綠色作業(yè)技術(shù)在吉林油田的探索與應(yīng)用

史燕偉

（中國(guó)石油吉林油田公司安全環(huán)保處）

綠色作業(yè)技術(shù)在吉林油田的探索與應(yīng)用

史燕偉

（中國(guó)石油吉林油田公司安全環(huán)保處）

為從源頭上解決落地原油造成的環(huán)境污染問(wèn)題，吉林油田應(yīng)用了綠色作業(yè)技術(shù)。文章闡述了抽油桿刮油、油管刮油、油管泄油、密閉井筒連續(xù)沖除砂和快速防噴等綠色作業(yè)技術(shù)的原理及特點(diǎn)，介紹了這些技術(shù)在吉林油田的實(shí)施效果，并進(jìn)行效益評(píng)價(jià)。實(shí)踐證明，綠色作業(yè)技術(shù)很好的解決了落地原油污染問(wèn)題，現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用效果顯著。

綠色作業(yè)技術(shù)；落地原油；吉林油田

0 引 言

隨著油田的開(kāi)發(fā)，修井作業(yè)工作量越來(lái)越大，產(chǎn)生大量的落地原油，回收處理困難較大。吉林油田每年產(chǎn)生油土、油泥約5 000～1萬(wàn)t，其中80%以上是修井作業(yè)過(guò)程產(chǎn)生的。近年來(lái)，吉林油田加強(qiáng)了對(duì)油水井的作業(yè)管理，探索延長(zhǎng)油水井免修期的有效辦法［1］，同時(shí)通過(guò)在油水井作業(yè)過(guò)程中在管橋下鋪墊干凈塑料布，在周?chē)O(shè)置圍堰和利用罐車(chē)積極回收等具體措施控制污染面積，耗費(fèi)大量的人力、物力和財(cái)力，但仍然對(duì)周?chē)h(huán)境造成了不良影響。吉林油田通過(guò)引進(jìn)實(shí)施“綠色作業(yè)技術(shù)”［2］，降低了修井作業(yè)產(chǎn)生的落地原油量，減少了環(huán)境污染。

1 油田綠色作業(yè)技術(shù)

1.1 抽油桿刮油復(fù)合技術(shù)

抽油桿刮油復(fù)合技術(shù)［3］主要用于解決作業(yè)過(guò)程中從修井井筒［4］上提抽油桿時(shí)將附著原油攜帶至地面的問(wèn)題。抽油桿配套刮油器由殼體、引導(dǎo)桿和刮油膠芯等組成。刮油器裝于井口處［3］，當(dāng)上起抽油桿時(shí)，它把抽油桿外壁附油刮入油管或回流進(jìn)入套管，可以避免上提抽油桿過(guò)程中原油落地。

1.2 油管刮油復(fù)合技術(shù)

油管刮油復(fù)合技術(shù)主要適用于解決作業(yè)修井過(guò)程中從修井井筒上起油管時(shí)將油管外壁附帶原油散落地面的問(wèn)題。油管復(fù)合刮油器主要由壓蓋、膠芯及壓緊螺栓等組成。配套的刮油器安裝在采油樹(shù)［1］上，上起油管時(shí)將油管外壁附油刮入套管，避免原油散落地表［5］。

1.3 油管泄油復(fù)合技術(shù)

油管泄油復(fù)合技術(shù)主要用于將修井作業(yè)過(guò)程中油管上提時(shí)上附原油卸回井筒，有效防止作業(yè)時(shí)原油污染地面。

1.3.1 撞擊式油管泄油復(fù)合技術(shù)

撞擊式復(fù)合油管泄油器［3］用于解決油層出砂較輕的油井作業(yè)引起的環(huán)境污染問(wèn)題，主要由銅芯及泄油器主體等相關(guān)器件組成。將復(fù)合泄油器裝接在抽油泵的固定閥與泵筒之間，作業(yè)時(shí)上提抽油桿和泵活塞后，投入撞擊抽油桿，有效實(shí)現(xiàn)泄油［3］，減少污染。

1.3.2 通用滑套式油管復(fù)合泄油技術(shù)

通用滑套式油管復(fù)合泄油器主要用于解決在較易發(fā)生砂埋、砂卡的油井作業(yè)時(shí)產(chǎn)生的原油污染問(wèn)題。其部件主要由開(kāi)啟裝置和滑套密閉裝置等組成。當(dāng)發(fā)生油層吐砂造成的砂埋油層及油管或泵砂卡時(shí)，使用配套安全倒扣卡子，將抽油桿向正旋轉(zhuǎn)，上起砂卡器及以上的所有井下桿柱，開(kāi)啟伴隨抽油桿上行時(shí)打開(kāi)的泄油孔，有效實(shí)現(xiàn)泄油。對(duì)重稠油井或結(jié)蠟較重油井，當(dāng)配套的泄油器打開(kāi)后，把含少量降黏劑的熱污水打進(jìn)井下油管，溶洗清潔油管內(nèi)壁和油桿外壁殘余油。與刮油器有機(jī)配合，能解決重稠油井和嚴(yán)重結(jié)蠟油井的泄油與刮油問(wèn)題。

