清潔生產技術論文(2)
清潔生產技術論文
清潔生產技術論文篇二
油田井下作業清潔生產技術
摘要：井下作業是油田勘探開發中的核心工藝技術，對油田的增產、穩產和高效開發有重要作用。在井下作業施工時，不可避免的會有井內流體(油、氣、水)流出井口，造成地面環境污染，必要對油田井下作業過程中產生的污染源進行分析，
研究應用新工具、新工藝、新裝置來減少作業污染，采取有效的防污染措施，實現作業全過程清潔生產。近幾年來，我們通過認真分析作業過程中井下和地面污染源，通過引進吸收和自主研發方式，加大資金投入、強化管理，逐步形成桿管刮油技術、快速防噴技術、密閉循環沖砂技術、井下泄油技術、防止管內油水外溢技術等控制作業油污排放的清潔生產配套工藝技術，在實際應用中取得了良好的效果。
1、污染源
(1)桿管外壁粘附油水。在起桿、起管時，桿管外壁粘附原油，桿管出井口后，原油從空中向下淋，對抽油機、井架、井口操作環境和井場環境造成環境污染。(2)清蠟施工產生的原油和污水。起出的桿管再次下井前需要進行清蠟，清蠟過程中產生的油水混合物直接淌到井場地面，造成污染。(3)油管內大量油水。起管時，由于沒安裝泄油器或泄油器失效打不開，油罐內充滿原油和污水。油管卸開后，原油從管內流出，泄到井口井流向井場。(4)壓裂井做壓準和起壓裂時，因缺少有效的控制手段，油管內油水外溢。(5)沖砂時，沖砂液如果控制不好，攜砂到地面后會造成大面積環境污染。而且加單根時會有沖砂液從管內噴出。大量沖砂液連同井內返出的油水嚴重污染井場和工作環境，如果得不到及時控制，還可能會發生污染附近農田事故。(6)井內原油直接噴到地面。
2、清潔措施
2.1井口配套技術
(1)桿管刮油技術。研制具備防噴、刮蠟和刮油三重功能的井口裝置，該裝置適用于清除φ59mm以下的油桿扶正器順利通過且不損傷抽油桿扶正器，實現抽油桿出井口之后不帶出大量原油，實現起桿防污染的目的。油管刮油器由膠芯、壓蓋和壓緊螺栓組成，使用時將刮油膠芯安裝在采油樹大四通的錐孔內，上面用壓蓋壓緊，壓蓋通過壓緊螺栓緊固。油管刮油器能在起管時有效清除油管外幣上附著的原油，下管時具有套管防噴功能。
(2)密閉連續沖砂技術。沖砂時采用由井口換向自封、換向沖砂短接和高壓換向三通組成的井口密閉連續沖砂裝置實現連續沖砂，采用沖砂液處理車實現油水砂分離。同時分離后的沖砂液可以循環入井。通過使用密閉連續沖砂技術，克服了傳統沖砂工藝施工效率低、易造成環境污染、易發生砂卡事故的弊端。
(3)井場地面污染控制技術。針對起下作業時井口益處的少量油水和清蠟過程中油水落地造成井場污染的問題，采用地面鋪塑料薄膜，施工結束后將塑料薄膜和包在其中的原油集中回收處理。針對液面高、井內流體有可能導致溢流污染的油水井，在套管四通處連接控制閥，通過泄流管將井內油水排到提前鋪好防滲布的溢流池，然后回收到聯合站集中處理。
(4)井控配套技術。在保證符合井控要求的前提下，研制油桿防噴工具，引進油管旋塞閥，開發現場防噴試壓工具，購置防頂防噴器。通過配套工具的配備使用，在井下作業過程中已經具備井控安全施工能力，可以避免因井噴或溢流導致的大面積環境污染事故。
2.2管內防污染配套技術
在清潔生產技術研究過程中，如果僅從井口控制和疏導的角度出發，清潔措施無法根治環境污染問題，并且不能治理油管內溢流和管內攜帶油水造成的環境污染。通過研發和使用打壓止回型泄油器、組合式油管封堵器等配套專利技術，有效解決了管內防污染問題。
(1)管內泄油技術。使用打壓止回型泄油器實現油管內泄油，用泵車將熱水沿油管打入油井內，進入油管內的熱水隨即將油桿上和油管內的原油及蠟質溶解，當泵壓升至泄油器打開壓力時，打壓止回型泄油器打開，建立起油管與油套環型空間之間的通道，原油和蠟質被熱水溶解后進人油套環型空間，再進入油井生產管匯，實現了油井起管柱前泄油目的。當泵車的壓力釋放后泄油器關閉，油套環形空間的混合液不能再回到油管內，確保了泄油的徹底一性。
(2)下泵防止管內溢流裝置。下管時，井內流體通過凡爾進入油管內，進一步流出井口造成污染。對固定凡爾和游動凡爾進行改造，在固定凡爾下面增加剪釘固定的密封堵，在游動凡爾下面設計撞擊裝置。下泵過程中，管內油水進入，活塞進入泵筒后，撞擊打開密封堵，實現了下泵過程中管內無溢流。
(3)油管封堵技術。合式油管封堵器由密封部分和固定部分組成。主要解決起壓裂、螺桿泵井起管等工序的管內防噴問題。使用時用泵車把封堵器送到井下預定位置，固定部分在彈力作用下，卡瓦卡住油管內壁;密封部分膠塔和皮碗在井底壓力作用下帶動中心桿上行，壓縮密封膠筒，密封膠筒徑向變粗，擠靠在油管內壁實現密封。由于封堵器在管內的下行過程采用了橡膠過盈配合，起到了管內刮油作用，所以起管時管內清潔，沒有原油被攜帶出井口，杜絕了管內流體對地面造成的環境污染。
(4)措施工序管內防污染技術。對于分測.驗串、查漏等措施工序，為防止管內流體溢出，在管柱下部安裝壓力控制單流閥，有效防止了相應措施工序造成的環境污染問題。對于下壓裂管柱工序，為了控制井內流體經噴砂器進入油管并留出井口造成污染，采用死心滑套代替滑套體的做法，壓裂施工前管柱內無油水進入，壓裂施工時死心滑套首先打開。在不改變壓準和壓裂施工難度和流程的前提下實現做壓準時油管內密封，解決下管污染問題。
3、結束語
分析油水井井下作業過程中可能產生污染的6個方面，并針對井下作業的特點從井口和管內兩個方面分別給出了相應的清潔配套措施。現場實踐證明采用桿管刮油技術、井場地面污染控制技術以及井下泄油技術等控制作業油污排放的清潔生產配套技術后，施工過程地面污染防止方面取得了較好的效果。
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