井下作业清洁化施工的实践与认识

（大庆油田有限责任公司试油试采分公司作业四大队，黑龙江 大庆  163511）

摘 要：随着新《环境保护法》的实施，油水井作业面临着巨大的环保压力。传统的施工模式已不再适应新的环保要求，必须进行清洁化施工。经过半年的勘探和现场实践，形成了自制井口围堰，环保装置为主的井口污水回收系统。管道和杆式井口清洗试验主要针对高温高压锅炉和井口清洗设备进行。采用带有防污染复合封隔器的清蜡管柱，通过水泥车热水洗井试验，达到了在不污染油层的情况下管柱在井内不免刺洗的效果。

关键词：井下作业；清洁化施工；实践认识

石油在人类生活中的地位是无法替代的，在井下工作中，石油泄漏事故和石油的质量问题也是不可避免的，这影响了石油生产的效率，但是，在周围环境条件下，在井底开采创新的相关人员改造井下工作形式的情况下阶段来说还是比较好的，他们希望能有更好的环境进行工作。石油生产技术的进步，以及清洁能源方面的良好成果，使石油的生产过程不断取得优良成果，人们的努力也促进了与自然之间的和谐。

1  石油井下作业生产的情况

随着新《环境保护法》的实施，环境保护的要求越来越严格，传统的井下作业和施工已不能适应新形势的要求。各部门工作人员应用积极的科学工艺运行生产方式，将清洁生产技术强化，严格处理各种污染源，尽量减少生产过程中的污染，实现环境质量和石油质量的双赢，实现清洁化施工正常运行。

1.1 生产前的潜在污染因素

油田井下作业的潜在污染可分为五个不同方面：腐蚀因素、凝固因素、生产因素、土壤应力因素和穿孔因素。腐蚀因素是井柱的化学腐蚀现象。由于油田井所处的地质环境复杂多样，油田井下油管柱往往容易受到电化学腐蚀、化学腐蚀、生化腐蚀等风险的影响。应对油管柱进行防腐保护，以减少井下作业和人工成本，并显著减少腐蚀管道造成的环境污染。凝固因素是与水泥、井斜和井身不规则性有关的问题，这些问题大大缩短了油井寿命。生产因素是管柱支撑力不足或高压注入造成的环境污染，导致破裂区出现或井下裂缝的出现，从而直接损坏井下管道。钻探工作受限制程度的差异直接关系到地面的安全，是原油沉淀池等出现了注水置换的现象。沙尘暴等特殊危害严重影响地面环境的安全，进而影响井下设备和管道的安全，管道破裂可能会直接污染井下水井。钻孔因素是井底的地质复合体，含有大量页岩和泥浆。如果钻孔不正确，岩层可能会破裂。注水后，泥浆会被浸泡，就改变应力。

1.2 生产中的污染因素

在油田井作业实施过程中，主要存在三个污染因素：控制泵因素、现场测试因素和测量因素。水泵检查点的建设往往集中在输油管道井的建设上，而忽略了一些剩余油和原油。过时的设备如果再继续使用可能会出现原油泄漏到油田周围土地的情况，严重污染土壤环境。在油田建设之前，必须进行实验性洗井，以避免废水污染原油。测量时井口钢丝绳在井底作业时来回摩擦，损坏了胶水，降低了密封能力。所以，石油公司应改进施工过程中可能造成污染的生产环节，这些过程会产生残余液体形成污染物，严重污染土壤和水井。

