来源:GOES GmbH)

对WSS单元进行剩余寿命评估面临的挑战

WSS单元类型的可变性和它们各自的复杂性要求概念化实施RLA的方法,以确保资源的最佳利用。这种RLA方法的执行需要一种精简的方法,以满足子资产的关键、过去的故障和维护历史,以及运营商公司未来的企业需求。安装在卡车上的WSS单元需要进行现场完整性检查,并对牵引部件(底盘、悬架、制动器、钢板弹簧等)进行内部工程评估。

为了说明子资产,以下WSS单元被分为两个主要组件:酸泵单元(APU)和连续油管单元(CTU)。

酸泵单元组件包括:

  • APU罐和APU管道
  • 三缸泵
  • 离心增压泵,液压气动系统
  • 装载齿轮(鲍威)泵
  • 航空发动机
  • 牵引部件(底盘、悬架、钢板弹簧、制动器)
  • 排气系统

连续油管组件包括:

  • 喷嘴头
  • 卷筒装配
  • 液压系统
  • 起重机组装
  • 防喷器
  • 航空发动机
  • 牵引部件(底盘、悬架、钢板弹簧、制动器)
  • 排气系统

对于RLA工程师来说,显然没有单一的程序或技术足以评估WSS单元。因此,必须将WSS单元分解为主要组件(子资产),并使用单一的方法评估每个子资产。随后,可以采用整体的方法来分析WSS单元作为一个完整单元的状态,并建议对某些子资产或整个WSS单元进行维修、更换或打捞。例如,牵引组件可能完全损坏或接近寿命的终点,但安装的WSS单元可能有更长的剩余寿命,因为控制组件处于良好的状态。在这种情况下,RLA工程师可能会建议WSS单元继续使用一辆新卡车作为其安装。

评估WSS单元剩余寿命的方法

评估WSS单元剩余寿命的通用方法可以通过以下主要步骤完成:

  1. 按照FMECA将WSS按优先级划分为子资产,如果运营商还没有这样做的话
  2. 从计算机化维修管理系统(CMMS)进行维修历史评估,识别不良行为子资产;与WSS运营团队的现场采访是很重要的
  3. 静态设备、管道和其他WSS子资产的机械完整性评估,包括:
    1. 目视检查所有WSS子资产
    2. APU储罐及管道的无损检测评估(变薄及裂纹状缺陷
    3. WSS机组牵引部件的无损检测(裂纹类缺陷)
    4. 对已识别的缺陷(变薄或裂纹)进行服务评估的适用性
  4. 根据OEM(或现场操作)的建议,对关键旋转和包装项目进行现场性能/功能测试
  5. WSS单元及其子资产的成本效益分析(即,运营和维护成本与更换成本)
  6. 当地有关操作WSS装置或安装在下面的卡车的污染控制要求的安全法规
  7. 跨职能团队研讨会,讨论、评估、改进和验证剩余寿命评估结果

每个WSS单元的方法将不同,以说明其建设和操作的独特性。图3描述了通用RLA方法的流程图,并举例说明了APU和CTU WSS单元。

图3。描述WSS单元通用剩余寿命评估(RLA)方法的流程图。
图3。描述WSS单元通用剩余寿命评估(RLA)方法的流程图。

结论

本文描述的通用RLA方法可以用于评估其他类型的卡车装载的WSS单元,但子资产有所不同。对于RLA工程师来说,为这种通用RLA方法的各个阶段开发模板(或格式)是很重要的。这些模板将有助于一致地评估WSS子资产,并系统地呈现结果,如果有许多WSS单元要作为一个公司计划进行评估的话。


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