论文部分内容阅读
[摘 要]在油田勘探开发过程中,井下作业是确保油水井正常生产的重要手段。作业施工时,不可避免的会有井内流体(油、气.永)流出,造成地面环境污染。通过注水井应用双向阀、抽油机井应用防喷脱接器或活塞、螺杆泵井应用支撑卡瓦开关配套油管锚的清洁生产配套工艺技术解决油管通道密封问题,应用环保箱解决油套环形空间溢流问题,在实际应用中取得了良好的效果。
[关键词]井下作业;清洁生产 ;配套技术;应用
中图分类号:TE35;X38 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2015)28-0248-01
2015年元旦新修订的《环境保护法》颁布实施,生态保护红线被首次写进法律中,实践证明,生产建设和生态平衡之间的关系是否协调是经济建设中的战略性问题。生态平衡遭到破坏,没有十几年,几十年,甚至上百年的时间是难以调整过来的。近年来,随着我国国民经济的快速发展以及石油开采行业的不断进步,人们对油田井下作业施工提出越来越高的要求。我们通过对作业过程中流体泄漏点的分析,认为造成溢流的两个原因主要是油管通道密封问题和套管溢流问题。针对这两个问题,通过引进吸收和自主研发方式,逐步形成注水井应用双向阀、抽油机井应用防喷脱接器或活塞、螺杆泵井应用支撑卡瓦开关配套油管锚等井下开关技术,实现作业井关闭油管通道。应用环保箱设备收集油套环形空间溢流的清洁生产配套工艺技术。本文详细介绍了井下作业清洁生产技术的工作原理,并对其在井下作业施工中的应用进行全面分析,确保井下作业的正常施工,保护工作人员的生命安全,为我国石油行业的健康、稳定、持久发展提供有利条件。
1 油管通道密封问题
1.1 注水井配合带压作业技术,应用双向阀
1.1.1 工作原理
阀体内部设有可游动凡尔底座,可游动凡尔底座由释放销钉固定在阀体外壳上,钢球由可调解罩盖压紧在可游动凡尔底座上,形成对通道的关闭。管柱下入后,在油管内加压5-8MPa ,钢球和可游动凡尔底座受压下行剪断释放销钉,继续下行至阀罩底部,恢复凡尔正常工作状态,结构实物图见图1。
1.1.2 现场应用情况
该工具可以在作业施工时随管柱下入,防止井液自油管通道溢出,实现环保作业。应用48口井,减少溢流排放1440m3,同时保持了地层能量,对厂矿、学校、村屯附近井作业施工安全环保意义重大。
1.2 抽油机井完井管柱应用防喷脱接器或活堵
1.2.1 泵径φ70mm以上的油井应用防喷脱接器
1.2.1.1 工作原理
下泵时将防喷脱接器接在泵上端密封油管,起泵时脱接器脱开的同时密封体进入工作筒密封油管,与井口油管自封配合完成不压井作业,保证井内液体不外溢,结构图见图2。防喷脱接器有效地实现对接、脱锁、一次作业防喷、二次作业防喷功能,密封效果好,避免了修井作业中压井液污染地层和地面环境的问题。
1.2.1.2 现场应用情况
防喷脱接器在15井上得到成功应用,减少溢流排放90m3,有效地控制了油管溢流。
1.2.2 泵径φ38mm、φ44mm及φ57mm的油井应用活堵
1.2.2.1 工作原理
活堵工具主要由活堵杆、销钉、活堵本体、活堵芯子组成,工作原理示意图见图3。工具克服了以前活堵杆长度无法灵活调整的不足,具备了可调功能。
在抽油泵下井前,将工具连接在抽油泵的下端,调节活堵杆,使活堵杆顶在抽油泵的固定凡尔上。
