油田井下作業(yè)清潔生產(chǎn)的影響因素及綜合治理措施

曹克云 張東杰 馬麗芹 曹秀玉（中原油田采油一廠作業(yè)大隊(duì)， 河南 濮陽 457172）

油田井下作業(yè)清潔生產(chǎn)的影響因素及綜合治理措施

曹克云 張東杰 馬麗芹 曹秀玉（中原油田采油一廠作業(yè)大隊(duì)， 河南 濮陽 457172）

我國在油氣開采方面投入的力度越來越大，但是在對(duì)油氣進(jìn)行開發(fā)的過程中，油井開發(fā)事故也在增多，一些嚴(yán)重的事故不但造成了巨大的經(jīng)濟(jì)損失還對(duì)當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)環(huán)境造成了不良影響。因此提高生產(chǎn)工藝進(jìn)行清潔生產(chǎn)勢(shì)在必行。本文將對(duì)井下作業(yè)清潔技術(shù)影響因素和治理措施進(jìn)行分析。

井下作業(yè)；污染因素；治理措施

當(dāng)前我國注重環(huán)境的保護(hù)和治理工作，要求石油企業(yè)在保持生產(chǎn)效率的同時(shí)也要對(duì)環(huán)境進(jìn)行保護(hù)，這對(duì)石油企業(yè)提出了挑戰(zhàn)。加強(qiáng)預(yù)防手段，在生產(chǎn)石油的過程中應(yīng)用污染控制手段，對(duì)企業(yè)和環(huán)境有著重要的意義。

1 油田井下作業(yè)污染因素分析

(1)井下作業(yè)前的潛在污染因素 井下作業(yè)前的潛在因素主要包括：射孔因素、地應(yīng)力因素、生產(chǎn)因素、固井因素和腐蝕因素。

射孔因素指的是，在井下地層結(jié)構(gòu)復(fù)雜，地下有著各種隔層泥巖和頁巖等物質(zhì)，井下作業(yè)進(jìn)行射孔時(shí)操作不當(dāng)會(huì)致使地下巖層被破壞。注入水后將導(dǎo)致泥巖受到侵蝕，使地應(yīng)力產(chǎn)生變化。由于套管和地下結(jié)構(gòu)的不匹配，會(huì)使套管受到擠壓等外界壓力，縮減套管使用壽命。

在對(duì)油田進(jìn)行開發(fā)過程中，地應(yīng)力易受到影響，特別是地層出砂、斷層錯(cuò)動(dòng)、高壓注水等情況都會(huì)對(duì)地應(yīng)力產(chǎn)生影響，而部分油井套管在開采的過程中可能無法適應(yīng)地應(yīng)力的變化，進(jìn)而對(duì)井下產(chǎn)生污染，這是由于地應(yīng)力因素引發(fā)的污染。

生產(chǎn)因素導(dǎo)致污染則是因?yàn)樵趯?duì)管柱進(jìn)行生產(chǎn)設(shè)計(jì)的過程中存在缺陷，或是進(jìn)行高壓注入時(shí)手段不當(dāng)導(dǎo)致地下斷層或破碎帶復(fù)活，地下低層發(fā)生錯(cuò)動(dòng)使井下套管受到損害。

固井因素是因?yàn)樵谶M(jìn)行固井工序時(shí)，因?yàn)榧夹g(shù)原因，出現(xiàn)井眼不規(guī)則、井斜、水泥與巖壁膠結(jié)固化效果差等情況，都會(huì)使井下管柱的使用壽命縮短。井下管柱壽命縮短后對(duì)工期和施工速率都會(huì)產(chǎn)生影響，而且管柱質(zhì)量降低更易受到破壞。

腐蝕因素通常都是由于井下管柱受到腐蝕導(dǎo)致。井下環(huán)境復(fù)雜，井下管柱常常會(huì)受到生化腐蝕、化學(xué)腐蝕、電化學(xué)腐蝕等威脅。腐蝕產(chǎn)生的原因多是來自于地下水、硝酸鹽和硫酸鹽還原菌等。井下施工前對(duì)潛在的污染因素不能進(jìn)行有效的防護(hù)，將會(huì)對(duì)套管產(chǎn)生嚴(yán)重的損害，增加施工成本和井下作業(yè)工作量，最重要的是腐蝕套管后會(huì)對(duì)地下環(huán)境產(chǎn)生污染。

(2)油井施工過程中的污染因素 井下施工過程中的污染因素有三種，分別是：措施施工、試油施工和檢泵施工。

措施施工是在進(jìn)行酸化、鉆磨、沖砂或酸化等施工措施的過程中，會(huì)排放出殘液，這些殘液不論是遺留在井筒內(nèi)還是地面，都會(huì)造成污染。

