史燕偉

（中國石油吉林油田公司安全環(huán)保處）

綠色作業(yè)技術(shù)在吉林油田的探索與應(yīng)用

史燕偉

（中國石油吉林油田公司安全環(huán)保處）

為從源頭上解決落地原油造成的環(huán)境污染問題，吉林油田應(yīng)用了綠色作業(yè)技術(shù)。文章闡述了抽油桿刮油、油管刮油、油管泄油、密閉井筒連續(xù)沖除砂和快速防噴等綠色作業(yè)技術(shù)的原理及特點(diǎn)，介紹了這些技術(shù)在吉林油田的實(shí)施效果，并進(jìn)行效益評價。實(shí)踐證明，綠色作業(yè)技術(shù)很好的解決了落地原油污染問題，現(xiàn)場應(yīng)用效果顯著。

綠色作業(yè)技術(shù)；落地原油；吉林油田

0 引 言

隨著油田的開發(fā)，修井作業(yè)工作量越來越大，產(chǎn)生大量的落地原油，回收處理困難較大。吉林油田每年產(chǎn)生油土、油泥約5 000～1萬t，其中80%以上是修井作業(yè)過程產(chǎn)生的。近年來，吉林油田加強(qiáng)了對油水井的作業(yè)管理，探索延長油水井免修期的有效辦法［1］，同時通過在油水井作業(yè)過程中在管橋下鋪墊干凈塑料布，在周圍設(shè)置圍堰和利用罐車積極回收等具體措施控制污染面積，耗費(fèi)大量的人力、物力和財(cái)力，但仍然對周圍環(huán)境造成了不良影響。吉林油田通過引進(jìn)實(shí)施“綠色作業(yè)技術(shù)”［2］，降低了修井作業(yè)產(chǎn)生的落地原油量，減少了環(huán)境污染。

1 油田綠色作業(yè)技術(shù)

1.1 抽油桿刮油復(fù)合技術(shù)

抽油桿刮油復(fù)合技術(shù)［3］主要用于解決作業(yè)過程中從修井井筒［4］上提抽油桿時將附著原油攜帶至地面的問題。抽油桿配套刮油器由殼體、引導(dǎo)桿和刮油膠芯等組成。刮油器裝于井口處［3］，當(dāng)上起抽油桿時，它把抽油桿外壁附油刮入油管或回流進(jìn)入套管，可以避免上提抽油桿過程中原油落地。

1.2 油管刮油復(fù)合技術(shù)

油管刮油復(fù)合技術(shù)主要適用于解決作業(yè)修井過程中從修井井筒上起油管時將油管外壁附帶原油散落地面的問題。油管復(fù)合刮油器主要由壓蓋、膠芯及壓緊螺栓等組成。配套的刮油器安裝在采油樹［1］上，上起油管時將油管外壁附油刮入套管，避免原油散落地表［5］。

1.3 油管泄油復(fù)合技術(shù)

油管泄油復(fù)合技術(shù)主要用于將修井作業(yè)過程中油管上提時上附原油卸回井筒，有效防止作業(yè)時原油污染地面。

1.3.1 撞擊式油管泄油復(fù)合技術(shù)

撞擊式復(fù)合油管泄油器［3］用于解決油層出砂較輕的油井作業(yè)引起的環(huán)境污染問題，主要由銅芯及泄油器主體等相關(guān)器件組成。將復(fù)合泄油器裝接在抽油泵的固定閥與泵筒之間，作業(yè)時上提抽油桿和泵活塞后，投入撞擊抽油桿，有效實(shí)現(xiàn)泄油［3］，減少污染。

1.3.2 通用滑套式油管復(fù)合泄油技術(shù)

通用滑套式油管復(fù)合泄油器主要用于解決在較易發(fā)生砂埋、砂卡的油井作業(yè)時產(chǎn)生的原油污染問題。其部件主要由開啟裝置和滑套密閉裝置等組成。當(dāng)發(fā)生油層吐砂造成的砂埋油層及油管或泵砂卡時，使用配套安全倒扣卡子，將抽油桿向正旋轉(zhuǎn)，上起砂卡器及以上的所有井下桿柱，開啟伴隨抽油桿上行時打開的泄油孔，有效實(shí)現(xiàn)泄油。對重稠油井或結(jié)蠟較重油井，當(dāng)配套的泄油器打開后，把含少量降黏劑的熱污水打進(jìn)井下油管，溶洗清潔油管內(nèi)壁和油桿外壁殘余油。與刮油器有機(jī)配合，能解決重稠油井和嚴(yán)重結(jié)蠟油井的泄油與刮油問題。