在下抽油泵管柱时,活堵将油管和抽油泵的内腔与套管隔离开,下完管柱后在油管内用水泥车打压,压力通过抽油泵的固定凡尔间隙作用在活堵的活堵杆上平面上,销钉在压力作用下被剪断,活堵芯子及活堵杆均落入尾管中,从而实現了油管与套管的连通。
1.2.2.2 现场应用情况
该工具全年应用22套,减少溢流排放132m3。
1.3 螺杆泵井完井管柱,应用支撑卡瓦开关配套油管锚
1.3.1 工作原理
工具连接在螺杆泵下部,支撑卡瓦上部﹐在下泵过程中钢球在下部弹簧推力的作用下停止在中筒的台阶处,油管处于单向密封状态,当泵下至设计深度坐锚以后,剪切销钉在全井油管重量下被剪断,顶杆下移向下推动钢球离开中筒台阶,油管处于打开状态,检泵上提油管,下压力解除,顶杆回位,钢球在下部弹簧推力的作用下回到中筒的台阶处,油管又处于单向密封状态。
1.3.2 现场应用情况
该工具具有在起下管柱时关闭液流通道,防止起下管柱时从油管内向地面喷油的作用。该工具全年共应用4套,减少溢流排放24m3。
2 套管溢流问题
现场不断改进,从使用负压方式,实现污油污水零排放的第一代环保箱,到使用自吸泵,实现污油污水回收自动化的第二代环保箱,到使用漩涡风机和往复循环增压离心泵,实现污油污水回收外输一体化的第三代环保箱,使环保设备更加适合现场使用,实现清洁生产。全年常规作业1063口井,全部污油污水回收外输回计量间,减少溢流排放10630m3,解决油套环形空间溢流问题,实现了绿色作业。
3 认识
(1)注水井应用双向阀、抽油机井应用防喷脱接器或活塞、螺杆泵井应用支撑卡瓦开关配套油管锚等井下开关技术解决油管通道密封问题;
(2)应用第三代环保箱解决油套环形空间溢流问题,使用漩涡风机和往复循环增压离心泵,可实现污油污水回收外输一体化。
参考文献
[1] 曹莉.油田井下作业清洁生产技术.中国科技财富.2010,12(234).
[2] 苏德胜,孙玉平,顾文萍等.油田井下作业清洁生产配套工艺.油气田环境保护.2012,06(05).
[关键词]井下作业;清洁生产 ;配套技术;应用
中图分类号:TE35;X38 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2015)28-0248-01
2015年元旦新修订的《环境保护法》颁布实施,生态保护红线被首次写进法律中,实践证明,生产建设和生态平衡之间的关系是否协调是经济建设中的战略性问题。生态平衡遭到破坏,没有十几年,几十年,甚至上百年的时间是难以调整过来的。近年来,随着我国国民经济的快速发展以及石油开采行业的不断进步,人们对油田井下作业施工提出越来越高的要求。我们通过对作业过程中流体泄漏点的分析,认为造成溢流的两个原因主要是油管通道密封问题和套管溢流问题。针对这两个问题,通过引进吸收和自主研发方式,逐步形成注水井应用双向阀、抽油机井应用防喷脱接器或活塞、螺杆泵井应用支撑卡瓦开关配套油管锚等井下开关技术,实现作业井关闭油管通道。应用环保箱设备收集油套环形空间溢流的清洁生产配套工艺技术。本文详细介绍了井下作业清洁生产技术的工作原理,并对其在井下作业施工中的应用进行全面分析,确保井下作业的正常施工,保护工作人员的生命安全,为我国石油行业的健康、稳定、持久发展提供有利条件。
1 油管通道密封问题
1.1 注水井配合带压作业技术,应用双向阀
1.1.1 工作原理
