清洁生产技术论文(2)
清洁生产技术论文
清洁生产技术论文篇二
油田井下作业清洁生产技术
摘要：井下作业是油田勘探开发中的核心工艺技术，对油田的增产、稳产和高效开发有重要作用。在井下作业施工时，不可避免的会有井内流体(油、气、水)流出井口，造成地面环境污染，必要对油田井下作业过程中产生的污染源进行分析，
研究应用新工具、新工艺、新装置来减少作业污染，采取有效的防污染措施，实现作业全过程清洁生产。近几年来，我们通过认真分析作业过程中井下和地面污染源，通过引进吸收和自主研发方式，加大资金投入、强化管理，逐步形成杆管刮油技术、快速防喷技术、密闭循环冲砂技术、井下泄油技术、防止管内油水外溢技术等控制作业油污排放的清洁生产配套工艺技术，在实际应用中取得了良好的效果。
1、污染源
(1)杆管外壁粘附油水。在起杆、起管时，杆管外壁粘附原油，杆管出井口后，原油从空中向下淋，对抽油机、井架、井口操作环境和井场环境造成环境污染。(2)清蜡施工产生的原油和污水。起出的杆管再次下井前需要进行清蜡，清蜡过程中产生的油水混合物直接淌到井场地面，造成污染。(3)油管内大量油水。起管时，由于没安装泄油器或泄油器失效打不开，油罐内充满原油和污水。油管卸开后，原油从管内流出，泄到井口井流向井场。(4)压裂井做压准和起压裂时，因缺少有效的控制手段，油管内油水外溢。(5)冲砂时，冲砂液如果控制不好，携砂到地面后会造成大面积环境污染。而且加单根时会有冲砂液从管内喷出。大量冲砂液连同井内返出的油水严重污染井场和工作环境，如果得不到及时控制，还可能会发生污染附近农田事故。(6)井内原油直接喷到地面。
2、清洁措施
2.1井口配套技术
(1)杆管刮油技术。研制具备防喷、刮蜡和刮油三重功能的井口装置，该装置适用于清除φ59mm以下的油杆扶正器顺利通过且不损伤抽油杆扶正器，实现抽油杆出井口之后不带出大量原油，实现起杆防污染的目的。油管刮油器由胶芯、压盖和压紧螺栓组成，使用时将刮油胶芯安装在采油树大四通的锥孔内，上面用压盖压紧，压盖通过压紧螺栓紧固。油管刮油器能在起管时有效清除油管外币上附着的原油，下管时具有套管防喷功能。
(2)密闭连续冲砂技术。冲砂时采用由井口换向自封、换向冲砂短接和高压换向三通组成的井口密闭连续冲砂装置实现连续冲砂，采用冲砂液处理车实现油水砂分离。同时分离后的冲砂液可以循环入井。通过使用密闭连续冲砂技术，克服了传统冲砂工艺施工效率低、易造成环境污染、易发生砂卡事故的弊端。
(3)井场地面污染控制技术。针对起下作业时井口益处的少量油水和清蜡过程中油水落地造成井场污染的问题，采用地面铺塑料薄膜，施工结束后将塑料薄膜和包在其中的原油集中回收处理。针对液面高、井内流体有可能导致溢流污染的油水井，在套管四通处连接控制阀，通过泄流管将井内油水排到提前铺好防渗布的溢流池，然后回收到联合站集中处理。
(4)井控配套技术。在保证符合井控要求的前提下，研制油杆防喷工具，引进油管旋塞阀，开发现场防喷试压工具，购置防顶防喷器。通过配套工具的配备使用，在井下作业过程中已经具备井控安全施工能力，可以避免因井喷或溢流导致的大面积环境污染事故。
2.2管内防污染配套技术
在清洁生产技术研究过程中，如果仅从井口控制和疏导的角度出发，清洁措施无法根治环境污染问题，并且不能治理油管内溢流和管内携带油水造成的环境污染。通过研发和使用打压止回型泄油器、组合式油管封堵器等配套专利技术，有效解决了管内防污染问题。
(1)管内泄油技术。使用打压止回型泄油器实现油管内泄油，用泵车将热水沿油管打入油井内，进入油管内的热水随即将油杆上和油管内的原油及蜡质溶解，当泵压升至泄油器打开压力时，打压止回型泄油器打开，建立起油管与油套环型空间之间的通道，原油和蜡质被热水溶解后进人油套环型空间，再进入油井生产管汇，实现了油井起管柱前泄油目的。当泵车的压力释放后泄油器关闭，油套环形空间的混合液不能再回到油管内，确保了泄油的彻底一性。
(2)下泵防止管内溢流装置。下管时，井内流体通过凡尔进入油管内，进一步流出井口造成污染。对固定凡尔和游动凡尔进行改造，在固定凡尔下面增加剪钉固定的密封堵，在游动凡尔下面设计撞击装置。下泵过程中，管内油水进入，活塞进入泵筒后，撞击打开密封堵，实现了下泵过程中管内无溢流。
(3)油管封堵技术。合式油管封堵器由密封部分和固定部分组成。主要解决起压裂、螺杆泵井起管等工序的管内防喷问题。使用时用泵车把封堵器送到井下预定位置，固定部分在弹力作用下，卡瓦卡住油管内壁;密封部分胶塔和皮碗在井底压力作用下带动中心杆上行，压缩密封胶筒，密封胶筒径向变粗，挤靠在油管内壁实现密封。由于封堵器在管内的下行过程采用了橡胶过盈配合，起到了管内刮油作用，所以起管时管内清洁，没有原油被携带出井口，杜绝了管内流体对地面造成的环境污染。
(4)措施工序管内防污染技术。对于分测.验串、查漏等措施工序，为防止管内流体溢出，在管柱下部安装压力控制单流阀，有效防止了相应措施工序造成的环境污染问题。对于下压裂管柱工序，为了控制井内流体经喷砂器进入油管并留出井口造成污染，采用死心滑套代替滑套体的做法，压裂施工前管柱内无油水进入，压裂施工时死心滑套首先打开。在不改变压准和压裂施工难度和流程的前提下实现做压准时油管内密封，解决下管污染问题。
3、结束语
分析油水井井下作业过程中可能产生污染的6个方面，并针对井下作业的特点从井口和管内两个方面分别给出了相应的清洁配套措施。现场实践证明采用杆管刮油技术、井场地面污染控制技术以及井下泄油技术等控制作业油污排放的清洁生产配套技术后，施工过程地面污染防止方面取得了较好的效果。
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