李英 薛永剛 張穎

摘要：為進一步降低修井作業(yè)人員的勞動強度，提高工作效率，消除冬季修井作業(yè)現場的安全隱患，結合近幾年來修井作業(yè)現場存在的現實問題和潛在的安全隱患，經過不斷的分析歸納，從節(jié)能環(huán)保、快速加熱及季節(jié)性作業(yè)規(guī)律上，探索推行了作業(yè)工具加熱裝置，以解決冬季因氣溫低造成作業(yè)工具凍冰而無法正常工作的難題。通過1年多的試驗完善，基本實現了作業(yè)現場操作工具解凍的本質安全。

關鍵詞：作業(yè)工具;加熱;安全

1實施背景

隨著油田開采時間的延長，油井在生產過程中，井下泵況、管柱等因受地層復雜情況的影響，會出現各種異常狀況，造成油井產量下降，嚴重時停產，需通過修井作業(yè)恢復正常運行狀態(tài)。北方油田受氣候的影響，一到冬季就會給油井管理帶來很大難度，特別是作業(yè)現場的操作工具經常發(fā)生凍凝而無法正常工作的現象，嚴重影響作業(yè)進度的完成。需要創(chuàng)新作業(yè)現場生產維護管理，以滿足生產要求。

1.1創(chuàng)新生產維護管理是風險防控體系的需要。

從目前現場情況看，油田井下作業(yè)安全監(jiān)督工作還存在一些問題，導致一些安全隱患依然存在，不利于安全生產維護管理。北方油田的冬季氣溫非常低，如果油井在這一時期進行修井作業(yè)，難度可想而知。作業(yè)工具會被油液凍凝，短時間內不能融化，不能進行修業(yè)施工，為了搶進度，員工難免會使用明火進行烘烤，但這在作業(yè)現場是十分危險的，是違反安全操作規(guī)定的。所以，采油生產單位有必要從多個方面加強對油田井下作業(yè)的監(jiān)督工作，提高工作人員的安全作業(yè)意識，創(chuàng)新生產維護管理的新辦法，通過不斷改革和完善，加強對作業(yè)現場的特殊時期作業(yè)過程的管理。

1.2創(chuàng)新作業(yè)工具加熱方式是作業(yè)管理的需要。

在修井作業(yè)過程中，作業(yè)時間的長短直接影響采油井的生產時率和月產油量。所以，通常石油企業(yè)為了提高經濟效益，都是搶抓作業(yè)進度，使油井早日恢復正常生產。而當冬季氣溫低導致作業(yè)工具發(fā)生凍凝時，作業(yè)工具無法正常使用，短時間內達不到融化效果，就會直接影響每一個作業(yè)環(huán)節(jié)，從而會延長作業(yè)進度時間。為了更好的加強油田井下作業(yè)過程中作業(yè)工具使用效果的管理，提高對作業(yè)現場的工作質量，就必須提高對創(chuàng)新作業(yè)工具解凍方式的重視，最大限度地減少作業(yè)過程中進度、質量等損失，降低對作業(yè)全過程的危害程度。為了營造更好的作業(yè)環(huán)境，需要通過創(chuàng)新方法來解決當前問題。

1.3創(chuàng)新作業(yè)現場管理是提高生產效率的需要。

面對油田發(fā)展生產規(guī)模和方式與員工勞動強度相適應的需要，現有模式下的工作方式已經不能適應新形勢下高質量發(fā)展的要求。越來越需要創(chuàng)新工作方式改變現狀，減少作業(yè)過程中的低效率點數、降低員工的強度，優(yōu)化工作內容，全面提升工作效率。與此同時，從降低操作風險，優(yōu)化員工操作工序，通過重新梳理作業(yè)每個環(huán)節(jié)，整體突出作業(yè)現場的總體協(xié)調與部分控制，在生產、安全、技術、勞動強度一體化設計，確保生產效率的大幅度提升。

2冬季修井作業(yè)工具加熱裝置設計思路

經過多次現場調查和方案設計，最終選擇一款節(jié)能環(huán)保的加熱方式，利用作業(yè)現場作業(yè)機排放尾氣的余熱，通過一個裝置進行收集，產生螺旋集熱，最終達到對作業(yè)工具進行加熱的目的。

