油井油泥砂分離回收設(shè)備研制

陳 瑛，王若東，任 波（．勝利石油管理局　設(shè)備管理處，山東東營5700；．長慶油田分公司　第七采油廠甘肅慶陽74500；．渤海裝置遼河重工有限公司，遼寧盤錦400）

油井油泥砂分離回收設(shè)備研制

陳 瑛1，王若東2，任 波3
（1．勝利石油管理局設(shè)備管理處，山東東營257001；2．長慶油田分公司第七采油廠甘肅慶陽745100；3．渤海裝置遼河重工有限公司，遼寧盤錦124010）①

油田油井作業(yè)生產(chǎn)過程中會(huì)產(chǎn)生含有油、泥、砂等物質(zhì)的廢水。油、泥、砂所含的烴類物質(zhì)對(duì)環(huán)境危害較大，被列入《國家危險(xiǎn)廢物名錄》中的危險(xiǎn)廢物，如果現(xiàn)場(chǎng)不及時(shí)處理，必然會(huì)造成環(huán)境污染。當(dāng)前油井作業(yè)產(chǎn)生的廢水處理方法處理成本高、操作復(fù)雜，不能滿足現(xiàn)行環(huán)保要求。研制了一種高效的油井液現(xiàn)場(chǎng)分離設(shè)備，能及時(shí)將油、泥、砂分離并進(jìn)行集中無害化處理，運(yùn)行經(jīng)濟(jì)，實(shí)用性強(qiáng)、操作可靠，具有良好的環(huán)境效益和經(jīng)濟(jì)效益。

油井；油泥砂；危險(xiǎn)廢物；分離回收設(shè)備

國內(nèi)陸地油田油井作業(yè)過程中產(chǎn)生的廢液回收流程是：循環(huán)污水池內(nèi)作業(yè)廢液通過泵車吸入并輸送到污水罐車后運(yùn)離井場(chǎng)，到污水站集中排放和處理；沉積在循環(huán)污水池內(nèi)的油、泥、砂需由人工清理并裝入運(yùn)輸車輛，運(yùn)送到油泥砂處理站。按照以上對(duì)油井作業(yè)廢液的處理工藝，對(duì)循環(huán)污水池內(nèi)廢液回收需要1臺(tái)泵車、1臺(tái)污水罐車、1臺(tái)運(yùn)輸車和2～3名操作工人配合才能完成。由于廢液中一般含油泥砂在10%左右，人工清理沉積在循環(huán)池內(nèi)油泥砂時(shí)，容易造成污染物泄漏現(xiàn)象，造成井場(chǎng)環(huán)境污染。

使用油井油泥砂分離回收裝置進(jìn)行油井作業(yè)廢液現(xiàn)場(chǎng)處理不需要其他設(shè)備配合，只需1名操作工就可以完成廢液現(xiàn)場(chǎng)處理，并且不會(huì)對(duì)周邊環(huán)境造成任何污染。

1 結(jié)構(gòu)與技術(shù)參數(shù)

1．1 結(jié)構(gòu)

為了便于油井廢液現(xiàn)場(chǎng)回收，油井油、泥、砂分離回收裝置設(shè)計(jì)為車載移動(dòng)設(shè)備。裝置主要由旋流除砂器、三級(jí)沉降罐、收液管匯、反沖洗管匯、侵入式液位計(jì)、負(fù)壓引流泵、上液管匯、液壓系統(tǒng)、離心砂泵、沖洗管匯、電氣控制系統(tǒng)和底盤車等組成，如圖1所示。

通過底盤車取力為液壓系統(tǒng)動(dòng)提供力源，液壓馬達(dá)驅(qū)動(dòng)離心砂泵，離心砂泵將含油、泥、砂的油井生產(chǎn)作業(yè)廢液吸到車上，再經(jīng)旋流除砂器和三級(jí)沉降罐處理。在處理過程中連續(xù)沖刷攪動(dòng)循環(huán)池內(nèi)油、泥、砂，保證廢液將油、泥、砂全部通過離心泵吸到車上進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)回收處理的目的。

圖1 油井油泥砂分離回收裝置

1．2 技術(shù)參數(shù)

離心泵排量100 m3／h

離心泵揚(yáng)程30 m

液壓系統(tǒng)壓力25 M Pa

設(shè)計(jì)處理量60 m3／h

適應(yīng)介質(zhì)含油、泥、砂污水

分離效率＞90%

外形尺寸9 365 m m×2 495 m m×3 300 m m

2 原理與技術(shù)特點(diǎn)