阀体内部设有可游动凡尔底座,可游动凡尔底座由释放销钉固定在阀体外壳上,钢球由可调解罩盖压紧在可游动凡尔底座上,形成对通道的关闭。管柱下入后,在油管内加压5-8MPa ,钢球和可游动凡尔底座受压下行剪断释放销钉,继续下行至阀罩底部,恢复凡尔正常工作状态,结构实物图见图1。
1.1.2 现场应用情况
该工具可以在作业施工时随管柱下入,防止井液自油管通道溢出,实现环保作业。应用48口井,减少溢流排放1440m3,同时保持了地层能量,对厂矿、学校、村屯附近井作业施工安全环保意义重大。
1.2 抽油机井完井管柱应用防喷脱接器或活堵
1.2.1 泵径φ70mm以上的油井应用防喷脱接器
1.2.1.1 工作原理
下泵时将防喷脱接器接在泵上端密封油管,起泵时脱接器脱开的同时密封体进入工作筒密封油管,与井口油管自封配合完成不压井作业,保证井内液体不外溢,结构图见图2。防喷脱接器有效地实现对接、脱锁、一次作业防喷、二次作业防喷功能,密封效果好,避免了修井作业中压井液污染地层和地面环境的问题。
1.2.1.2 现场应用情况
防喷脱接器在15井上得到成功应用,减少溢流排放90m3,有效地控制了油管溢流。
1.2.2 泵径φ38mm、φ44mm及φ57mm的油井应用活堵
1.2.2.1 工作原理
活堵工具主要由活堵杆、销钉、活堵本体、活堵芯子组成,工作原理示意图见图3。工具克服了以前活堵杆长度无法灵活调整的不足,具备了可调功能。
在抽油泵下井前,将工具连接在抽油泵的下端,调节活堵杆,使活堵杆顶在抽油泵的固定凡尔上。
在下抽油泵管柱时,活堵将油管和抽油泵的内腔与套管隔离开,下完管柱后在油管内用水泥车打压,压力通过抽油泵的固定凡尔间隙作用在活堵的活堵杆上平面上,销钉在压力作用下被剪断,活堵芯子及活堵杆均落入尾管中,从而实現了油管与套管的连通。
1.2.2.2 现场应用情况
该工具全年应用22套,减少溢流排放132m3。
1.3 螺杆泵井完井管柱,应用支撑卡瓦开关配套油管锚
1.3.1 工作原理
工具连接在螺杆泵下部,支撑卡瓦上部﹐在下泵过程中钢球在下部弹簧推力的作用下停止在中筒的台阶处,油管处于单向密封状态,当泵下至设计深度坐锚以后,剪切销钉在全井油管重量下被剪断,顶杆下移向下推动钢球离开中筒台阶,油管处于打开状态,检泵上提油管,下压力解除,顶杆回位,钢球在下部弹簧推力的作用下回到中筒的台阶处,油管又处于单向密封状态。
1.3.2 现场应用情况
该工具具有在起下管柱时关闭液流通道,防止起下管柱时从油管内向地面喷油的作用。该工具全年共应用4套,减少溢流排放24m3。
2 套管溢流问题
现场不断改进,从使用负压方式,实现污油污水零排放的第一代环保箱,到使用自吸泵,实现污油污水回收自动化的第二代环保箱,到使用漩涡风机和往复循环增压离心泵,实现污油污水回收外输一体化的第三代环保箱,使环保设备更加适合现场使用,实现清洁生产。全年常规作业1063口井,全部污油污水回收外输回计量间,减少溢流排放10630m3,解决油套环形空间溢流问题,实现了绿色作业。
3 认识
(1)注水井应用双向阀、抽油机井应用防喷脱接器或活塞、螺杆泵井应用支撑卡瓦开关配套油管锚等井下开关技术解决油管通道密封问题;
(2)应用第三代环保箱解决油套环形空间溢流问题,使用漩涡风机和往复循环增压离心泵,可实现污油污水回收外输一体化。
参考文献
[1] 曹莉.油田井下作业清洁生产技术.中国科技财富.2010,12(234).
[2] 苏德胜,孙玉平,顾文萍等.油田井下作业清洁生产配套工艺.油气田环境保护.2012,06(05).