井控裝備試壓檢維修作業節水措施探究

張毅 劉曉林 賈琳珊 李俊杰 聶偉 薛沖

（1.中石油渤海鉆探井下作業分公司；2.中石油渤海鉆探油氣井測試分公司；3.中石油渤海鉆探第一固井分公司）

渤海鉆探井下作業分公司管具中心井控車間是華北地區唯一家具有國家乙級資質的井控裝備試壓車檢維修間，主要為油氣田現場施工作業提供合格的井控裝備[1]。每年井控車間需對約450臺防噴器、300套井口、250套節流壓井管匯、千余套旋塞閥進行檢維修作業，工作量巨大。

井控裝備試壓檢驗主要是進行清水的靜液壓實驗，需要使用大量的水資源，此外，從作業現場回收井控裝備清洗以及車間內部環境清理也消耗了大量清水[2]。經初步統計，2017年井控車間的年用水量為150 t，在造成大量生產成本增加的同時，也浪費了大量寶貴的水資源[3]，為此車間決定從認真分析每一個生產細節入手，堵住源頭，切實提高節水成效，力爭將年用水量減少至80%。

1 井控車間用水現狀調查

井控車間根據井控裝備試壓流程中涉及用水作業程序進行逐一分析，確定了裝備清洗、試壓檢驗、車間清掃為3個主要用水作業程序。并以2018年一季度為例對這三個作業程序用水量進行統計，一季度清洗試壓檢驗防噴器、井口、壓井節流管匯共400多臺，平均清洗1臺井控裝備需要約50 L清水，清洗裝備用水量共20 t；平均試驗檢驗1臺井控裝備需要約32 L清水，試壓檢驗裝備用水量共13 t；車間每月至少清掃一次，每次清掃用水量約2.5 t，一季度清掃三次，用水量共7 t。井控車間2018年一季度這三個作業程序總共用水量為40 t，目前工業用水為4.5元/m3，一季度用水成本為18萬元，消耗了大量的水資源，如果想要提高井控車間的節水效果，必須從此入手，減少其用水量。

2 原因分析

井控車間對這三個作業程序從作業方法、操作者操作習慣、設備運行、作業環境等方面進行用水量進行觀察、統計，并通過結果認真分析，得出了以下因素，為下一步制定行之有效的節水措施提供依據。

2.1 清洗作業流程不規范

從施工現場回收的井控裝備往往帶有許多油污，這些油污需要用高壓水槍進行人工清洗。清洗時，操作人員的隨意性很大，沒有具體、有效的清洗流程，這樣會造成井控裝備某些部位反復進行清洗，而某些部位反而沒有清洗到位，水資源利用率較低。

2.2 井控裝備重復試壓率高

井控裝備的試壓合格標準需要遵照當地油田頒發的井控實施細則，即打壓到壓力穩壓至要求時間壓降符合細則規定即可，但是某些從施工現場回收來的井控裝備相對于新購進的由于承受過一定壓力，往往會出現試壓不合格的現象，如果不合格就需要卸掉壓力，倒掉裝備內的試壓清水，檢維修合格后再進行試壓，造成水資源浪費。

2.3 試壓操作人員疏忽造成浪費

試壓操作人員是進行井控裝備檢驗的直接參與者，其操作熟練程度以及工作狀態決定著試壓的質量。在工作過程中往往會出現工作任務太多而顧此失彼的現象。例如，操作人員對某井控裝備進行充裝試壓清水時，被暫時安排其它任務，在未關閉清水水閘情況下造成清水不斷溢出而浪費。

2.4 頻繁的進行車間清洗

對液壓類井控裝備檢維修后，其混有液壓油的廢液會流向車間各處，給作業環境造成影響。為達到井控車間建設標準中對環境的要求，需每隔20～30天使用清洗機進行全方位的油污清理，每次清洗時，為保證安全，還需要暫停施工一天配合清洗，這樣不僅增加了用水成本，還壓縮了車間檢維修井控裝備的時間。

2.5 水資源循環利用率低

井控裝備無論清洗還是試壓之后，其用水都排入環保罐收集，再定期請污水處理廠人員回收處理。如果將環保罐中的水做簡單處理后再循環利用可大幅提高水資源的利用率，并且降低車間的生產成本[4]。

3 制定措施

針對分析出的這些因素，車間員工積極研究對策，認為應從制度管理和技術革新兩方面提高井控裝備試壓檢維修作業水資源的利用率。

3.1 制定相關節水管理制度

3.1.1 細化各作業流程標準化操作

車間員工首先將不同型號、不同規格的井控裝備進行分類，然后根據分類分別細化清洗、試壓檢維修作業流程，使操作者在作業時做到有據可依。例如，清洗作業時，通過規定不同井控裝備的清洗順序、標識需重點清洗部位、制定清洗合格標準、規范清洗操作人員動作等方面，將清洗用水量減少至原來的70%。此外，試壓作業時，將待試壓的井控裝備從使用率方面進行分類，對新購進、現場使用使用率低的裝備直接安排試壓，對施工現場長時間使用、多次反復發放使用以及承受過高壓的裝備先檢修后再試壓，提高一次試壓合格率，避免試壓不合格造成的水資源浪費。

