摘要:油田井下作业环境是极其复杂的,采取有行之有效的环保技术对油田井下作业环境进行处理,有利于石油企业顺利的开发石油,并保证施工人员的施工安全,提高石油开采工作质量。减少油田井下作业中的环境污染问题,从井下作业的实际情况出发,对一些可利用的资源进行回收利用,以避免造成资源的严重浪费,进行油田井下作业的环境保护工作,有助于促进石油企业的健康、稳定、可持续的发展。
关键词:油田井下作业技术;环境保护;现状;发展
油水井井下作业过程中可能产生污染的几个方面,我们对井下作业的特点从井口和管内两个方面我们分别给出了相应的清洁配套措施。现场实践证明采用杆管刮油技术、井场地面污染控制技术以及井下泄油技术等控制作业油污排放的清洁生产配套技术后,施工过程地面污染防止方面取得了较好的效果。
1油田井下作业中产生的环境问题及原因分析
1.1原油污染
在油田井下作业的过程当中,会产生原油污染问题,其主要的原因是原油大量的落地,在没有进行油井的使用前期,因为还没有将地面上的输管线工作处理完,在进行射孔替喷工作时,就会导致原油进行到油井;在做试油及试采工作时,有些原油很可能会进入油井;在进行修井工作时,在对钻杆进行起下过程中,就会导致原油出现。
落地后的原油很可能会和土、水进行混合,还会进入到空气当中,导致大气遭到污染,如果原油搀和在土壤中,还会使土壤遭受污染,如果油井和水域的距离较近,土油池出现泄露的问题,很可能导致原油进入到附近的水域当中,而使水资源遭到严重的污染。
1.2废水污染问题
进行油田的井下作业时,会形成很多的工业废水,在进行试油或者在做修井工作时,会有压井水从中排出,在利用循环水进行修井工作时,水被使用之后很可能形成油污水;所形成的废水,水中存在很高的固体量,并呈现出颗粒状,水中富有较高的有机物,具有很强的腐蚀性,如果废水的排量过大,势必会损害环境。
1.3压裂液、酸液的污染问题
如果将压裂液、酸液从油井口直接排入环境当中,就会形成水体污染和土壤污染问题,这样对人类以及动植物都会造成很大的伤害。
因为压裂液、酸液的腐蚀性比较强,如果这些液体渗入到土壤当中,就会使土壤发生酸化反应,会形成有毒的气体,对人的肌肤会产生很大的危害。
1.4泥浆污染
在处理压井工作时,需要发挥泥浆的功能。虽然随着我国科学技术不断向前发展和进步,当今,在油田井下作业的过程中,使用泥浆的量已经比过去使用的使用量有所减少。然而因为泥浆有着比较复杂的成分,里面所含的物质能够对环境产生危害,会危害到人类的身体健康,并对环境造成很大的污染。
2井下环境保护的具体措施
2.1创新油田井下作业工艺
在长期的实践与不断地探索中,已经有了比较先进的井下作业工艺,可有效控制污染物的排放。如:(1)带压作业技术,为了平衡井喷后油田井下的压力,选择合理密度的压井液,利用堵塞器、桥塞、配套井下机具等控制油管内压力,不仅可以提高油井的工作效率,还可降低酸液、压裂液等的使用,从而减少了污染物的排放。(2)环保循环冲砂车,该设备是利用动力系统与三缸柱塞泵将含油废水通过冲砂处理后再返回地面,并将分离后的原油引至储油罐,达到污染防控的目的。(3)洗井废水处理技术,这项技术是将洗井过程中产生的含油废水引流至洗井车内净化,然后通过泵车注入井内,从而实现废水的分离与净化。(4)抽油杆刮油技术,利用双层压盖的弹性与屈服性来减小抽油杆内的间隙,实现对抽油杆上油污的收刮。(5)井口导流技术,在抽杆与油管中加设一个筒形容器,使容器内侧与抽杆、油管紧密相连,在提下抽杆与油管过程中,可有效引导容器内的油水向外流到制定地点。另外,还可在油管筒形容器内安装缓冲板,以防止原油喷发,提高导流效果。
2.2加强管理,降低地面污染
工作人员应不断提高自己的作业工艺与技术水平,严格遵守井下作业工作原则与制度,认真抓好油田井下作业的各个环节,保证原油生产质量。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆管理人员应积极推广“无污染作业法”,加强各个环节的无污染作业监控,从而减少污染物的排放。
2.3井口配套技术