1.4 密閉井筒連續(xù)沖除砂

密閉井筒連續(xù)沖除砂技術(shù)［3］可實(shí)現(xiàn)對井筒內(nèi)進(jìn)行密閉連續(xù)沖砂和除砂作業(yè)，有效回收落地原油沖砂殘余液，防止資源浪費(fèi)和環(huán)境污染。

1.4.1 密閉連續(xù)沖除砂復(fù)合技術(shù)

密閉連續(xù)沖除砂［3］部件主要由換向沖砂短接、井口換向自封器及高壓換向閥組成。在作業(yè)過程中，通過換向短接、換向閥及換向自封控制裝置使沖砂基液從油管進(jìn)行正循環(huán)，實(shí)現(xiàn)正沖砂作業(yè)。當(dāng)加深沖砂管時，可通過換向操作閥控制沖砂液流入自封側(cè)孔，通過液柱壓力打開換向操作閥，把沖砂基液更好的注進(jìn)井內(nèi)沖砂管柱內(nèi)，實(shí)現(xiàn)油井“正洗”作業(yè)。過程中不用關(guān)停泵操作即可連續(xù)接入沖砂管單根，重復(fù)上述沖砂、洗井正常循環(huán)作業(yè)流程，實(shí)施密閉連續(xù)沖除砂工序作業(yè)。與常規(guī)的沖砂作業(yè)相比，其優(yōu)點(diǎn)是：①避免由關(guān)停泵引起的砂子回落砂卡事故；②減少換接沖砂單根耽誤的時間；③返砂量提高，沖砂效果好；④沖砂洗井時間縮短，減輕了近井儲層堵塞污染。

1.4.2 XCS-60型沖砂液除砂

XCS-60型沖砂液除砂裝置的核心是固液分離器，它把渦旋離心與沉降有機(jī)結(jié)合，充分利用沖砂液自身的勢能與動能，使其沿著分離器內(nèi)腔強(qiáng)烈快速旋轉(zhuǎn)，重質(zhì)成分顆粒在離心力及重力的雙重作用下，沿著分離器錐體旋入積砂斗內(nèi)，同時用手動換向閥來控制氣體球閥開關(guān)進(jìn)行定時排砂過程。殘液沿著溢流口流入分級沉降罐第一級內(nèi)，同時少量未分離的固體顆粒沉降在第一級罐內(nèi)，油水液體流進(jìn)第二級罐內(nèi)。由于重力差異，水通過隔板下部的閘板控制流進(jìn)第三級罐內(nèi)，后經(jīng)排水管排入沖砂作業(yè)循環(huán)系統(tǒng)。

1.5 快速防噴作業(yè)技術(shù)

1.5.1 輕便快速作業(yè)防噴

輕便快速作業(yè)防噴［3］裝置由錐管掛式敞開單流閥、加厚一體提升短接及變扣閥等組成，作業(yè)時用單流閥式密封結(jié)構(gòu)取代球閥式或閥板式開關(guān)結(jié)構(gòu)，進(jìn)行正常作業(yè)變扣。當(dāng)發(fā)現(xiàn)井噴征兆，則迅速變扣與起下作業(yè)管柱扣相連接，防噴油管掛座封，反轉(zhuǎn)提升短接，應(yīng)用自身彈力促使敞開的單流閥快速關(guān)閉，實(shí)現(xiàn)快速防噴作業(yè)，耗時短，僅需1 min、1個人就可以完成全部操作過程。

1.5.2 抽油桿防噴作業(yè)技術(shù)

抽油桿防噴作業(yè)技術(shù)［3］能有效預(yù)防起、下抽油桿所發(fā)生的井噴事故，部件主要由卡箍頭、抽油桿變扣接頭及提升短接等組成。在起、下抽油桿時油管內(nèi)若產(chǎn)生溢流或中途停工現(xiàn)象，將井下抽油桿與變扣接頭連接，鎖緊卡箍頭即可。

2 實(shí)施效果

2.1 一般清檢作業(yè)無污染

通過100口油井的一般清蠟檢泵作業(yè)證明，井口安裝油桿、井下安裝泄油器和油管刮油器，作業(yè)過程中起出的抽油桿、油管附著的原油大部分能落回井筒中，僅有少量原油依附在油桿、油管外壁帶出井口。作業(yè)后現(xiàn)場基本維持作業(yè)前原貌，僅在管橋下已鋪墊的塑料布上有少量原油，對附近土壤、農(nóng)田未造成污染，實(shí)現(xiàn)一般清檢作業(yè)無污染。

