绿色作业技术在吉林油田的探索与应用

史燕伟

（中国石油吉林油田公司安全环保处）

绿色作业技术在吉林油田的探索与应用

史燕伟

（中国石油吉林油田公司安全环保处）

为从源头上解决落地原油造成的环境污染问题，吉林油田应用了绿色作业技术。文章阐述了抽油杆刮油、油管刮油、油管泄油、密闭井筒连续冲除砂和快速防喷等绿色作业技术的原理及特点，介绍了这些技术在吉林油田的实施效果，并进行效益评价。实践证明，绿色作业技术很好的解决了落地原油污染问题，现场应用效果显著。

绿色作业技术；落地原油；吉林油田

0 引 言

随着油田的开发，修井作业工作量越来越大，产生大量的落地原油，回收处理困难较大。吉林油田每年产生油土、油泥约5 000～1万t，其中80%以上是修井作业过程产生的。近年来，吉林油田加强了对油水井的作业管理，探索延长油水井免修期的有效办法［1］，同时通过在油水井作业过程中在管桥下铺垫干净塑料布，在周围设置围堰和利用罐车积极回收等具体措施控制污染面积，耗费大量的人力、物力和财力，但仍然对周围环境造成了不良影响。吉林油田通过引进实施“绿色作业技术”［2］，降低了修井作业产生的落地原油量，减少了环境污染。

1 油田绿色作业技术

1.1 抽油杆刮油复合技术

抽油杆刮油复合技术［3］主要用于解决作业过程中从修井井筒［4］上提抽油杆时将附着原油携带至地面的问题。抽油杆配套刮油器由壳体、引导杆和刮油胶芯等组成。刮油器装于井口处［3］，当上起抽油杆时，它把抽油杆外壁附油刮入油管或回流进入套管，可以避免上提抽油杆过程中原油落地。

1.2 油管刮油复合技术

油管刮油复合技术主要适用于解决作业修井过程中从修井井筒上起油管时将油管外壁附带原油散落地面的问题。油管复合刮油器主要由压盖、胶芯及压紧螺栓等组成。配套的刮油器安装在采油树［1］上，上起油管时将油管外壁附油刮入套管，避免原油散落地表［5］。

1.3 油管泄油复合技术

油管泄油复合技术主要用于将修井作业过程中油管上提时上附原油卸回井筒，有效防止作业时原油污染地面。

1.3.1 撞击式油管泄油复合技术

撞击式复合油管泄油器［3］用于解决油层出砂较轻的油井作业引起的环境污染问题，主要由铜芯及泄油器主体等相关器件组成。将复合泄油器装接在抽油泵的固定阀与泵筒之间，作业时上提抽油杆和泵活塞后，投入撞击抽油杆，有效实现泄油［3］，减少污染。

1.3.2 通用滑套式油管复合泄油技术

通用滑套式油管复合泄油器主要用于解决在较易发生砂埋、砂卡的油井作业时产生的原油污染问题。其部件主要由开启装置和滑套密闭装置等组成。当发生油层吐砂造成的砂埋油层及油管或泵砂卡时，使用配套安全倒扣卡子，将抽油杆向正旋转，上起砂卡器及以上的所有井下杆柱，开启伴随抽油杆上行时打开的泄油孔，有效实现泄油。对重稠油井或结蜡较重油井，当配套的泄油器打开后，把含少量降黏剂的热污水打进井下油管，溶洗清洁油管内壁和油杆外壁残余油。与刮油器有机配合，能解决重稠油井和严重结蜡油井的泄油与刮油问题。

1.4 密闭井筒连续冲除砂

密闭井筒连续冲除砂技术［3］可实现对井筒内进行密闭连续冲砂和除砂作业，有效回收落地原油冲砂残余液，防止资源浪费和环境污染。

1.4.1 密闭连续冲除砂复合技术

密闭连续冲除砂［3］部件主要由换向冲砂短接、井口换向自封器及高压换向阀组成。在作业过程中，通过换向短接、换向阀及换向自封控制装置使冲砂基液从油管进行正循环，实现正冲砂作业。当加深冲砂管时，可通过换向操作阀控制冲砂液流入自封侧孔，通过液柱压力打开换向操作阀，把冲砂基液更好的注进井内冲砂管柱内，实现油井“正洗”作业。过程中不用关停泵操作即可连续接入冲砂管单根，重复上述冲砂、洗井正常循环作业流程，实施密闭连续冲除砂工序作业。与常规的冲砂作业相比，其优点是：①避免由关停泵引起的砂子回落砂卡事故；②减少换接冲砂单根耽误的时间；③返砂量提高，冲砂效果好；④冲砂洗井时间缩短，减轻了近井储层堵塞污染。

