淺議油井防污染的研究與發(fā)展

權(quán)勇

摘 要：隨著油田開(kāi)采的不斷推進(jìn)，多數(shù)油田在中后期的開(kāi)采難度不斷提升，漏失井的數(shù)量以及漏失油量都越來(lái)越大，因此，如何采用更加優(yōu)化的油井污染預(yù)防機(jī)制以及更加先進(jìn)的油井防污染洗井技術(shù)就成為了當(dāng)下油井開(kāi)采領(lǐng)域的主要研究課題。本文先著手分析油井防污染在管理體制方面進(jìn)行的有效預(yù)防措施，再結(jié)合清潔生產(chǎn)模式探索井下作業(yè)的清潔生產(chǎn)技術(shù)，并進(jìn)一步摸索新型油井防污染的洗井技術(shù)，進(jìn)而對(duì)提升我國(guó)油井防污染能力以及防污染效果提供可行性的發(fā)展建議。

關(guān)鍵詞：油井防污染;預(yù)防措施;防污染洗井技術(shù)

0 引言

油田在開(kāi)采的不同階段會(huì)遇到不同的問(wèn)題，在采油的中后期過(guò)程中，油田中的油層會(huì)析出越來(lái)越多的瀝青質(zhì)、蠟質(zhì)以及鹽類，油田開(kāi)采器械和輸油管道之間也會(huì)產(chǎn)生越來(lái)越多的機(jī)械雜質(zhì)，這些都會(huì)給油田的開(kāi)采帶來(lái)巨大的困難。因此，油井防污染無(wú)論在管理制度方面、井下開(kāi)采作業(yè)方面，還是漏失井的洗井技術(shù)方面都顯得至關(guān)重要，未來(lái)的油井防污染發(fā)展必然會(huì)向著預(yù)防為主、防治結(jié)合的方向邁進(jìn)，進(jìn)而全面提升我國(guó)油田生產(chǎn)的防污染能力，為油田企業(yè)謀取經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益的最大邊際效益。

1 油井污染的常見(jiàn)因素分析

1.1 油井作業(yè)中的影響因素分析

油井在開(kāi)采、檢修和洗井的過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生多種類的污染因素。首先，在措施施工中，由于油井的酸化、壓裂、洗井以及鉆磨過(guò)程中會(huì)使用到大量的工業(yè)用液體，施工后殘留在地面或者油井中會(huì)產(chǎn)生大量的液體殘液，一旦清理不及時(shí)就會(huì)對(duì)油井造成污染;其次，在檢泵施工中，油井開(kāi)采使用的油管和提抽桿，檢修所用的清洗桿都會(huì)帶出一部分吸附在表面的原油，一旦清理不慎，就會(huì)造成油井污染;第三，在試油施工中，井口防噴盒因?yàn)樾枰M(jìn)行頻繁的洗井動(dòng)作而容易產(chǎn)生井口鋼絲繩的磨損，一旦檢修工作或者保養(yǎng)工作不到位，污水或者原油會(huì)順著逐漸增大的膠皮縫隙噴出，進(jìn)而造成地面污染。此外，工人在進(jìn)行井下工作的過(guò)程中，會(huì)產(chǎn)生大量的工業(yè)廢物和生活廢物，一旦處置不及時(shí)或者處理措施不恰當(dāng)，就會(huì)對(duì)油井造成污染。

1.2 油井作業(yè)前的影響因素分析

油井在開(kāi)采、檢修和洗井作業(yè)之前會(huì)產(chǎn)生多種類的污染因素。首先，地應(yīng)力因素。油田在開(kāi)采過(guò)程中因?yàn)榈貞?yīng)力因素會(huì)產(chǎn)生地層出砂、高壓注水、泥巖吸水以及斷層錯(cuò)動(dòng)等現(xiàn)象，油井套管因?yàn)槌杀究紤]因素而無(wú)法滿足后期開(kāi)發(fā)的地應(yīng)力要求，存在污染隱患;其次，生產(chǎn)因素。一旦管柱設(shè)計(jì)以及大型增產(chǎn)設(shè)計(jì)存在缺陷，或者高壓注入在選擇方式上不妥當(dāng)，就會(huì)造成斷層或破碎帶復(fù)活，套柱就會(huì)因?yàn)槭艿綌D壓而造成損壞，進(jìn)而產(chǎn)生污染;第三，腐蝕因素。油井管柱在長(zhǎng)時(shí)間作業(yè)之后會(huì)因各種原因而產(chǎn)生腐蝕，譬如：地下水造成的化學(xué)腐蝕和電化學(xué)腐蝕，硫酸鹽還原菌、硝酸鹽還原菌造成的生化腐蝕等，這些都會(huì)給油井管柱造成巨大的問(wèn)題，致使地層出液不正常，大幅提升了井下作業(yè)的工作量，油井污染也就隨之提升。

