摘 要:針對(duì)油田常規(guī)修井維護(hù)作業(yè)過程中,起下抽油桿時(shí)可能出現(xiàn)部分污水外溢的情況,會(huì)導(dǎo)致井場污染和環(huán)境破壞,研制的抽油桿導(dǎo)流器可以將外排污水收集,有效解決油田污水外排造成環(huán)境污染的技術(shù)難題。
關(guān)鍵詞:抽油桿導(dǎo)流器;工具研制;現(xiàn)場應(yīng)用
1 概況
在井下作業(yè)修井行業(yè)基層井下作業(yè)修井隊(duì)主要承擔(dān)油田內(nèi)部各類油水井不同措施的施工。在維護(hù)措施作業(yè)中,檢泵是最常規(guī)的維護(hù)措施,對(duì)于最常見的管式泵來說,需要將油井內(nèi)的全部抽油桿和抽油泵起到地面檢查,然后再下入抽油泵和油管,管柱試壓合格后下入抽油泵配套的活塞和抽油桿,由于抽油管柱試壓后液滿,下抽油桿和活塞過程會(huì)溢出相同體積的污水,外溢的污水會(huì)導(dǎo)致井場的污染,如何收集外排污水是擺在修井行業(yè)技術(shù)人員面前的老大難問題。相關(guān)數(shù)據(jù)表明,每個(gè)基層小隊(duì)每年平均施工完成各類油水井約50口左右,起下油管、抽油桿是作業(yè)隊(duì)每天的日常生產(chǎn)工作,檢泵維護(hù)井起下抽油桿在600根左右,如按每口檢泵、射孔井起下抽油桿600根,一年油井按30口算就是18000根;目前中原油田共有70支修井隊(duì)伍,年平均起下抽油桿126萬根,隨著起下抽油桿伴隨而來的就是污水外溢造成井場污染和環(huán)境破壞,后期現(xiàn)場治理困難,同時(shí)降低施工進(jìn)度,造成不良社會(huì)影響。
目前國家對(duì)環(huán)保提出了嚴(yán)格的要求,國家層面提出了“綠水青山就是金山銀山”的口號(hào),而中石化綠色清潔企業(yè)行動(dòng)也要求奉獻(xiàn)清潔能源,踐行綠色發(fā)展,提供清潔能源,改善管理,綜合利用等措施,從源頭削減污染,提高資源利用率,減少或者避免施工、生產(chǎn)、服務(wù)和產(chǎn)品使用過程中污染物的產(chǎn)生和排放,以減輕或消除對(duì)人類健康和環(huán)境的危害,誰污染誰治理。為響應(yīng)集團(tuán)公司綠色清潔生產(chǎn)號(hào)召,減少施工現(xiàn)場環(huán)境污染,提高生產(chǎn)效率,經(jīng)過技術(shù)人員對(duì)現(xiàn)狀詳細(xì)調(diào)查和鉆研攻關(guān),決定對(duì)外溢污水采取從哪里來到那里去的處理思路,因?yàn)槠胀ǖ某橛途际堑蛪壕坠軟]有壓力,可以將油管外溢的污水導(dǎo)流至套管內(nèi),為此研究制作了抽油桿導(dǎo)流器,現(xiàn)場應(yīng)用取得了較好的效果。
2 項(xiàng)目完成內(nèi)容
2.1 研究思路
結(jié)合目前修井隊(duì)施工技術(shù)現(xiàn)狀,借鑒“U型管”和“重力作用”原理,創(chuàng)新設(shè)計(jì)了具有污水導(dǎo)流作用的裝置,將井口油管內(nèi)通道與套管用導(dǎo)流管連通,使油套有機(jī)結(jié)合,形成起下抽油桿具有連通導(dǎo)流作業(yè)程序,有效解決起下抽油桿時(shí)造成的污水外流污染環(huán)境的問題。
2.2 工具研制
常規(guī)的抽油井大多為210型抽油井口,為了便于連接,將導(dǎo)流裝置的下端設(shè)計(jì)成與210型井口上法蘭可以直接連接的卡箍頭,依據(jù)油管出口大小選擇相同尺寸卡箍和導(dǎo)管公扣尺寸,根據(jù)材質(zhì)強(qiáng)度要求選擇鋼制材料進(jìn)行對(duì)比組織實(shí)施,制作焊接小型儲(chǔ)液池。該導(dǎo)流裝置包括:導(dǎo)流管、儲(chǔ)液池、承重頭和下連接卡箍等部分組成,連接卡箍的作用是和原井口法蘭連接,承重頭的作用是安全承座下井全部抽油桿重量,儲(chǔ)液池是收集井內(nèi)外溢的污水,導(dǎo)流管是將導(dǎo)流器和套管連接的導(dǎo)管,其作用是將儲(chǔ)液池中的外溢污水導(dǎo)流至套管內(nèi),避免污水外流污染井場環(huán)境。
2.3工作原理