1.4.2 XCS-60型冲砂液除砂

XCS-60型冲砂液除砂装置的核心是固液分离器，它把涡旋离心与沉降有机结合，充分利用冲砂液自身的势能与动能，使其沿着分离器内腔强烈快速旋转，重质成分颗粒在离心力及重力的双重作用下，沿着分离器锥体旋入积砂斗内，同时用手动换向阀来控制气体球阀开关进行定时排砂过程。残液沿着溢流口流入分级沉降罐第一级内，同时少量未分离的固体颗粒沉降在第一级罐内，油水液体流进第二级罐内。由于重力差异，水通过隔板下部的闸板控制流进第三级罐内，后经排水管排入冲砂作业循环系统。

1.5 快速防喷作业技术

1.5.1 轻便快速作业防喷

轻便快速作业防喷［3］装置由锥管挂式敞开单流阀、加厚一体提升短接及变扣阀等组成，作业时用单流阀式密封结构取代球阀式或阀板式开关结构，进行正常作业变扣。当发现井喷征兆，则迅速变扣与起下作业管柱扣相连接，防喷油管挂座封，反转提升短接，应用自身弹力促使敞开的单流阀快速关闭，实现快速防喷作业，耗时短，仅需1 min、1个人就可以完成全部操作过程。

1.5.2 抽油杆防喷作业技术

抽油杆防喷作业技术［3］能有效预防起、下抽油杆所发生的井喷事故，部件主要由卡箍头、抽油杆变扣接头及提升短接等组成。在起、下抽油杆时油管内若产生溢流或中途停工现象，将井下抽油杆与变扣接头连接，锁紧卡箍头即可。

2 实施效果

2.1 一般清检作业无污染

通过100口油井的一般清蜡检泵作业证明，井口安装油杆、井下安装泄油器和油管刮油器，作业过程中起出的抽油杆、油管附着的原油大部分能落回井筒中，仅有少量原油依附在油杆、油管外壁带出井口。作业后现场基本维持作业前原貌，仅在管桥下已铺垫的塑料布上有少量原油，对附近土壤、农田未造成污染，实现一般清检作业无污染。

2.2 冲砂作业油砂水不外排

经过对8口油井进行密闭连续冲砂装置的作业试验，作业完井现场较好的保持了作业前的原貌，实现油、砂、水液不外排，而且避免了出现接单根而耽误作业时间的现象，可实现连续冲砂不关停泵，避免由于砂子回落发生的砂卡泵等事故，提升返砂效率及冲砂效果，作业时投入的车辆和水量减少，降低了临时占地造成的损失。

2.3 作业井喷得到有效控制

1口井作业施工时发生井喷，经安装快速防喷装置，井喷得到控制，喷出的少量原油由工人及时清收，未造成周围环境污染，但未实现1 min快速安装防喷装置的操作，前后用时约3 min，主要原因是作业工人对安装程序不熟练。

3 效益评价

3.1 环境效益

“绿色作业技术”从施工源头消除作业过程中所产生的落地原油对周围土壤、农田等环境的污染，保护了松花江水域的水资源环境，具有显著的环境效益和社会效益。

3.2 经济效益

采用“绿色作业技术”，按每年修井作业工作量1 000口、冲砂作业工作量150口计算，在有效控制井喷情况下，第一年投资151.47万元，以后每年投资26.8万元。

按每作业1口井少损失0.5 t原油计算，全年可少损失原油500 t；按每口冲砂作业井由于外排油砂、油水最低损失2 t原油计算，可回收300 t原油。按最低结算价格1 100元／t计算，每年可减少损失88万元。此外，减少了污染赔偿、落地原油的回收和油土油泥的处理等费用，若按每年最低节省10万元计算，采用“绿色作业技术”每年能减少损失98万元。第二年就可回收操作成本并创造效益18万元，第三年以后每年可以创造效益71万元。

4 结束语

吉林油田通过实施“绿色作业技术”，降低了修井作业时产生的落地原油污染问题，保护了环境。“绿色作业技术”可实现油区绿色环保，在油田的生产开发中应用可产生显著的经济效益、社会效益、环境效益，有广阔的发展前景。开展、实施好“绿色作业技术”是一项系统工程，下一步要重点加强对作业施工人员技术培训，同时继续研究配套技术，扩大清洁应用规模。

［1］ 梁敬东.大庆外围油田井下作业环保技术[J].油气田地面工程,2008,27(8):46-47.

［2］ 黄克军.绿色环保修井技术及工具在现场施工中的应用和推广[J].内蒙古石油化工,2010,36(12):95-98.

［3］ 栾玉湖.绿色修井技术的研究与应用[J].油气田环境保护,2003,13(4):15-17.

［4］ 肖天娇,薛发生.井下作业清洁生产的影响因素及综合治理措施[J].油气田环境保护,2006,16(2):12-14.

［5］ 中国石油天然气集团公司人事服务中心.井下作业工[M].北京:石油工业出版社,2004.

1005-3158（2014）02-0036-02

2013-11-05）

（编辑 石津铭）

10.3969／j.issn.1005-3158.2014.02.012

史燕伟，1992年毕业于长春地质学院物探测井专业，现在中国石油吉林油田公司安全环保处从事环保管理工作。通信地址：吉林省松原市沿江东路1219号中国石油吉林油田公司安全环保处，138000