2 油井防污染在管理制度方面的措施

2.1 夯實(shí)環(huán)境管理體制建設(shè)

制度創(chuàng)新是采油企業(yè)提升防污染管理水平的重要基礎(chǔ)，企業(yè)要摒棄可操作性不強(qiáng)以及規(guī)章制度交叉重復(fù)的傳統(tǒng)弊端，通過(guò)制定油井開(kāi)采環(huán)境影響評(píng)價(jià)制度、環(huán)保管理例會(huì)制度、環(huán)保生產(chǎn)培訓(xùn)制度等分層、著重、有針對(duì)性的提升企業(yè)管理者和全體員工的防污染教育，將油井防污染指標(biāo)納入生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)承包指標(biāo)體系，進(jìn)而形成一套科學(xué)、完善的環(huán)保管理體系，提升油井防污染能力。同時(shí)，采油企業(yè)還要通過(guò)規(guī)范化和標(biāo)準(zhǔn)化的制度建設(shè)規(guī)范油井開(kāi)采的流程和環(huán)節(jié)，確?，F(xiàn)場(chǎng)作業(yè)人員能夠嚴(yán)格依照相關(guān)規(guī)定進(jìn)行采油操作，最大限度降低因人為因素而產(chǎn)生的污染幾率。

2.2 以動(dòng)態(tài)管理強(qiáng)化污染源控制

采油企業(yè)可針對(duì)油井污染源的影響程度將其分為三個(gè)級(jí)別，即：重大、一般、可控，三種級(jí)別執(zhí)行動(dòng)態(tài)的管理方式。三種級(jí)別污染源的污染因素要在采油站值班室的油井防污染控制文案上進(jìn)行清晰的標(biāo)注，此外，不同級(jí)別的污染源責(zé)任承包人、防污染控制措施以及出現(xiàn)突發(fā)污染事故后的處理策略都要在油井防污染控制文案上得到展現(xiàn)，在崗人員要依照控制文案的相關(guān)守則進(jìn)行日常的操作和巡檢，使得油井防污染監(jiān)管工作行程痕跡化管理，做到有據(jù)可循，杜絕操作人員的麻痹大意思想，最大限度降低油井的污染事故幾率。

2.3 對(duì)關(guān)鍵環(huán)節(jié)執(zhí)行“4321”防污染管理辦法

首先，“4”就是對(duì)采油站、作業(yè)區(qū)、作業(yè)科以及環(huán)保科等四級(jí)監(jiān)督過(guò)程進(jìn)行全過(guò)程的分級(jí)監(jiān)督管理;其次，“3”就是采取將防噴器安裝至油井井口、將高強(qiáng)度的防滲布鋪墊至井場(chǎng)、將防滲漏裝置配備至清污車輛等三相防污染措施;第三，“2”就是在施工前必須采取技術(shù)交底和安全環(huán)保交底兩次交底;第四，“1”就是施工單位在施工作業(yè)結(jié)束之后必須在一天之內(nèi)清理干凈作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)，確保油井現(xiàn)場(chǎng)的規(guī)范和整潔。

3 清潔生產(chǎn)模式下的井下作業(yè)的清潔生產(chǎn)技術(shù)

3.1 套柱保護(hù)

首先，使用高質(zhì)量的水泥添加劑、塑性好以及密度低的優(yōu)質(zhì)水泥漿，配合井深軌跡控制技術(shù)來(lái)提升固井的質(zhì)量，為應(yīng)對(duì)內(nèi)外擠壓來(lái)提升套管強(qiáng)度;其次，套管在井下的射孔段以及泥巖層會(huì)受到磨損，在改進(jìn)的設(shè)計(jì)當(dāng)中，這些區(qū)域?yàn)榱颂嵘坠艿目垢g能力要采用強(qiáng)度較高的厚壁套管，且平均每?jī)筛坠芸膳渲靡粋€(gè)扶正器，有層段的套管一根增加一個(gè)扶正器;第三，套管在不同類型的油田當(dāng)中受腐蝕的因素也不盡相同，因此，在選擇高質(zhì)量套管材料和添加劑的基礎(chǔ)上，選擇合適的套管至關(guān)重要。