2.2 沖砂作業(yè)油砂水不外排

經(jīng)過對8口油井進(jìn)行密閉連續(xù)沖砂裝置的作業(yè)試驗(yàn)，作業(yè)完井現(xiàn)場較好的保持了作業(yè)前的原貌，實(shí)現(xiàn)油、砂、水液不外排，而且避免了出現(xiàn)接單根而耽誤作業(yè)時間的現(xiàn)象，可實(shí)現(xiàn)連續(xù)沖砂不關(guān)停泵，避免由于砂子回落發(fā)生的砂卡泵等事故，提升返砂效率及沖砂效果，作業(yè)時投入的車輛和水量減少，降低了臨時占地造成的損失。

2.3 作業(yè)井噴得到有效控制

1口井作業(yè)施工時發(fā)生井噴，經(jīng)安裝快速防噴裝置，井噴得到控制，噴出的少量原油由工人及時清收，未造成周圍環(huán)境污染，但未實(shí)現(xiàn)1 min快速安裝防噴裝置的操作，前后用時約3 min，主要原因是作業(yè)工人對安裝程序不熟練。

3 效益評價

3.1 環(huán)境效益

“綠色作業(yè)技術(shù)”從施工源頭消除作業(yè)過程中所產(chǎn)生的落地原油對周圍土壤、農(nóng)田等環(huán)境的污染，保護(hù)了松花江水域的水資源環(huán)境，具有顯著的環(huán)境效益和社會效益。

3.2 經(jīng)濟(jì)效益

采用“綠色作業(yè)技術(shù)”，按每年修井作業(yè)工作量1 000口、沖砂作業(yè)工作量150口計(jì)算，在有效控制井噴情況下，第一年投資151.47萬元，以后每年投資26.8萬元。

按每作業(yè)1口井少損失0.5 t原油計(jì)算，全年可少損失原油500 t；按每口沖砂作業(yè)井由于外排油砂、油水最低損失2 t原油計(jì)算，可回收300 t原油。按最低結(jié)算價格1 100元／t計(jì)算，每年可減少損失88萬元。此外，減少了污染賠償、落地原油的回收和油土油泥的處理等費(fèi)用，若按每年最低節(jié)省10萬元計(jì)算，采用“綠色作業(yè)技術(shù)”每年能減少損失98萬元。第二年就可回收操作成本并創(chuàng)造效益18萬元，第三年以后每年可以創(chuàng)造效益71萬元。

4 結(jié)束語

吉林油田通過實(shí)施“綠色作業(yè)技術(shù)”，降低了修井作業(yè)時產(chǎn)生的落地原油污染問題，保護(hù)了環(huán)境?！熬G色作業(yè)技術(shù)”可實(shí)現(xiàn)油區(qū)綠色環(huán)保，在油田的生產(chǎn)開發(fā)中應(yīng)用可產(chǎn)生顯著的經(jīng)濟(jì)效益、社會效益、環(huán)境效益，有廣闊的發(fā)展前景。開展、實(shí)施好“綠色作業(yè)技術(shù)”是一項(xiàng)系統(tǒng)工程，下一步要重點(diǎn)加強(qiáng)對作業(yè)施工人員技術(shù)培訓(xùn)，同時繼續(xù)研究配套技術(shù)，擴(kuò)大清潔應(yīng)用規(guī)模。

［1］ 梁敬東.大慶外圍油田井下作業(yè)環(huán)保技術(shù)[J].油氣田地面工程,2008,27(8):46-47.

［2］ 黃克軍.綠色環(huán)保修井技術(shù)及工具在現(xiàn)場施工中的應(yīng)用和推廣[J].內(nèi)蒙古石油化工,2010,36(12):95-98.

［3］ 欒玉湖.綠色修井技術(shù)的研究與應(yīng)用[J].油氣田環(huán)境保護(hù),2003,13(4):15-17.

［4］ 肖天嬌,薛發(fā)生.井下作業(yè)清潔生產(chǎn)的影響因素及綜合治理措施[J].油氣田環(huán)境保護(hù),2006,16(2):12-14.

［5］ 中國石油天然氣集團(tuán)公司人事服務(wù)中心.井下作業(yè)工[M].北京:石油工業(yè)出版社,2004.

1005-3158（2014）02-0036-02

2013-11-05）

（編輯 石津銘）

10.3969／j.issn.1005-3158.2014.02.012

史燕偉，1992年畢業(yè)于長春地質(zhì)學(xué)院物探測井專業(yè)，現(xiàn)在中國石油吉林油田公司安全環(huán)保處從事環(huán)保管理工作。通信地址：吉林省松原市沿江東路1219號中國石油吉林油田公司安全環(huán)保處，138000