油水井酸化過程中環(huán)境保護技術

趙長權 周賓 謝收偉

（1 中原油田分公司文衛(wèi)采油廠,山東 聊城 252435；2、3 中原油田分公司采油氣工程服務中心作業(yè)三大隊，山東 聊城 252435）

一、項目概況

酸化作為油水井重要的增產、增注措施，能在一定程度上解除堵塞物，恢復油井產能，降低水井注水壓力，提高注水量。而在常規(guī)的酸化中容易出現(xiàn)酸液落地污染井場土壤，反應產生的氣體對周邊的大氣產生污染，同時在酸化過程中的洗井返排殘酸在中和反應時，反應產生高溫對防滲材料影響，導致破損滲漏，殘酸進入土壤產生污染，因此在酸化過程中環(huán)境保護要求酸化過程中“酸不見天、人不見酸”，對酸化過程中的環(huán)境保護提出了更高的標準和要求，以往的常規(guī)現(xiàn)場酸化環(huán)境保護措施不適應目前的環(huán)境保護要求。

因此，通過對酸化過程中環(huán)境保護影響因素分析，采取有針對性的環(huán)境保護對策，最大限度降低酸化對環(huán)境的影響。

二、項目完成內容

（一）酸化過程中環(huán)境保護影響因素分析

酸化過程中的環(huán)保影響可歸納為三個主要方面：一是酸液的落地對井場土壤的污染；二是洗井返排的殘酸對井場周邊土壤環(huán)境影響；三是酸液中鹽酸分子揮發(fā)，擴散至附近空氣中，污染附近大氣。

1.施工酸液落地對井場土壤的污染。酸化施工過程是用泵車將酸罐內配制好的酸化液注入目的油層，達到解除油層污染的目的，常規(guī)的注入酸液是方式是在地面放置一個200 公斤的塑料桶，用軟管線將酸罐內的酸液放置到桶內，然后再由泵車將放到塑料桶內的酸液泵入目的油層，在放酸液過程中容易出現(xiàn)酸液溢出塑料桶，流到地面，酸液和土壤產生化學反應，產生大量二氧化碳，污染了附近大氣，同時也污染了土壤。造成這種情況出現(xiàn)主要是：一是現(xiàn)場放酸液的工人注意力不集中，沒有隨時觀察桶內酸液液面，導致放酸流量過大溢出，流到地面；二是泵車突然出現(xiàn)故障，導致泵車吸入液體能力下降或無吸液能力，而酸液還在繼續(xù)流入地面的塑料桶內，導致酸液溢出流到地面，對土壤產生污染。

2.洗井返排的殘酸對井場周邊環(huán)境影響。大部分酸化井在酸化后需要反洗井將井筒內的殘酸返排出井筒，減少殘酸對井筒的腐蝕，而返排出井筒的殘酸需要加堿中和至PH 值合格，然后由泵車泵入罐車內選擇合適的方式處理殘液，以往殘酸中和使用的都是片堿（主要成分是NaOH），而使用片堿中和殘酸，在中和反應過程中會釋放大量的熱，產生的高溫容易將防滲池的防滲材料高溫熔化，導致殘液滲入土壤中污染周邊土壤。

3.酸液中鹽酸分子揮發(fā)，擴散至附近空氣中，污染附近大氣。酸化施工排放酸液時，酸液中的鹽酸分子比較活躍，容易揮發(fā)擴散至附近的大氣中，現(xiàn)場施工人員可以聞到刺鼻的氣味，對現(xiàn)場人員健康產生影響，同時也污染了周邊的大氣。

（二）酸化過程中的環(huán)境保護技術

密閉系統(tǒng)酸化施工，解決酸液對土壤及環(huán)境的污染。目前環(huán)保對酸化施工作業(yè)要求越來越嚴格，針對以往的酸液落地污染土壤以及鹽酸分子揮發(fā)擴散污染周邊大氣情況，環(huán)保的處罰力度也是比較到，污染嚴重的甚至開出上百萬的處罰罰單，因此在油水井酸化這方面，目前環(huán)保上要求酸化作業(yè)過程中“酸不見天、人不見酸”，就是酸化過程中現(xiàn)場人員看不到酸液，而酸液也不和外界接觸，整體是一個密閉流程施工，這也對對酸化過程中的環(huán)境保護提出了更高的標準和要求，以往的現(xiàn)場酸化施工對環(huán)境保護措施遠遠滿足不了目前的環(huán)境保護要求。如何做到酸化作業(yè)過程中“酸不見天、人不見酸”，需要酸化施工對酸液的排放及注入實現(xiàn)密閉方式施工，已達到 “酸不見天、人不見酸”的要求。

1.酸罐排酸口改進。酸化中的酸液需要泵車（通常說的水泥車）注入地層內，以往的酸化施工是將酸液放入桶內，再由泵車注入井內進入地層，通過改進酸罐車的排酸口出口閘門及管線，使得出口管線和泵車的吸入口管線匹配，將泵車的吸入管線插入酸罐車排酸出口，酸液直接進入泵車吸入管線內，通過泵車將進入管線內的酸液泵入目的層內，酸液不再和空氣接觸，也不會出現(xiàn)酸液落地現(xiàn)象，實現(xiàn)了環(huán)保要求的酸化作業(yè)過程中“酸不見天、人不見酸”要求，也杜絕了酸化過程中的對環(huán)境的污染。

2.洗井返排的殘酸進專用池，解決殘酸中和對井場土壤污染。常規(guī)酸化后洗井返排的殘酸進防滲池，但是在加堿中和過程中，酸堿中和反應產生的熱量容易熔化防滲布，導致殘酸滲入土壤，污染環(huán)境，通過現(xiàn)場吊裝專用防滲池，洗井殘酸進入專用防滲池，中和過程中也不會出現(xiàn)滲漏問題，中和后的殘液妥善處理，解決了以往的洗井中和殘酸過程中反應高溫熔化防滲材料，導致殘酸滲漏污染周邊土壤問題。

三、創(chuàng)新內容

（一）密閉系統(tǒng)酸化施工實現(xiàn)“酸不見天、人不見酸”，保護了土壤和周圍大氣

（二）洗井殘酸進專用池，解決了殘酸滲入土壤導致污染的問題

四、現(xiàn)場應用情況

（一）現(xiàn)場應用情況

2019 年現(xiàn)場應用22 井次，密閉系統(tǒng)酸化施工沒有出現(xiàn)酸液對土壤及大氣的污染情況；洗井殘酸進專用池，也沒有出現(xiàn)殘酸滲漏污染周邊土壤情況。

（二）效益分析

現(xiàn)場應用22 井次，與常規(guī)的酸化對環(huán)保影響對比，減少環(huán)境污染8 井次，平均每井次減少環(huán)保處罰10 萬元，合計減少環(huán)保處罰80 萬元，單井投入環(huán)保費用1.2 萬元，累計投入環(huán)保費用26 萬元，產生效益54 萬元，投入產出比1：3.1。

五、結論與認識

（一）密閉系統(tǒng)酸化施工，“酸不見天、人不見酸”，保護土壤及環(huán)境

（二）酸化后洗井返排殘酸改進，解決殘酸滲漏污染，利于環(huán)境保護