2．1 原理

油井作業(yè)過程中產(chǎn)生的廢液含油、泥、砂沉積在地面循環(huán)污水池內(nèi)，負(fù)壓引流泵將液體引入離心砂泵，啟動(dòng)液壓系統(tǒng)，液壓馬達(dá)驅(qū)動(dòng)離心砂泵，開啟沖洗閥，沖刷攪動(dòng)地面循環(huán)池內(nèi)固態(tài)泥、砂，增加固態(tài)泥砂的流動(dòng)性；含固態(tài)泥砂的污水由離心砂泵以60 m3／h的流量輸入旋流除砂器，經(jīng)旋流除砂器去除的較大粒徑泥砂儲(chǔ)存于沉降罐后部沉降腔，粒徑細(xì)小的懸浮固體顆粒隨液體進(jìn)入后兩級(jí)沉降腔沉降，沉降后的液體繼續(xù)給離心砂泵供液，由此循環(huán)［1 5］，直至收盡地面循環(huán)池內(nèi)的固態(tài)泥砂和含油液體，流程如圖2所示。

油泥砂分離回收完成后，啟動(dòng)自動(dòng)反沖洗流程，由第3級(jí)沉降腔給離心砂泵供液，連續(xù)沖刷擾動(dòng)3個(gè)沉降腔底部固體懸浮物及顆粒，邊沖刷邊排放至油泥砂處理點(diǎn)，直至低液位報(bào)警，自動(dòng)停止反沖洗。

圖2 油井油泥砂分離回收設(shè)備流程

2．2 技術(shù)特點(diǎn)

1） 油井油、泥、砂分離回收裝置有離心泵和油、泥、砂分離處理設(shè)備，可以實(shí)現(xiàn)油井作業(yè)返出液的固液分離回收，作業(yè)過程中不需要其它設(shè)備配合。

2） 油泥砂分離設(shè)備工作壓力0．6 M Pa，工作排量60 m3／h，能夠?qū)⑤^大粒徑的泥砂攜帶到分離設(shè)備內(nèi)，可高效地進(jìn)行固液分離。

3） 采用PL C程序控制，觸摸屏操作、顯示，全液壓驅(qū)動(dòng)，閥門動(dòng)作為24 V電控氣動(dòng)方式。

4） 處理過程系統(tǒng)密閉循環(huán)，無污染物泄漏現(xiàn)象發(fā)生。

5） 整個(gè)過程不需要進(jìn)行人工清理，可以減輕操作工人的勞動(dòng)強(qiáng)度。

3 現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用

常規(guī)廢液回收施工設(shè)備、人力等資源消耗大，并且效率低。2014 07 10—2014 12 31，2臺(tái)油井油泥砂分離回收裝置在勝利油田分公司孤島采油廠現(xiàn)場(chǎng)累計(jì)施工408井次。

1） 資源得到優(yōu)化。改變了原有的液罐車與泵車、運(yùn)輸車配套收液的固化模式，一車一人即可完成收液施工。

2） 提高了施工效率。實(shí)現(xiàn)了油泥砂分離回收設(shè)備一站式收液，機(jī)動(dòng)靈活，時(shí)效性強(qiáng)，消除了車等人、車等車現(xiàn)象，現(xiàn)場(chǎng)使用數(shù)據(jù)如表1。

3） 不需人工清砂，減少環(huán)境污染。采用閉式回收流程，消除了液體和含油泥砂泄露的隱患。

4） 操作性能好，人工勞動(dòng)強(qiáng)度低。采用觸摸屏操作，程序控制，設(shè)備有自動(dòng)循環(huán)沖洗功能，不需人工清罐、清污，減輕了人工勞動(dòng)強(qiáng)度。

表1 現(xiàn)場(chǎng)使用數(shù)據(jù)

4 結(jié)論

1） 油泥砂分離回收設(shè)備取代了液罐車、泵車和運(yùn)輸車輛，提高了施工效率，是一種理想的廢液回收設(shè)備，經(jīng)濟(jì)效益顯著。

2） 油泥砂分離回收設(shè)備不需人工清罐、清污，減輕了人工勞動(dòng)強(qiáng)度，現(xiàn)場(chǎng)零排放，符合國家環(huán)保要求，社會(huì)效益顯著。

［1］ 申平安，王遠(yuǎn)慶，吳光敏，等．J H X5280 T SC型沖砂洗井車的研制［J］．石油機(jī)械，2008（8）：51 54．

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［3］ 陳剛．含油乳化污水分離處理系統(tǒng)試驗(yàn)裝置設(shè)計(jì)［J］．石油礦場(chǎng)機(jī)械，2014，43（4）：29 32．

［4］ 于桂杰，馬麗，劉琮杰，等．洗井沖砂液綜合處理裝置研制［J］．石油礦場(chǎng)機(jī)械，2013，42（11）：83 86．

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T E934．9

B

10．3969／j．issn．1001 3842．2015．06．022

1001 3482（2015）06 0093 02

①2015 01 20

陳 瑛（1967 ），女，山東昌邑人，高級(jí)工程師，主要從事石油設(shè)備管理工作。