2 清洁化施工的实践与认识

现如今，国内外工作环境保护自动化工艺技术主要分为两类：1、高度集成多模块自动化工艺技术：作业平台系统、自动吊卡系统、自动上卸系统、油管扶正推拉系统、油管举升系统、环境保护地面管道控制等多系统应用程序。地面可以进行一个人操作，自动化程度高，成本高（一套系统几千万元），作业场地要求高，搬运和组装费用高，国内油田应用少；多模块半自动化工艺技术：包括工作平台系统、管桥滑动系统等不同多模块的集成配套元件应用形式。施工时，钻头、水井、地面各一个人可以实现管柱顺利起下，工人的劳动强度低，工作安全性高，现如今，国内油田的应用较多，技术和实用性还是不足。（1）机器很重，搬家时需要搬运的工具工作任务更重；（2）安装费用高，需要安装吊车。（3）场地要求高，需要平的地方，需要在高低不平的地方上机械设备平的地方。所以，通过开展工作环境保护自动化技术的研究，开发车载折叠环保操作台；组合式油管自动上卸扣装置；分体油管油压举升装置；管桥油管自动上下滑行装置；实现油压升降桥墩、安全、环境保护、自动化高效工程的目的。

2.1 热清洗井筒技术

热清洗井筒技术,是现如今石油气生产企业最广泛应用、最方便的清洁生产技术。热清洗井筒技术是在油井入口设置加热炉的技术，加热炉通过加温井口，可以使井内石油中的气体放出更多，可以将这些气体集中起来作为燃料使用。另外，向加热炉内注入清水，当清水达到一定温度时，利用循环泵向井筒内注入清水，墙壁上的附着物就会溶解在清水中，起到清洁井筒的作用。井筒的热清洗技术有效降低了井筒的腐蚀作用，同时实现了清洁无污染的生产过程，折现技术成本低，操作方便，所以一直受到油气田生产企业的高度重视。

2.2 地膜隔离技术

在油井生产作业中，应用清洁生产技术的目的是减少油机对地表的污染。所以，为了保证井下作业设备的清洁，除了在油机和井架上安装防油外套外，还必须在管道桥下敷设隔离膜。该膜隔离技术与其他清洁生产技术相比，不仅清洁防护效果良好，而且生产成本低，使用灵活，应用广泛。在实际作业中，通常进行作业油管和杆的清洗。油田钻井的采油作业中，通过清洗管道和操作杆，企业可以降低清扫成本，但是如果清洗不当，就会污染地面。所以，通过采用膜隔离的清洁生产技术，可以预防井下作业产生的污染物影响地表土地。清洗完成后，需要集中处理隔离膜。

2.3 带压作业技术

带压作业技术也属于油田井下作业经常见到的清洁生产技术之一，在使用过程中，其大小在有压力的情况下不喷，但如果在没有压井的情况下，就可以对其进行适当的操作。在使用带压作业技术的过程中，其主要目的是在工作过程中，可以更好地控制各个井口的压力，这样可以有效地避免井喷事故。在这个操作过程中，为了确保压榨工作的安全性，除了可以在堵塞的输油管、堵塞的过程中使用塞车器以外，还可以使用单闸板一周防喷雾器，或者在有效操作避免该爆炸事故的过程中还需要对输油管进行适当的操作，可以使用举升操作体系或升降体系进行井下操作，在井下作业中，其工作工具可以选择上下单板防喷射器这样可以保证最大限度地顺利进行井下带压作业。

2.4 保护管柱技术

在油田的井下作业中，如果操作失误，管柱可能会损坏，造成环境污染，但是这种情况容易发生在出砂较多的油层中，所以为了提高油层的支撑力需要进行人工防砂作业。再就是，需要注意的是在生产管柱时，简化手续，减少坐封的次数，避免采用大吨位的封隔器。另外，通过导入防止管柱磨损的工法，可以延长管柱的有效使用时间。

2.5 套柱技术

为了减少油井污染的潜在因素，设计油管时必须使用厚壁衬套来保护易坏部分的油井。在这一过程中应注意选择套管的稳定性和防腐能力的性质，并将其应用于易腐蚀的地方，由于该区域的储层类型不同，因此为了应对这些不同的腐蚀环境，应选择适合各种条件的套管，并采取有效措施防止套管腐蚀。

2.6 放置井口油管刮油器

实际上，在实际油田的井上作业项目中，一定的黏性采集的原油在携带过程中会附着在很多原油的运送油管的表面上，正因为如此会产生一定的污染，所以井口放置油器、高效特点：阀门一体化，体积小，重量轻。放在工作台上，可以简单操作。构成：为液压控制系统提供动力，提供240小时的保压。可预防和消除作业井口溢流污染环境，促进井下作业施工工艺技术的机械自动化发展进程，大幅减轻作业工人的劳动强度，适用井下中小修井作业施工，经济效益巨大，具有良好的应用前景，适用于作业系统推广使用。