3.1.2 通過制度管理、加大宣傳提高員工節水意識

車間員工是井控裝備試壓檢維修作業的直接參與者，員工們操作時的一舉一動對節水效果起著至關重要作用。為此，車間制定了操作人員離開工作崗位必須關閉水閘、檢維修作業后立即進行作業現場清理、崗位節水巡檢等相關制度對員工行為規范。此外，再通過車間板報、微信群、生產間隙大力進行節水宣傳，逐步提升員工的節水意識，雙效并舉提高車間整體的節水效果。

3.1.3 提高水資源循環率

將車間使用后的水按其可利用程度進行分類，并制定了水資源分類儲存制度。例如，進行井控裝備清洗后的水普遍含有大量油泥無法通過簡單處理達到重復循環利用，將其存入清洗環保罐中直接定期回收至處理廠，而進行井控裝備試壓后的水質較好，可通過沉淀、簡單過濾再次使用，這樣可存入試壓環保罐中，將其用作井控裝備清洗水、試壓充裝水等提高水資源循環率。

3.2 技術革新提升車間節水效果

3.2.1 設備升級改造

井控車間自2004年成立以來其主要試壓設備一直服役。其中試壓泵的液壓站使用頻率很高，許多的液壓密封元件和機械部件已經出現不同程度的內漏現象。此外，液壓泵的操作系統沒有變頻功能，致使試壓時排水量無法得到精確控制，造成浪費。為此，2016年提出車間改造方案，主要涉及檢測系統內滲問題，對于出現的泵閥件能夠及時維修，不能維修的立即更換。設計制造一套變頻系統對試壓泵接進行控制，使能達到自動泄壓的效果。此外，還增加了自動變焦的攝像機、室外恒溫護罩、大屏幕壁掛式液晶電視等設備，提高車間的工作效率[5]。

3.2.2 小發明助力節水成效

車間購置的高壓清洗機噴嘴樣式單一，噴口直徑固定，不能適應各種類型井控裝備特別是其內部油污的清洗。車間員工通過對日常清洗經驗總結，創新的根據不同井控裝備特點自制了霧狀、傘狀以及不同直徑水流的各類清洗噴嘴，提高了井控裝備清洗效率。

車間員工依據油、水、固體密度不同，在用于收集試壓液體的環保罐內加裝了不同隔板以提高分離效果，將環保罐內的固體、循環水、各類油污有效的分離在不同的收集槽內，這樣在需要循環利用時，只需將循環水部分簡單的經濾網過濾即可使用，提高了水資源循環的利用率。

針對液壓類井控裝備檢維修時液壓油難以清洗的問題，車間員工自制了井控裝備多功能工作臺，該工作臺上設計有廢液集液漏斗、廢液存儲盒、廢液防溢隔板等部件，使檢維修時產生的廢液自動收集到廢液收集盒中，作業完成后只需將廢液收集盒中的廢液集中回收到環保罐中即可。大大提升了車間作業環境，將原來每年車間12～15次的清洗頻次降低到每年2～3次，達到節水目的。

4 節水效果

通過以上從制度管理和技術革新兩方面的措施實施，以2018年四季度車間統計可以看出井控車間節水效果顯著。四季度清洗試壓檢驗防噴器、井口、壓井節流管匯共500多臺，通過作業標準化操作及技術改革，現平均清洗一臺井控裝備所用清水量從來的50 L降至30 L，清洗裝備用水量共15 t；通過提高水資源循環利用率，平均試驗檢驗一臺井控裝備所需清水量20 L，試壓檢驗裝備用水量共10 t；通過小發明小改革保證車間保持清潔干凈的作業現場，降低了清掃次數，平均三個月清掃一次，清掃用水量約2 t。井控車間2018年四季度總共用水量27 t，節約成本約5.85萬元。

5 認識與結論

1）通過車間各項節水措施的落實，切實提高了井控裝備試壓檢維修過程中的節水效果，以2018年四季度車間共用水27 t推算至全年用水量約為108 t，遠超出最初提出的減少車間年用水量80%的要求。

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2）隨著我國油氣開發不斷深入，油氣井生產對井控方面的要求也不斷增強，各類井控裝備的使用已成為油氣田作業現場的必備，如何高效、環保的進行井控裝備試壓檢維修作業是一道難題，這就需要從分析作業過程中每個細節入手，策劃方案，不斷實踐，不斷推進節水環保工作的落實。

3）我國是個水資源嚴重短缺的國家[6]，人均水資源量為2 200 m3，僅為世界人均水平的1/4，是世界貧水的13個國家之一，目前水資源短缺已經成為制約我國經濟和社會可持續發展的突出問題，這需要我們每一名員工提高自身節水意識，爭做節水先鋒。