1.4 密閉井筒連續(xù)沖除砂

密閉井筒連續(xù)沖除砂技術(shù)［3］可實(shí)現(xiàn)對(duì)井筒內(nèi)進(jìn)行密閉連續(xù)沖砂和除砂作業(yè)，有效回收落地原油沖砂殘余液，防止資源浪費(fèi)和環(huán)境污染。

1.4.1 密閉連續(xù)沖除砂復(fù)合技術(shù)

密閉連續(xù)沖除砂［3］部件主要由換向沖砂短接、井口換向自封器及高壓換向閥組成。在作業(yè)過(guò)程中，通過(guò)換向短接、換向閥及換向自封控制裝置使沖砂基液從油管進(jìn)行正循環(huán)，實(shí)現(xiàn)正沖砂作業(yè)。當(dāng)加深沖砂管時(shí)，可通過(guò)換向操作閥控制沖砂液流入自封側(cè)孔，通過(guò)液柱壓力打開(kāi)換向操作閥，把沖砂基液更好的注進(jìn)井內(nèi)沖砂管柱內(nèi)，實(shí)現(xiàn)油井“正洗”作業(yè)。過(guò)程中不用關(guān)停泵操作即可連續(xù)接入沖砂管單根，重復(fù)上述沖砂、洗井正常循環(huán)作業(yè)流程，實(shí)施密閉連續(xù)沖除砂工序作業(yè)。與常規(guī)的沖砂作業(yè)相比，其優(yōu)點(diǎn)是：①避免由關(guān)停泵引起的砂子回落砂卡事故；②減少換接沖砂單根耽誤的時(shí)間；③返砂量提高，沖砂效果好；④沖砂洗井時(shí)間縮短，減輕了近井儲(chǔ)層堵塞污染。

1.4.2 XCS-60型沖砂液除砂

XCS-60型沖砂液除砂裝置的核心是固液分離器，它把渦旋離心與沉降有機(jī)結(jié)合，充分利用沖砂液自身的勢(shì)能與動(dòng)能，使其沿著分離器內(nèi)腔強(qiáng)烈快速旋轉(zhuǎn)，重質(zhì)成分顆粒在離心力及重力的雙重作用下，沿著分離器錐體旋入積砂斗內(nèi)，同時(shí)用手動(dòng)換向閥來(lái)控制氣體球閥開(kāi)關(guān)進(jìn)行定時(shí)排砂過(guò)程。殘液沿著溢流口流入分級(jí)沉降罐第一級(jí)內(nèi)，同時(shí)少量未分離的固體顆粒沉降在第一級(jí)罐內(nèi)，油水液體流進(jìn)第二級(jí)罐內(nèi)。由于重力差異，水通過(guò)隔板下部的閘板控制流進(jìn)第三級(jí)罐內(nèi)，后經(jīng)排水管排入沖砂作業(yè)循環(huán)系統(tǒng)。

1.5 快速防噴作業(yè)技術(shù)

1.5.1 輕便快速作業(yè)防噴

輕便快速作業(yè)防噴［3］裝置由錐管掛式敞開(kāi)單流閥、加厚一體提升短接及變扣閥等組成，作業(yè)時(shí)用單流閥式密封結(jié)構(gòu)取代球閥式或閥板式開(kāi)關(guān)結(jié)構(gòu)，進(jìn)行正常作業(yè)變扣。當(dāng)發(fā)現(xiàn)井噴征兆，則迅速變扣與起下作業(yè)管柱扣相連接，防噴油管掛座封，反轉(zhuǎn)提升短接，應(yīng)用自身彈力促使敞開(kāi)的單流閥快速關(guān)閉，實(shí)現(xiàn)快速防噴作業(yè)，耗時(shí)短，僅需1 min、1個(gè)人就可以完成全部操作過(guò)程。

1.5.2 抽油桿防噴作業(yè)技術(shù)

抽油桿防噴作業(yè)技術(shù)［3］能有效預(yù)防起、下抽油桿所發(fā)生的井噴事故，部件主要由卡箍頭、抽油桿變扣接頭及提升短接等組成。在起、下抽油桿時(shí)油管內(nèi)若產(chǎn)生溢流或中途停工現(xiàn)象，將井下抽油桿與變扣接頭連接，鎖緊卡箍頭即可。

2 實(shí)施效果

2.1 一般清檢作業(yè)無(wú)污染

通過(guò)100口油井的一般清蠟檢泵作業(yè)證明，井口安裝油桿、井下安裝泄油器和油管刮油器，作業(yè)過(guò)程中起出的抽油桿、油管附著的原油大部分能落回井筒中，僅有少量原油依附在油桿、油管外壁帶出井口。作業(yè)后現(xiàn)場(chǎng)基本維持作業(yè)前原貌，僅在管橋下已鋪墊的塑料布上有少量原油，對(duì)附近土壤、農(nóng)田未造成污染，實(shí)現(xiàn)一般清檢作業(yè)無(wú)污染。