3  清洁生产作业机构及研究

原油的粘性很高，为了防止软管附着在外壁上，油和软管粘在一起向上。最后一块地面，井口设置一个注射器，外形轻薄，不影响井口高度，使用过程更方便，与任何其他井用工具结合使用，不仅具有密封油环空气的效果，还可以防止工作过程中的中小型物品掉入井内。油井内启动抽油机构时，油泵及其它附件表面油质的抽油机构由刮蜡机构组成，主要部分构由流体、弹簧和板弹簧、螺丝等部件组成，井口防污工作具有明显的效果，在井口防污作业中，效果并不显著，每次泵作业都会回收数十公斤铅，获得环境的效果，而且在以往的泵工作中，井口设置了防喷泉装置。真正实现清洁生产，在提高生产效率的同时，降低环境污染程度，为员工创造良好的工作环境。石油生产工程复杂，在实际生产工作中生产各种废液。进入水处理工作阶段，会导致水质处理不平衡的情况，根据实际情况，石油钻探工业废水处理操作的设备，应用到了废水的终端处理，操作装置集浮选和过滤操作于一体，可自动完成加药、体液、引流、刮伤等各种操作。

为了实现清洁生产，研究回收废水，也就是在现场工程中收集未列入废水回收程序的废水回收车后，拉到集中处理点进行深处理。通过初步沉淀处理，将废水放入采油厂污水处理系统后，将油水资源化利用，油类成为商品油，污水重新进入注入池，利用水平要求进行资源化。按照HSEA管理程序，对现场施工生活的废弃物处理，施工底端、材料、场所清洁，能满足清洁生产生活垃圾处理的要求，针对生产过程中的污染问题，除有效预防井下已发生的污染外，进行综合治理，降低污染危害。重力式工艺主要采用沉淀、凝聚剂、过滤等手段处理污染物，压力式工艺主要采用积分、沉淀等手段处理污染物。这两种处理技术能够有效地处理污染物，达到清洁生产的目的。

4 清洁作业自动化技术预期成果

4.1 应用效果

平台的一端悬挂在机器的尾部，另一端由两条腿支撑，所以平台的四个角固定在地面上。支架可调整，确保四角受力均匀可靠。可通过操作机器的小型起重机收集和放置钢丝绳，并通过手动协调，将其安装和调整到位。员工操作稳定性强。升降机构采用分体式结构，安装方便。整个设备占地面积小，井场适应性强。液压钳自动送料、回料采用履带式，采用液压缸驱动自动送料、回料。卸油管时，液压夹尾不摆动，可操作一人单根油管吊卡。劳动强度低，无安全隐患，自动化程度高。

4.1.1 具体表现

（1）通过车辆操纵实现平台和提升系统；

（2）井场要求小，适应性强；

（3）实现油管上下运输、升降、前后运输的自动化；

（4）封闭式液体污水分流收集无死角；

（5）连接模块化，组装方便；

（6）无需增加移动车辆；

（7）单井组作业可减少2人；

（8）油水界面收集面积大。

4.2 经济效益

单井减速机1台，卡车2台。

成本=1300+900X2=3100元。

使用120口井计算每个团队的年作业量。

3100元x120口=372000元

5 结语

总的来说，清洁生产是非常重要的事业。各部门工作人员应重视，采用积极的科学工艺运行生产方式，将清洁生产技术强化工作过程整体运用，严格处理各种污染源尽量减少生产过程的污染，实现环境质量和石油质量的双赢，基本解决了环境污染问题，达到了健康、安全、环境管理的要求，得到了当地环保部门的充分评价，得到了明显的经济效益和社会效益。

参考文献

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       来源：化学工程与装备-官方网站-创刊于1972    2022年第10期  在线投稿  >>