井下作业井口油水控制与收集装置

大庆油田开发已进入后期, 地层压力呈下降趋势, 目前主要的采油方式是机械采油。而机采井检泵和各种油水井下故障的处理, 都是通过井下作业来完成的。由于受技术方面条件和作业井口特殊结构的限制, 每一口作业井都有大量的含油污水排到地面, 虽然采取了一些防控污染的措施, 但是消耗的成本较高, 效果也不理想, 还是造成了作业井场一定程度的环境污染。随着三次采油技术的不断推广, 聚合物驱, 三元复合驱井不断增加, 原油浓度、粘度也相应增加, 直接造成了抽油系统故障频繁出现, 作业井次增多, 油水井井下施工作业造成严重的环境污染和资源的浪费。

1 作业污染主要原因分析

1.1 油井施工因素:

井内没有装控制压力的工具导致油井作业时井内排液;起抽油杆时带出的含油污水, 起油管时油管内带出的含油污水, 刺洗管、杆时产生的含油污水;电泵井、补孔井、堵水等施工中, 用电缆、测试仪器下井时无法控制井口, 造成污油、污水外溢。

1.2 水井施工因素:

起封隔器、抽油泵等大直径工具时因无法使用封井器而要进行敞口作业, 从井口排出的污油、污水;水井作业施工中, 由于地层压力的原因, 起下管柱过程中油管内污油、污水外溢。冬季施工注水管线防冻需放溢流;井内压力不大, 但有溢流, 进不了回收装置, 井内污油、污水落到地面。

1.3 管理因素:

由于采油队关井时间长、结腊严重、或管线穿孔、套管外漏等原因, 无法洗井、压井等情况, 造成施工难度增加, 导致含油污水外排。

2 井口油水控制与收集装置的研发与应用

为了节约能源, 保护油田环境, 经过大量理论研究及现场试验, 研制出一套“井下作业井口油水控制与收集装置”。

2.1 装置组成及安装

装置主要由两大部分组成:井口操作平台和回收处理装置。井口操作平台包括格网式操作平台、井口连接支柱、漏斗仓、防护罩、吊夹座、支撑装置、可调式管桥架。回收处理装置则由螺杆泵一套 (带流量计) 、5m3内卧式回收水池一个 (带液位自动控制) 和专用工具摆放冲洗房组成。

使用时首先将井口连接支柱座在套管法兰上, 并用螺丝紧固。其次把两半漏斗平台分别夹在支柱上, 并用内角螺丝紧固。再次调整好支撑装置, 分别放置在平台的两侧。最后接好排污胶管。

2.2 装置原理

该装置工作原理为在作业过程中, 井口和油管返出的污水通过格网平台流入漏斗仓内, 经外排孔胶管流入回收水池内, 当回收水池内液位达到一定高度时, 启动螺杆泵, 将池内污水直接打入井口回油干线, 若是泥浆, 可打入清水池内。油管在下井过程中, 管内污水通过上端移动式胶管直接排入回收水池内。

2.3 装置应用

2011年10月“井下作业井口油水控制与收集装置”由井下作业分公司特种工艺作业二大队102队, 分别在采油一厂5口压裂井作业井安装使用, 井口操作台平均单井安装时间比原来安装时间缩短了40分钟 (3人) 。操作台高度比原来降低了30公分, 从而进一步减轻了工人劳动强度。在作业过程中, 井口溢流全部被操作台集中回收, 由该装置回收泵直接打入水罐车内, 其中有两口井, 由于环境温度低, 有部分原油回凝固无法回收, 现场及时启动了油循环加热装置, 使残留的原油全部得到回收。通过现场试用, 证明“井下作业井口油水控制与收集装置”具有安装简单、使用安全、操作方便等特点, 井场不再挖排液沟、集液池而深受作业工人的偏爱, 成为井下压裂作业不可缺少的环保设备。

3 结语

(1) 解决了压裂作业过程中压裂液和含油污水落地造成的污染问题, 大幅度降低了起下油管时油管内及油套环形空间油水喷出造成的环境污染。

(2) 减少作业过程中对施工人员造成的污染及伤害, 改善了作业施工环境。

(3) 有效的降低压裂施工作业成本, 产生显著的经济效益。

(4) 通过长时间的研制、改进, 基本达到环保施工目的, 有效地控制了在压裂作业过程中产生的含油污水排放问题, 基本实现了绿色作业, 有利于实现节能减排, 打造绿色油田。

摘要：随着政府对油田环保要求的不断提高, 设计井下清洁生产方案、创新油田井下作业工艺等进而有效防控污染[1], 已经成为油田工作的重中之重。目前作业用的污油污水回收方式已经越来越满足不了环保要求, 油水井作业时外排液污染问题日益突出, 急需找出一个简单、方便、实用、有效的解决办法。为了解决这一难题, 2003年开始研制井下作业井口油水控制与收集装置, 并于2010年在多口作业井安装使用, 见到明显效果。2012年对井下作业井口油水控制与收集装置在使用功能和应用范围进行了改进完善, 相继在采油一厂、采油二厂、井下作业分公司30余口作业井使用, 每口压裂井所产生的平均单井回收压裂液36方、污油2.5吨, 同时平台给井场操作人员还提供一个安全、方便、清洁的工作环境, , 有效解决了井下作业地面污染问题, 改善了一线作业员工的工作环境, 实现经济效益、社会效益的协调发展, 因此具有广泛的社会效益及经济效益。

关键词：井口控制,油水集收,清洁生产

参考文献

[1] 邱胜军, 盛利, 殷显飞.中国石油和化工标准与质量[J].2012, 6:167.