井下作業(yè)井口油水控制與收集裝置

李國龍(大慶油田第一采油廠試驗(yàn)大隊(duì)，黑龍江 大慶 163111)

井下作業(yè)井口油水控制與收集裝置

李國龍(大慶油田第一采油廠試驗(yàn)大隊(duì)，黑龍江 大慶 163111)

隨著政府對(duì)油田環(huán)保要求的不斷提高，設(shè)計(jì)井下清潔生產(chǎn)方案、創(chuàng)新油田井下作業(yè)工藝等進(jìn)而有效防控污染[1]，已經(jīng)成為油田工作的重中之重。目前作業(yè)用的污油污水回收方式已經(jīng)越來越滿足不了環(huán)保要求，油水井作業(yè)時(shí)外排液污染問題日益突出,急需找出一個(gè)簡(jiǎn)單、方便、實(shí)用、有效的解決辦法。為了解決這一難題，2003年開始研制井下作業(yè)井口油水控制與收集裝置，并于2010年在多口作業(yè)井安裝使用，見到明顯效果。2012年對(duì)井下作業(yè)井口油水控制與收集裝置在使用功能和應(yīng)用范圍進(jìn)行了改進(jìn)完善，相繼在采油一廠、采油二廠、井下作業(yè)分公司30余口作業(yè)井使用，每口壓裂井所產(chǎn)生的平均單井回收壓裂液36方、污油2.5噸，同時(shí)平臺(tái)給井場(chǎng)操作人員還提供一個(gè)安全、方便、清潔的工作環(huán)境,,有效解決了井下作業(yè)地面污染問題，改善了一線作業(yè)員工的工作環(huán)境，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益、社會(huì)效益的協(xié)調(diào)發(fā)展，因此具有廣泛的社會(huì)效益及經(jīng)濟(jì)效益。

井口控制；油水集收；清潔生產(chǎn)

大慶油田開發(fā)已進(jìn)入后期，地層壓力呈下降趨勢(shì)，目前主要的采油方式是機(jī)械采油。而機(jī)采井檢泵和各種油水井下故障的處理，都是通過井下作業(yè)來完成的。由于受技術(shù)方面條件和作業(yè)井口特殊結(jié)構(gòu)的限制，每一口作業(yè)井都有大量的含油污水排到地面，雖然采取了一些防控污染的措施，但是消耗的成本較高，效果也不理想，還是造成了作業(yè)井場(chǎng)一定程度的環(huán)境污染。隨著三次采油技術(shù)的不斷推廣，聚合物驅(qū)，三元復(fù)合驅(qū)井不斷增加，原油濃度、粘度也相應(yīng)增加，直接造成了抽油系統(tǒng)故障頻繁出現(xiàn)，作業(yè)井次增多，油水井井下施工作業(yè)造成嚴(yán)重的環(huán)境污染和資源的浪費(fèi)。

1 作業(yè)污染主要原因分析

1.1 油井施工因素：

井內(nèi)沒有裝控制壓力的工具導(dǎo)致油井作業(yè)時(shí)井內(nèi)排液；起抽油桿時(shí)帶出的含油污水，起油管時(shí)油管內(nèi)帶出的含油污水，刺洗管、桿時(shí)產(chǎn)生的含油污水；電泵井、補(bǔ)孔井、堵水等施工中，用電纜、測(cè)試儀器下井時(shí)無法控制井口，造成污油、污水外溢。

1.2 水井施工因素：

起封隔器、抽油泵等大直徑工具時(shí)因無法使用封井器而要進(jìn)行敞口作業(yè)，從井口排出的污油、污水；水井作業(yè)施工中，由于地層壓力的原因，起下管柱過程中油管內(nèi)污油、污水外溢。冬季施工注水管線防凍需放溢流；井內(nèi)壓力不大，但有溢流，進(jìn)不了回收裝置，井內(nèi)污油、污水落到地面。

1.3 管理因素：

由于采油隊(duì)關(guān)井時(shí)間長(zhǎng)、結(jié)臘嚴(yán)重、或管線穿孔、套管外漏等原因，無法洗井、壓井等情況，造成施工難度增加，導(dǎo)致含油污水外排。