2.1解決的關鍵技術

（1）尾氣到解決裝置中的保溫技術。為了達到最佳的加熱效果，采用304不銹鋼高溫軟管，可根據現場情況隨意彎曲定型，保尾氣的熱損失盡可能降到最低。

（2）解凍裝置的內循環(huán)設計;尾氣進入裝置后，進入密閉箱體內的上下兩個通道分層加熱，形成旋渦型氣流，讓氣體在箱體內有一定的運動路徑，從而對作業(yè)工具進行充分加熱后再排出。

（3）解凍裝置的排氣控制閥設計;當箱體內的氣體充滿時，氣體會順著指定出口向上走，最終聚集在箱體內的最高點，通過排氣控制閥可隨時調節(jié)氣流量，靈活安全方便。而且可在可控狀態(tài)下使用排氣控制閥，減少了對人體的危害和空氣的污染。

（4）融化的油污回收盤的靈活性設計。由于工具在熱量作用下附著在表面的油液發(fā)生融化而滑落到回收盤中，考慮到清理及運輸方便的問題，將其設計成簡易滑道式，如抽屜一樣拿出來就可將油污回收，放進去就可再次使用。

2.2技術研究路線

尾氣節(jié)能環(huán)保解凍裝置主要解決油田冬季采油作業(yè)現場所使用的作業(yè)工具被油液凍凝后無法正常使用的難題。在設計該裝置時主要考慮的技術問題有，第一是解凍裝置與作業(yè)機的連接密封管線，長度要適度，過長熱量散發(fā)快，過短使用不方便，因此，管線的長度要恰到好處。第二是尾氣進入裝置后采取內循環(huán)加熱設計，可對工具進行360度加熱處理，加快工具的融化速度。第三是排氣閥的設計，防止打開裝置門時對人身造成傷害，裝置內部的尾氣可通過排氣閥排出。第四是融化的油液被接液盤收集，接液盤采取抽屜設計，提取更加方便，而且便于清潔。

2.3裝置結構設計

主要由半開放箱體、封閉門、活動支架、進氣口、排氣口、廢液回收盤幾部分組成。利用作業(yè)機尾氣熱量對凍結的工具進行加熱、解凍。通過密封連接管線實現作業(yè)機排氣孔與解凍裝置的連接，尾氣從排氣孔排出。為了使溫度保持得更持久，在裝置上方設置調節(jié)閥，這樣打開箱門時，也不會對人身造成任何傷害，內部采取內循環(huán)設計，尾氣進入箱體后循環(huán)一圈后從指定位置排出，5分鐘，箱內溫度即可達到50-60度。應用該裝置操作簡單，作業(yè)機廢氣利用的同時，不影響作業(yè)機排氣系統(tǒng)正常運作。該裝置對凍結工具解凍后產生的廢油、廢水可實現即時回收，避免環(huán)境污染。該裝置在設計時考慮密封性、保溫性，對整體邊框進行密封設計，使尾氣不易擴散。裝置整體尺寸為80*60*80，重量在15Kg左右，適用于冬季對作業(yè)工具的解凍。

3現場應用

3.1效果評價

實驗區(qū)選擇在正在作業(yè)的采油井現場，設立了安全警示標志，與生產作業(yè)無關人員不準進入，實驗人員進入作業(yè)區(qū)必須穿戴好防護用品，遵守安全規(guī)定。將加熱裝置放置在作業(yè)機附近，將裝置與尾氣出口用一個耐高溫的連接管線連接，作業(yè)機排氣筒出口裝有防火帽，不會產生明火，安全可靠。在實驗過程中隨時觀察溫度變化情況，并在每個設計的時間節(jié)點做好記錄。結果表明：尾氣10分鐘溫度即能達到48度，尾氣在進行解凍裝置后通過進氣管的特殊設計達到內循環(huán)的作用;排氣閥門可靈活控制排氣量;油污清潔盤可到將油污全部收集安全環(huán)保;作業(yè)機尾氣二次利用，不會產生新的污染;接液盤儲存滴落污油，現場應用效果非常好。

3.2效益評價

在實際使用過程中，巧妙地利用汽車尾氣產生的熱量，達到了節(jié)能環(huán)保的效果。2019年因敲擊解凍造成油管吊卡損壞3件，經濟損失6400元。使用加熱解凍裝置后，完全避免工具損壞現象，挽回經濟損失6400元。提高工作效率，年創(chuàng)效42萬元。