2.2 沖砂作業(yè)油砂水不外排

經(jīng)過(guò)對(duì)8口油井進(jìn)行密閉連續(xù)沖砂裝置的作業(yè)試驗(yàn)，作業(yè)完井現(xiàn)場(chǎng)較好的保持了作業(yè)前的原貌，實(shí)現(xiàn)油、砂、水液不外排，而且避免了出現(xiàn)接單根而耽誤作業(yè)時(shí)間的現(xiàn)象，可實(shí)現(xiàn)連續(xù)沖砂不關(guān)停泵，避免由于砂子回落發(fā)生的砂卡泵等事故，提升返砂效率及沖砂效果，作業(yè)時(shí)投入的車(chē)輛和水量減少，降低了臨時(shí)占地造成的損失。

2.3 作業(yè)井噴得到有效控制

1口井作業(yè)施工時(shí)發(fā)生井噴，經(jīng)安裝快速防噴裝置，井噴得到控制，噴出的少量原油由工人及時(shí)清收，未造成周?chē)h(huán)境污染，但未實(shí)現(xiàn)1 min快速安裝防噴裝置的操作，前后用時(shí)約3 min，主要原因是作業(yè)工人對(duì)安裝程序不熟練。

3 效益評(píng)價(jià)

3.1 環(huán)境效益

“綠色作業(yè)技術(shù)”從施工源頭消除作業(yè)過(guò)程中所產(chǎn)生的落地原油對(duì)周?chē)寥馈⑥r(nóng)田等環(huán)境的污染，保護(hù)了松花江水域的水資源環(huán)境，具有顯著的環(huán)境效益和社會(huì)效益。

3.2 經(jīng)濟(jì)效益

采用“綠色作業(yè)技術(shù)”，按每年修井作業(yè)工作量1 000口、沖砂作業(yè)工作量150口計(jì)算，在有效控制井噴情況下，第一年投資151.47萬(wàn)元，以后每年投資26.8萬(wàn)元。

按每作業(yè)1口井少損失0.5 t原油計(jì)算，全年可少損失原油500 t；按每口沖砂作業(yè)井由于外排油砂、油水最低損失2 t原油計(jì)算，可回收300 t原油。按最低結(jié)算價(jià)格1 100元／t計(jì)算，每年可減少損失88萬(wàn)元。此外，減少了污染賠償、落地原油的回收和油土油泥的處理等費(fèi)用，若按每年最低節(jié)省10萬(wàn)元計(jì)算，采用“綠色作業(yè)技術(shù)”每年能減少損失98萬(wàn)元。第二年就可回收操作成本并創(chuàng)造效益18萬(wàn)元，第三年以后每年可以創(chuàng)造效益71萬(wàn)元。

4 結(jié)束語(yǔ)

吉林油田通過(guò)實(shí)施“綠色作業(yè)技術(shù)”，降低了修井作業(yè)時(shí)產(chǎn)生的落地原油污染問(wèn)題，保護(hù)了環(huán)境?！熬G色作業(yè)技術(shù)”可實(shí)現(xiàn)油區(qū)綠色環(huán)保，在油田的生產(chǎn)開(kāi)發(fā)中應(yīng)用可產(chǎn)生顯著的經(jīng)濟(jì)效益、社會(huì)效益、環(huán)境效益，有廣闊的發(fā)展前景。開(kāi)展、實(shí)施好“綠色作業(yè)技術(shù)”是一項(xiàng)系統(tǒng)工程，下一步要重點(diǎn)加強(qiáng)對(duì)作業(yè)施工人員技術(shù)培訓(xùn)，同時(shí)繼續(xù)研究配套技術(shù)，擴(kuò)大清潔應(yīng)用規(guī)模。

［1］ 梁敬東.大慶外圍油田井下作業(yè)環(huán)保技術(shù)[J].油氣田地面工程,2008,27(8):46-47.

［2］ 黃克軍.綠色環(huán)保修井技術(shù)及工具在現(xiàn)場(chǎng)施工中的應(yīng)用和推廣[J].內(nèi)蒙古石油化工,2010,36(12):95-98.

［3］ 欒玉湖.綠色修井技術(shù)的研究與應(yīng)用[J].油氣田環(huán)境保護(hù),2003,13(4):15-17.

［4］ 肖天嬌,薛發(fā)生.井下作業(yè)清潔生產(chǎn)的影響因素及綜合治理措施[J].油氣田環(huán)境保護(hù),2006,16(2):12-14.

［5］ 中國(guó)石油天然氣集團(tuán)公司人事服務(wù)中心.井下作業(yè)工[M].北京:石油工業(yè)出版社,2004.

1005-3158（2014）02-0036-02

2013-11-05）

（編輯 石津銘）

10.3969／j.issn.1005-3158.2014.02.012

史燕偉，1992年畢業(yè)于長(zhǎng)春地質(zhì)學(xué)院物探測(cè)井專(zhuān)業(yè)，現(xiàn)在中國(guó)石油吉林油田公司安全環(huán)保處從事環(huán)保管理工作。通信地址：吉林省松原市沿江東路1219號(hào)中國(guó)石油吉林油田公司安全環(huán)保處，138000