2 井口油水控制與收集裝置的研發(fā)與應(yīng)用

為了節(jié)約能源，保護(hù)油田環(huán)境，經(jīng)過大量理論研究及現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)，研制出一套“井下作業(yè)井口油水控制與收集裝置”。

2.1 裝置組成及安裝

裝置主要由兩大部分組成：井口操作平臺(tái)和回收處理裝置。井口操作平臺(tái)包括格網(wǎng)式操作平臺(tái)、井口連接支柱、漏斗倉、防護(hù)罩、吊夾座、支撐裝置、可調(diào)式管橋架。回收處理裝置則由螺桿泵一套（帶流量計(jì)）、5m3內(nèi)臥式回收水池一個(gè)（帶液位自動(dòng)控制）和專用工具擺放沖洗房組成。

使用時(shí)首先將井口連接支柱座在套管法蘭上，并用螺絲緊固。其次把兩半漏斗平臺(tái)分別夾在支柱上，并用內(nèi)角螺絲緊固。再次調(diào)整好支撐裝置，分別放置在平臺(tái)的兩側(cè)。最后接好排污膠管。

2.2 裝置原理

該裝置工作原理為在作業(yè)過程中，井口和油管返出的污水通過格網(wǎng)平臺(tái)流入漏斗倉內(nèi)，經(jīng)外排孔膠管流入回收水池內(nèi)，當(dāng)回收水池內(nèi)液位達(dá)到一定高度時(shí)，啟動(dòng)螺桿泵，將池內(nèi)污水直接打入井口回油干線，若是泥漿，可打入清水池內(nèi)。油管在下井過程中，管內(nèi)污水通過上端移動(dòng)式膠管直接排入回收水池內(nèi)。

2.3 裝置應(yīng)用

2011年10月“井下作業(yè)井口油水控制與收集裝置”由井下作業(yè)分公司特種工藝作業(yè)二大隊(duì)102隊(duì),分別在采油一廠5口壓裂井作業(yè)井安裝使用，井口操作臺(tái)平均單井安裝時(shí)間比原來安裝時(shí)間縮短了40分鐘(3人)。操作臺(tái)高度比原來降低了30公分，從而進(jìn)一步減輕了工人勞動(dòng)強(qiáng)度。在作業(yè)過程中,井口溢流全部被操作臺(tái)集中回收,由該裝置回收泵直接打入水罐車內(nèi),其中有兩口井，由于環(huán)境溫度低,有部分原油回凝固無法回收,現(xiàn)場(chǎng)及時(shí)啟動(dòng)了油循環(huán)加熱裝置,使殘留的原油全部得到回收。通過現(xiàn)場(chǎng)試用，證明“井下作業(yè)井口油水控制與收集裝置”具有安裝簡(jiǎn)單、使用安全、操作方便等特點(diǎn)，井場(chǎng)不再挖排液溝、集液池而深受作業(yè)工人的偏愛，成為井下壓裂作業(yè)不可缺少的環(huán)保設(shè)備。

3 結(jié)語

（1）解決了壓裂作業(yè)過程中壓裂液和含油污水落地造成的污染問題,大幅度降低了起下油管時(shí)油管內(nèi)及油套環(huán)形空間油水噴出造成的環(huán)境污染。

（2）減少作業(yè)過程中對(duì)施工人員造成的污染及傷害，改善了作業(yè)施工環(huán)境。

（3）有效的降低壓裂施工作業(yè)成本，產(chǎn)生顯著的經(jīng)濟(jì)效益。

（4）通過長(zhǎng)時(shí)間的研制、改進(jìn)，基本達(dá)到環(huán)保施工目的，有效地控制了在壓裂作業(yè)過程中產(chǎn)生的含油污水排放問題，基本實(shí)現(xiàn)了綠色作業(yè)，有利于實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排，打造綠色油田。

[1]邱勝軍,盛利,殷顯飛.中國石油和化工標(biāo)準(zhǔn)與質(zhì)量[J].2012,6:167.