3.2 井下作業(yè)過(guò)程的清潔生產(chǎn)技術(shù)

首先，泄油技術(shù)。在井下作業(yè)的過(guò)程中，采用KYLM液力錨對(duì)油管柱進(jìn)行固定，不僅可以自動(dòng)打開(kāi)泄油通道，使油管中的原油直接流回至井內(nèi)，進(jìn)而降低對(duì)地面環(huán)境造成的污染，還能夠防止管柱出現(xiàn)彎曲或者變形，進(jìn)而提升油泵的工作效率;其次，采用防污染井口裝置。采用這項(xiàng)技術(shù)最大的優(yōu)點(diǎn)就是降低提抽油管和油桿所帶來(lái)的污染，可以有效清除油桿上的原油和軟蠟，原油被重新刮回油管內(nèi)，并通過(guò)泄油器返回到井中，進(jìn)而降低污染;第三，使用塑料薄膜在作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)對(duì)油管和油桿進(jìn)行清洗，可有效降低對(duì)地面環(huán)境的污染。

4 新型油井防污染的洗井技術(shù)

當(dāng)前我國(guó)油井洗井所用的防污染封隔器主要有自封式和壓縮式兩種。自封式封隔器在洗井過(guò)程中負(fù)載較大，且膠桶容易破損，在洗井過(guò)程中易發(fā)生斷脫;壓縮式封隔器雖然具有施壓負(fù)載越大密性越高的優(yōu)勢(shì)，但過(guò)大的壓重會(huì)造成油管彎曲以及泵、管、桿的偏磨，進(jìn)而造成泵效降低，甚至是抽油桿斷脫或油管穿孔。

新型油井防污染洗井技術(shù)是一種適合抽油井采油和防污染熱洗功能于一身的采用裝置，由抽油泵、輔助熱洗工具、環(huán)空封堵總成以及撞擊式泄油器構(gòu)成，這種洗井裝置技術(shù)的最大優(yōu)勢(shì)就是在有效降低洗井液漏失的同時(shí)，解決個(gè)別井因漏失量大而無(wú)法洗井或洗井后排液周期較長(zhǎng)的缺陷。

其技術(shù)原理為：以重球擴(kuò)孔泵為結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)基礎(chǔ)，抽油泵上下端的油、套管環(huán)利用Y211封隔器進(jìn)行空間隔斷，并將洗井通道置于裝置內(nèi)部，在泵筒內(nèi)構(gòu)成洗井回路，進(jìn)而阻斷洗凈液流入油層，達(dá)到防漏失效果;

其洗井原理為：洗井液經(jīng)油套環(huán)空流入到外工作筒和泵之間的洗井通道，通過(guò)液柱壓力關(guān)閉反洗閥總成，避免洗凈液流入油層，洗井液與此同時(shí)將泵固定凡爾頂開(kāi)返回至地表。

其技術(shù)創(chuàng)新為：首先，添加泄油銷釘至泵固定凡爾總成上部，泵及上部管內(nèi)的原油在投棒剪斷泄油銷釘后將被泄到油套環(huán)空中;其次，采用可伸縮式的泵筒設(shè)計(jì)，并將可撈式底閥增設(shè)至底閥固定凡爾總成上部，這種設(shè)計(jì)的目的就是在上提泵筒時(shí)，將可撈式底閥進(jìn)行一定距離的上提，進(jìn)而幫助油套環(huán)控將全部的原油都泄到泵下井筒內(nèi)。

綜上所述，近年來(lái)，隨著我國(guó)環(huán)境友好型戰(zhàn)略發(fā)展的提出，各行各業(yè)都向著清潔型生產(chǎn)的方向邁進(jìn)，在這種環(huán)境背景的影響下，油田開(kāi)采企業(yè)致力于開(kāi)展油井防污染的研究和發(fā)展就具有十分重要的現(xiàn)實(shí)意義。油田開(kāi)采企業(yè)要圍繞油田開(kāi)發(fā)的總體趨勢(shì)，重視油井防污染管理制度以及清潔生產(chǎn)技術(shù)的應(yīng)用，加大技術(shù)研發(fā)，開(kāi)展新型的油井防污染洗井技術(shù)，全面提升企業(yè)油井防污染水平，實(shí)現(xiàn)環(huán)境友好型生產(chǎn)。

參考文獻(xiàn)：

[1]趙在忠.孫明炬.探討油田井下作業(yè)清潔生產(chǎn)技術(shù)[J].中國(guó)石油和化工標(biāo)準(zhǔn)與質(zhì)量，2014（21）：100.