設(shè)計(jì)研制的抽油桿導(dǎo)流裝置是借鑒“U型管”和“重力作用”原理,通過調(diào)整導(dǎo)流器組裝方式方法,有效導(dǎo)流污水至套管。工作原理是:在井口上法蘭閘門上通過下端的卡箍和上端一個(gè)小型四方儲(chǔ)液池連接,下抽油桿時(shí)外溢的污水從裝置的承重頭溢出,流到儲(chǔ)液池后,隨著儲(chǔ)液池液面的上升,污水通過導(dǎo)流管順流至套管內(nèi),從而達(dá)到污水外溢時(shí)存儲(chǔ)與排出口下流至套管以便收回的目的,使污水外溢時(shí)可控。使用前,將工具安裝在井口上法蘭上面,下抽油桿時(shí)污水外溢,儲(chǔ)液池存儲(chǔ)污水,側(cè)下方排污口連接導(dǎo)流管至套管,污水從排污口流出經(jīng)過導(dǎo)流管到套管,形成導(dǎo)流通道,具體的工作原理可以參照“U型管”和“重力作用”工作原理。
2.4 創(chuàng)新點(diǎn)
創(chuàng)新前:起下抽油桿外溢的污水,流到地面后通過作業(yè)工作坑進(jìn)行收集,然后用泵車回收,如果工作坑防滲布破損將造成經(jīng)常環(huán)境污染,有可能污染地下水源。創(chuàng)新后:研制抽油桿導(dǎo)流器,利用“U型管”和“重力作用”工作原理將油管外溢污水進(jìn)行導(dǎo)流至套管內(nèi),做到了污水從哪里來到哪里去,實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場實(shí)際應(yīng)用方便,污水外溢有效治理,減少后期治理,提升工作效率、達(dá)到環(huán)境保護(hù)的目的。
3 現(xiàn)場應(yīng)用情況
2019年底導(dǎo)流器工具成功研制以來,分別在中原油田分公司采油氣工程服務(wù)中心作業(yè)四大隊(duì)ZY-DY403隊(duì)W72-431、WC33-C291、W188-16、W72-434等19井次現(xiàn)場進(jìn)行實(shí)驗(yàn),取得了較好的應(yīng)用效果。截止2021年5月底,已推廣應(yīng)用至全大隊(duì)10支作業(yè)隊(duì)伍,累計(jì)應(yīng)用280井次,做到了清潔生產(chǎn)無污染施工,下步將在中原油田修井隊(duì)伍中全面推廣應(yīng)用。
典型井例:中原油田分公司所屬的文188-16井是一口邊遠(yuǎn)探井。2021年3月份該井需要檢泵施工時(shí),由于由于該井屬于邊遠(yuǎn)探井,距離油田基地較遠(yuǎn),試油后產(chǎn)能較低沒有鋪設(shè)進(jìn)站管線,屬于單井點(diǎn),日常間歇開采的原油進(jìn)單井點(diǎn)高架罐,本次檢泵作業(yè)時(shí),溢流出的污水無處排放,回收較為困難,使用污水罐車回收成本較高。使用研制的抽油桿導(dǎo)流器后,將污水導(dǎo)進(jìn)套管,避免了因此引起的停工和污染環(huán)境,使該井順利按時(shí)完井,為油田創(chuàng)產(chǎn)創(chuàng)效做出貢獻(xiàn)。
4 經(jīng)濟(jì)及社會(huì)效益分析
4.1 經(jīng)濟(jì)效益
2020-2021年實(shí)施抽油桿導(dǎo)流操作280井次,避免了污水回收影響,縮短生產(chǎn)時(shí)間980小時(shí),節(jié)約特車費(fèi)用29.4萬元,減少作業(yè)勞務(wù)122.5萬元,制作工具10套,每套制作費(fèi)用為0.3萬元,累計(jì)投入總費(fèi)用3萬元,直接經(jīng)濟(jì)效益148.9萬元,投入產(chǎn)出比:1:49.6。
4.2 社會(huì)效益
大大降低了職工的勞動(dòng)強(qiáng)度,有效解決了污水外溢造成的污染難題,減少了作業(yè)回收污水特車費(fèi)用,提高了施工效率,保護(hù)了環(huán)境。
5 結(jié)論與認(rèn)識(shí)
(1)抽油桿導(dǎo)流器的研制有效解決了環(huán)境污染問題,提高了作業(yè)工效,降低了職工的勞動(dòng)強(qiáng)度。
(2)研制的抽油桿導(dǎo)流器,結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理,安裝簡便,操作方便,具有廣泛的推廣應(yīng)用價(jià)值。
參考文獻(xiàn):
[1]井下作業(yè)工程師手冊(cè)/吳奇主編.北京:石油工業(yè)出版社,2002.9 ISBN 7-5021-3796-3
[2]采油技術(shù)手冊(cè).上下冊(cè)/羅英俊、萬仁溥主編.北京:石油工業(yè)出版社,2005.3 ISBN 7-5021-4788-8
[3]油田井下作業(yè)必備技術(shù)數(shù)據(jù)實(shí)用手冊(cè).張長陽主編.北京科技出版社,ISBN 7-900200-89-8
作者簡介:
趙玉瑩(1988-)男,河南濮陽人,中原油田分公司采油氣工程服務(wù)中心,長期從事修井技術(shù)研究工作。