進(jìn)行試油施工的過程中要進(jìn)行洗井工序，產(chǎn)生的原油和污水造成污染。井口防噴盒的鋼絲繩會(huì)不斷進(jìn)行運(yùn)動(dòng)，摩擦防噴盒的膠皮并產(chǎn)生磨損。防噴盒封閉能力降低，導(dǎo)致原油污水噴出造成污染。

檢泵施工時(shí)，油井內(nèi)的油管附著的原油，提抽桿和清潔桿上也會(huì)粘黏原油或殘液，到了地面后會(huì)污染地面環(huán)境，帶來不良影響。

2 井下作業(yè)清潔生產(chǎn)技術(shù)

(1)管柱防護(hù)技術(shù) 因操作不當(dāng)使得管柱遭到損毀并導(dǎo)致污染的情況時(shí)有發(fā)生，尤其是在出砂較多的油層當(dāng)中，這種事故更易發(fā)生。因此，做好人造井壁防砂能夠增強(qiáng)油層的支撐力度，修井過程中使用小噸位封隔器，簡化生產(chǎn)管柱從而減少坐封次數(shù)。使用管柱防磨新工藝，進(jìn)而能夠有效的延長管柱使用壽命，增強(qiáng)抗磨能力。為了使管柱獲得更好的養(yǎng)護(hù)，油田企業(yè)要定期對(duì)管柱進(jìn)行保養(yǎng)延長油井的壽命。

(2)套柱防護(hù)技術(shù) 為了降低油井潛在污染因素，在套管設(shè)計(jì)方面要對(duì)容易產(chǎn)生損害的油井部分使用厚壁套管。井下容易發(fā)生腐蝕的區(qū)域，要選用防腐能力強(qiáng)，性質(zhì)穩(wěn)定的套管，由于地下油藏類型不同，面對(duì)不同的腐蝕介質(zhì)，要有針對(duì)性的選擇不同材質(zhì)的套管，并使用有效的防腐措施降低腐蝕對(duì)套管的影響。在套管使用接箍保護(hù)環(huán)后能夠有效減輕地層施加在臺(tái)肩面上的壓力，保護(hù)油井安全。增強(qiáng)固井質(zhì)量也能有效保護(hù)套管。使用井身軌跡控制技術(shù)構(gòu)建規(guī)則的井徑，利用密度低塑性強(qiáng)的水泥作為原料可以增強(qiáng)固井質(zhì)量，進(jìn)而提高套管承受外界壓力的強(qiáng)度。

(3)井下作業(yè)施工中清潔技術(shù) 使用方鉆桿自封封井技術(shù)的目的是對(duì)方鉆桿與套管的空間進(jìn)行密封，從而保持地面環(huán)境的清潔，并能將返出液重復(fù)利用。這種方法能有效解決井下作業(yè)中鉆磨、沖砂、套銃等工序所產(chǎn)生的刺漏情況。在井下作業(yè)的過程中，管桿要進(jìn)行清潔，這時(shí)殘留的原油和殘液會(huì)污染周邊環(huán)境，可以引進(jìn)當(dāng)前的常用的一種防污染塑料膜作為防護(hù)工具，清潔工作結(jié)束后對(duì)薄膜和殘液進(jìn)行集中處理，繼而保護(hù)施工環(huán)境。

3 結(jié)語

油井施工所產(chǎn)生的污染對(duì)井下和地面環(huán)境都將會(huì)造成巨大的影響。將清潔工藝應(yīng)用在井下作業(yè)之前和工作過程中，對(duì)環(huán)境保護(hù)能夠起到良好的保護(hù)作用。但是當(dāng)前我國井下清潔生產(chǎn)技術(shù)與發(fā)達(dá)國家相比，仍然有諸多方面需要提高。這要求我國油井生產(chǎn)相關(guān)工作人員和研究者能夠在實(shí)際生產(chǎn)工作中總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，刻苦攻關(guān)，為提升我國井下清潔生產(chǎn)技術(shù)能力做出貢獻(xiàn)。

[1]茍建林.天然氣勘探開發(fā)項(xiàng)目綜合環(huán)境影響評(píng)價(jià)研究[D].西南石油大學(xué)，2013.

[2]閆建林.油水井小修作業(yè)先進(jìn)環(huán)保工藝技術(shù)應(yīng)用[J].當(dāng)代化工，2013，06:861-862+866.

[3]莫蘭蘭.石油勘探開發(fā)項(xiàng)目清潔生產(chǎn)評(píng)價(jià)研究[D].東北石油大學(xué)，2013.