摘要：随着油田开发时间增长，地层能量不断被消耗，导致地层压力不断下降，为了弥补地下亏空，保持地层压力，控制产量递减，提高最终采收率，必须对油田进行注水开发。油田注水以污水回注为主，水中的部分杂质、细菌会附着在地面注水管线、井下管柱上，对注入水造成二次污染，使注水井吸水能力下降，因此，定期对注水井进行洗井是减少污染的重要措施。而常规洗井作业耗费大量水资源，同时产生大量污水，环保压力大；洗井前需要泄压，造成地层压力下降，放压控制不当还会对管柱、套管地层造成伤害。
关键词：注水井；杂质；油污
1引言
在油田开发注水过程中，水中的杂质和细菌会附着在注水管柱上，对注入水造成二次污染，使注水井吸水能力下降。因此定期开展注水井洗井是减少污染的重要措施。注水井洗井是指利用洗井液（清水、处理后地层水等）对注水井进行循环冲洗，以清除注水井井筒、吸水层段及井底的污物，使吸水层段滤渗面避免或减缓注入水质的污染或堵塞，恢复吸水能力，保证正常注水和测试。根据注水井井身结构、地面管网和其它配套工艺的不同，各油田采用的洗井工艺多种多样。随着工艺技术的进步，以及对降本增效和安全环保迫切需求，国内外洗井技术也朝着经济、安全、环保方面发展。
2自循环不泄压洗井技术原理
自循环不泄压洗井车利用底盘发动机作为动力源，集成了水处理装置和三缸注水泵，将清水注入注水井，返出液进入车上水处理设备，过滤后经三缸泵回注到注水井，不断循环；车上带自卸压装置，能够进行自动调压，洗井作业注水井不需卸压就可以进行洗井作业，避免了洗井前放压作业。其工作原理为：注水井口油管返出的洗井液首先进入自动降压系统，去除大粒径固体物质（如石头、水泥块等），并且将洗井液压力降至 0.4-1.0MPa，达到车上设备的设计压力后，进入两级旋流除砂器，将大颗粒的泥沙除去；随后进入磁处理器，除去含有铁磁性的悬浮物，然后进入斜板除油器，去除其中的大部分油粒；然后进入核桃壳过滤器，除去其中的大部分和油及悬浮物；最后进入纤维球过滤器，除去其中更小的油及悬浮物；处理后的水进入清水箱，水箱中的滤后水再由三缸注塞泵输送进入注水井井口套管，形成循环洗井作业。
图1 洗井流程图
自循环不泄压洗井车洗井工作流程与常规洗井车流程最大不同之处在于，一是三缸柱塞泵性能提高，二是用高压过滤器代替篮式过滤器，三是增加了降压系统，四是从井返水到降压系统入口为高压流程（图中以黑色箭头表示），洗井流程见图1。高压过滤器的作用是为了保护降压系统中的压力调节阀不被大颗粒固体物质卡住，而为了判断高压过滤器是否遇堵，在该过滤器两端设有压力检测装置，并将压力值传送到控制台，并在控制台显示该过滤器两端的压力差值，操作人员可以根据此值作出判断。
3自循环不泄压洗井工艺设计
3.1 结构
JHX5280TJC 和 JHX5281TJC 型高压洗井车均采用进口汽车底盘为安装基座，上装部分主要由水箱、改性纤维球过滤器、核桃壳过滤器、自动降压系统、旋流除砂器、磁处理器、斜板除油器、传动系统、三缸泵、液压系统、气路系统、电气系统及各种管汇系统等组成。车载水处理系统采用物理化学方法，改装置处理效率高、运行成本低，实现了洗井液循环利用。
3.2安全控制措施
（1）试压前将洗井车的超压保护装置设置在要求的试压值，试压完毕后也要定在设置的要求试压值；
（2）试压期间，高压区内禁止人员随意走动；
（3）试压发生异常情况时要立刻关闭井口闸门，控制放压落零后才能进行整改；
（4）施工过程中，压力（泵压）严禁超过设计限压；
（5）施工中，听从施工指挥统一指挥；施工出现异常情况，迅速停泵，控制放压落零后才能整改，确保安全；
（6）各岗位人员作好岗位巡回检查工作；
（7）高压区内非操作人员，一律不得进入，施工人员不得在高压区内随意走动，跨越高压管线；
（8）带压洗井车的泵剪切式安全阀，应定期（每班）检查，检查保险销固定到位，密封完好无渗漏，JHX5280TJC 带压洗井车使用 35MPa 保险销，在施工中保险销剪切断裂后，必须更换经过检验合格有剪切压力标识的保险销；
（9）对高压管线和高压弯头，要定期检测壁厚，带压洗井车投入使用一年后每一个月检测一次壁厚，任何一处壁厚小于 8mm 时，必须及时更换管线和弯头；
（10）调节阀检查保养内容；
（11）每 1-2 个月进行的检查：①为了防止误动作，确认气源接口无空气泄漏：②请确认填料及垫片处无泄漏。若有流体泄漏，检查阀杆部位有无损伤或咬死等现象。若无异常，在确认动作状态的同时，拧紧填料：③带有定位器的情况下，检查是否发生振荡，阀杆移动是否平稳：④确认动作状态中有无异常声音，控制阀及配管有无振动；在日常检查中发现异常情况且无法处理时，可在停机时实施拆卸维修或委托 ZOOL 的服务部门。
（12）每 1-2 年进行的检查及维修：实施检查、确认、加油、更换等工作，该检查及维修尽可能委托熟悉这项工作的 ZOOL 服务部门实施。
4 应用情况
通过前期的调研论证、技术引进和配套，在全油田范围内开展自循环不泄压洗井现场试验和推广应用，4 套车组年施工能力 1600 井次，2014-2016 年累计实施 2950 井次，施工成功率大于 95%，最大洗井压力 35MPa，最大洗井排量 30m3/h，洗井液量 100-140m3，如图2 所示，洗井结束时返出液悬浮物含量在 7mg/L 左右，水质好于井口注水管线来水，达到设计指标（悬浮物≤15mg/L，含油≤15mg/L）。
图2
洗井过程中，洗井压力 22.5MPa，洗井平均排量 18.5m3/h，最大洗井排量 30m3/h，洗井过程持续 6h30min，洗井总水量 100.3m3，返水量 110.4 m3，洗井过程共进行三个流程。洗井车洗井过程中第一流程运行时间 2h，第二流程运行 3h，第三流程运行 1h30min。第一流程处理以后污油基本除干净；第二流程运行处理以后，基本去除悬浮物和原油，水质较清；第三流程运行以后水质达到要求。运行中将管道过滤器出现较大压差，打开管道过滤器排空口，发现井筒返回较大颗粒，最大直径 10mm 左右，洗井车排量能够足够带出井筒较大砂粒能力。
结束语：
综上所述，本文对注水井洗井技术、工艺和污水处理技术等进行了研究。因此，寻找一种更节能、环保和安全的洗井技术成为了很重要的课题。
参考文献：
[1]刘洪军.注水井不外排循环洗井理论与关键技术研究[D].大庆：东北石油大学，2015：1-3.
[2]张宝成，高学良.注水井洗井污水环保处理技术[J].油气田地面工程，2004，23（4）28.
论文作者:宋秀艳1,刘金平2,朱宝玲3
论文发表刊物:《基层建设》2019年第4期
论文发表时间:2019/5/5
标签：过滤器论文; 高压论文; 悬浮物论文; 压力论文; 地层论文; 流程论文; 作业论文; 《基层建设》2019年第4期论文;