(1)杆管刮油技术。研制具备防喷、刮蜡和刮油三重功能的井口装置,该装置适用于清除φ59mm以下的油杆扶正器顺利通过且不损伤抽油杆扶正器,实现抽油杆出井口之后不带出大量原油,实现起杆防污染的目的。油管刮油器由胶芯、压盖和压紧螺栓组成,使用时将刮油胶芯安装在采油树大四通的锥孔内,上面用压盖压紧,压盖通过压紧螺栓紧固。油管刮油器能在起管时有效清除油管外壁上附着的原油,下管时具有套管防喷功能。
(2)密闭连续冲砂技术。冲砂时采用由井口换向自封、换向冲砂短接和高压换向三通组成的井口密闭连续冲砂装置实现连续冲砂,采用冲砂液处理车实现油水砂分离。同时分离后的冲砂液可以循环入井。通过使用密闭连续冲砂技术,克服了传统冲砂工艺施工效率低、易造成环境污染、易发生砂卡事故的弊端。
(3)井场地面污染控制技术。针对起下作业时井口益处的少量油水和清蜡过程中油水落地造成井场污染的问题,采用地面铺塑料薄膜,施工结束后将塑料薄膜和包在其中的原油集中回收处理。针对液面高、井内流体有可能导致溢流污染的油水井,在套管四通处连接控制阀,通过泄流管将井内油水排到提前铺好防渗布的溢流池,然后回收到联合站集中处理。
(4)井控配套技术。在保证符合井控要求的前提下,研制油杆防喷工具,引进油管旋塞阀,开发现场防喷试压工具,购置防顶防喷器。通过配套工具的配备使用,在井下作业过程中已经具备井控安全施工能力,可以避免因井喷或溢流导致的大面积环境污染事故。
2.4管内防污染配套技术
在清洁生产技术研究过程中,如果仅从井口控制和疏导的角度出发,清洁措施无法根治环境污染问题,并且不能治理油管内溢流和管内携带油水造成的环境污染。通过研发和使用打压止回型泄油器、组合式油管封堵器等配套专利技术,有效解决了管内防污染问题。
(1)管内泄油技术。使用打压止回型泄油器实现油管内泄油,用泵车将热水沿油管打入油井内,进入油管内的热水随即将油杆上和油管内的原油及蜡质溶解,当泵压升至泄油器打开压力时,打压止回型泄油器打开,建立起油管与油套环型空间之间的通道,原油和蜡质被热水溶解后进人油套环型空间,再进入油井生产管汇,实现了油井起管柱前泄油目的。当泵车的压力释放后泄油器关闭,油套环形空间的混合液不能再回到油管内,确保了泄油的彻底一性。
(2)下泵防止管内溢流装置。下管时,井内流体通过凡尔进入油管内,进一步流出井口造成污染。对固定凡尔和游动凡尔进行改造,在固定凡尔下面增加剪钉固定的密封堵,在游动凡尔下面设计撞击装置。下泵过程中,管内油水进入,活塞进入泵筒后,撞击打开密封堵,实现了下泵过程中管内无溢流。
(3)油管封堵技术。合式油管封堵器由密封部分和固定部分组成。主要解决起压裂、螺杆泵井起管等工序的管内防喷问题。使用时用泵车把封堵器送到井下预定位置,固定部分在弹力作用下,卡瓦卡住油管内壁;密封部分胶塔和皮碗在井底压力作用下带动中心杆上行,压缩密封胶筒,密封胶筒径向变粗,挤靠在油管内壁实现密封。由于封堵器在管内的下行过程采用了橡胶过盈配合,起到了管内刮油作用,所以起管时管内清洁,没有原油被携带出井口,杜绝了管内流体对地面造成的环境污染。
(4)措施工序管内防污染技术。对于分测.验串、查漏等措施工序,为防止管内流体溢出,在管柱下部安装压力控制单流阀,有效防止了相应措施工序造成的环境污染问题。对于下压裂管柱工序,为了控制井内流体经喷砂器进入油管并留出井口造成污染,采用死心滑套代替滑套体的做法,压裂施工前管柱内无油水进入,压裂施工时死心滑套首先打开。在不改变压准和压裂施工难度和流程的前提下实现做压准时油管内密封,解决下管污染问题。
3结束语
井下作业是油田勘探开发中的核心工艺技术,对油田的增产、稳产和高效开发有重要作用。在井下作业施工时,不可避免的会有井内流体(油、气、水)流出井口,造成地面环境污染,必要对油田井下作业过程中产生的污染源进行分析,研究应用新工具、新工艺、新装置来减少作业污染,采取有效的防污染措施,实现作业全过程清洁生产。
参考文献
[1]邱胜军,盛利殷,显飞.浅谈油田井下作业的污染防控[J].中国石油和化工标准与质量,2018(06).
[2]吴昊.关于井下作业常见污染及对策分析[J].中国石油和化工标准与质量,2016(02).
论文作者:陈刚
论文发表刊物:《基层建设》2019年第17期
论文发表时间:2019/9/12
标签:作业论文; 井下论文; 油管论文; 冲砂论文; 原油论文; 井口论文; 油田论文; 《基层建设》2019年第17期论文;