摘要：油田井下作业是石油开采工作的重要组成部分，通过对井下作业现状调查，对存在环保问题分类、作业节点分析，找出了减少环境污染的问题要素，同时在现有作业设备的基础上，设计出了井下作业自起抽油杆技术至起抽油杆技术的技术方案，创新了多种新型井下作业装置及工具，提出了具体的有效防控污染问题的措施，减少作业过程中污染物的排放，确保油田清洁生产。
关键词：环保技术应用；井下作业；环境污染
前言
油田井下作业是石油开采工作的重要组成部分，容易产生污染的环节之一，占油田环境污染排放比重较大，同时油田井下环保作业逐渐成为油田井下作业的主流。但就目前油田开展的环保作业技术存在技术单一，工作效率低，效果差等问题，还无法满足真正环保要求。为保证油田井下作业活动的“零污染、零排放”的目标，环保作业工艺进行研究是一项刻不容缓的工作。
1.问题的提出
油井作业是采油过程中一项经常性的维护工作，原有的作业工艺方法是用洗井液洗井，并冲洗抽油杆杆柱、抽油管柱，需要使用专用的设备依次将抽油杆杆柱、抽油管柱起出到地面，并在抽油杆杆柱、抽油管柱重新下井前用锅炉车刺洗，以清除附着在抽油杆杆柱、抽油管柱上的蜡和油污，落地的原油、蜡以及附着物污染自然环境，落地原油不能再利用，浪费资源。
2.存在问题分析
2.1、作业工艺不可避免的是原油要随抽油杆柱带出井筒，它存在以下4个问题：①落地的原油、蜡以及附着物污染自然环境，落地原油不能再利用，浪费资源。②作业人员在油井油气环境中工作，容易出现中毒、油泥地面滑倒、油污污染使用工具脱手、蒸汽刺洗管线蒸汽烫伤等伤害事故。③油气在自然环境中挥发，存在着火、爆炸等安全隐患。④抽油杆在地面用蒸汽清蜡的热效率低，清蜡效果差，清蜡时间长，施工人员劳动强度高。
2.2、从工序节点上分析可以看出：起原井过程中井内的原油随作业抽油杆柱、油管柱携带到地面；作业完井前为保证完井质量，将地面作业抽油杆柱、油管柱上的原油和蜡刺洗干净，导致原油流落到地面，造成污染。
3.解决问题
针对环保作业治理对策，研究作业过程分析，引入蒸汽刺洗配合密闭循环系统原理，保证原油留在井底工艺技术。
主要设计的工具有：采油树油管头异径接头、特制油管挂、抽油杆井下清洗工作筒、油管探伤规、油管外壁清洁器、蒸汽发生器（热洗车），高压管线、快速控制阀门、特制喷嘴等配套设施。
技术原理：从井口采油树（防喷器）入手，设计新型的井口采油树油管头异径接头及井下工具，在作业起原井管杆过程中，引入蒸汽刺洗工艺，对抽油杆杆柱、油管柱外表面进行刺洗和清蜡，同时设计一种油管探伤疏通刺洗工艺技术对油管内表面进行刺洗、探伤检查，实现对油管柱的内表面进行全面清洗与清蜡，使原油沿抽油杆柱、油管柱落入井内，避免原油洒落在井场，这样既避免了能源浪费与环境污染，又减少了安全事故的发生。
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3.1起抽油杆新方法
从采油树油管头异径接头、特制油管挂、抽油杆井下清洗工作筒、蒸汽发生器（热洗车），高压管线、快速控制阀门、特制喷嘴等配套设施。
操作步骤：①拆采油树大四通上法兰，安装异径接头。将快速控制阀门与液压快速接头的另一端螺纹连接，启动蒸汽发生器蒸汽升压备用。②起抽油杆柱，打开快速控制阀门使高温蒸汽进入油管头异径接头，通过内置盘管从特制喷嘴喷出，刺到抽油杆柱上，使其上的原油被瞬间融化，在重力作用下，沿抽油杆本体、油管内壁流入到井内；剩余原油随着抽油杆柱上行，被刮蜡器的刮油胶皮刮落，沿着抽油杆本体、油管内壁流入井内。
3.2新型油管挂
新型油管挂由上、下接头，内、外卸油孔，内清洗工作筒，外分离工作筒，保温仓，分离舱、出气孔组成，安装在油管挂与油管柱之间，油管挂上分别开出两个方形槽和圆形孔；油套连通，起抽油杆过程中，融化的原油可沿油管挂泄流到油套环形空间。
操作步骤：①使用前，将抽油井的光杆倒扣于抽油泵泵底，起出油管头，将本装置连接在抽油管柱与油管头之间，下入井内，安装油管头异径接头。②起抽油杆柱，蒸汽进入油管头异径接头，刺洗下落的原油顺着抽油杆柱本体和油管头内壁流入内清洗工作筒。③热油水气首先进入各个分离仓，通过重力分离，液体沿着隔板下泄到保温仓内，气体上升至分离仓顶部，通过出气孔泄流到油套环空内，从套管泄流出井（或是用负压泵抽出），避免气体沿着油管壁上窜，影响正常作业。
4.使用及效益
32-19井为一口油质较稠的抽油机井，井深2978m，下入了φ44mm管式泵，泵挂深度为1670米，杆柱结构为19mm×900m+22mm×920m，日产液量27吨，含水29%。之前检泵时，采用30方活性水进行反洗井，井口不返液，起出抽油杆柱粘附较稠的原油，带出的原油约0.8方，原油洒满井口、井场，不仅严重污染了环境，作业的工人还长期在湿滑的油气环境中工作，容易出现滑倒、脱手等安全事故；用锅炉车在地面喷洗抽油杆柱上的蜡和稠油，需要用8～15小时的时间，耗费大量的人力和资源。
当使用环保作业技术对其进行抽油机检泵作业，本次检泵提拉抽油杆速度约40根/小时，与正常起抽油杆速度略快，同时节省了地面锅炉车喷洗抽油杆柱的时间约16小时，节省了锅炉车使用时间约12小时；避免了0.8立方米的原油被带出井口成为落地油，增收约3200元，节约人工和其他费用5000元，其直接经济效益至少8200元。其安全环保方面的效益不易估算。
5.结束语
通过控制井下作业施工中污染的发生，避免落地原油造成能源浪费与环境污染，减少安全事故的发生，是现场操作人员、安全环保及油田领导一直关注的问题。只有不断提高自身技术水平，不断改进作业工艺，严格执行作业规章制度做好污染防控工作，才能确保生态环境的安全性和稳定性。
参考文献
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作者简介
王振东，男，1967年出生，中国石油天然气集团公司技能专家，现从事油田采油生产工作。
论文作者:王振东,匡凯,付起
论文发表刊物:《基层建设》2020年第1期
论文发表时间:2020/4/14
标签：油管论文; 作业论文; 原油论文; 井下论文; 油田论文; 蒸汽论文; 工作论文; 《基层建设》2020年第1期论文;