抽油桿導(dǎo)流器研制應(yīng)用

摘 要：針對(duì)油田常規(guī)修井維護(hù)作業(yè)過(guò)程中，起下抽油桿時(shí)可能出現(xiàn)部分污水外溢的情況，會(huì)導(dǎo)致井場(chǎng)污染和環(huán)境破壞，研制的抽油桿導(dǎo)流器可以將外排污水收集，有效解決油田污水外排造成環(huán)境污染的技術(shù)難題。

關(guān)鍵詞：抽油桿導(dǎo)流器;工具研制;現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用

1 概況

在井下作業(yè)修井行業(yè)基層井下作業(yè)修井隊(duì)主要承擔(dān)油田內(nèi)部各類(lèi)油水井不同措施的施工。在維護(hù)措施作業(yè)中，檢泵是最常規(guī)的維護(hù)措施，對(duì)于最常見(jiàn)的管式泵來(lái)說(shuō)，需要將油井內(nèi)的全部抽油桿和抽油泵起到地面檢查，然后再下入抽油泵和油管，管柱試壓合格后下入抽油泵配套的活塞和抽油桿，由于抽油管柱試壓后液滿(mǎn)，下抽油桿和活塞過(guò)程會(huì)溢出相同體積的污水，外溢的污水會(huì)導(dǎo)致井場(chǎng)的污染，如何收集外排污水是擺在修井行業(yè)技術(shù)人員面前的老大難問(wèn)題。相關(guān)數(shù)據(jù)表明，每個(gè)基層小隊(duì)每年平均施工完成各類(lèi)油水井約50口左右，起下油管、抽油桿是作業(yè)隊(duì)每天的日常生產(chǎn)工作，檢泵維護(hù)井起下抽油桿在600根左右，如按每口檢泵、射孔井起下抽油桿600根，一年油井按30口算就是18000根;目前中原油田共有70支修井隊(duì)伍，年平均起下抽油桿126萬(wàn)根，隨著起下抽油桿伴隨而來(lái)的就是污水外溢造成井場(chǎng)污染和環(huán)境破壞，后期現(xiàn)場(chǎng)治理困難，同時(shí)降低施工進(jìn)度，造成不良社會(huì)影響。

目前國(guó)家對(duì)環(huán)保提出了嚴(yán)格的要求，國(guó)家層面提出了“綠水青山就是金山銀山”的口號(hào)，而中石化綠色清潔企業(yè)行動(dòng)也要求奉獻(xiàn)清潔能源，踐行綠色發(fā)展，提供清潔能源，改善管理，綜合利用等措施，從源頭削減污染，提高資源利用率，減少或者避免施工、生產(chǎn)、服務(wù)和產(chǎn)品使用過(guò)程中污染物的產(chǎn)生和排放，以減輕或消除對(duì)人類(lèi)健康和環(huán)境的危害，誰(shuí)污染誰(shuí)治理。為響應(yīng)集團(tuán)公司綠色清潔生產(chǎn)號(hào)召，減少施工現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境污染，提高生產(chǎn)效率，經(jīng)過(guò)技術(shù)人員對(duì)現(xiàn)狀詳細(xì)調(diào)查和鉆研攻關(guān)，決定對(duì)外溢污水采取從哪里來(lái)到那里去的處理思路，因?yàn)槠胀ǖ某橛途际堑蛪壕坠軟](méi)有壓力，可以將油管外溢的污水導(dǎo)流至套管內(nèi)，為此研究制作了抽油桿導(dǎo)流器，現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用取得了較好的效果。

2 項(xiàng)目完成內(nèi)容

2.1 研究思路

結(jié)合目前修井隊(duì)施工技術(shù)現(xiàn)狀，借鑒“U型管”和“重力作用”原理，創(chuàng)新設(shè)計(jì)了具有污水導(dǎo)流作用的裝置，將井口油管內(nèi)通道與套管用導(dǎo)流管連通，使油套有機(jī)結(jié)合，形成起下抽油桿具有連通導(dǎo)流作業(yè)程序，有效解決起下抽油桿時(shí)造成的污水外流污染環(huán)境的問(wèn)題。

2.2 工具研制

常規(guī)的抽油井大多為210型抽油井口，為了便于連接，將導(dǎo)流裝置的下端設(shè)計(jì)成與210型井口上法蘭可以直接連接的卡箍頭，依據(jù)油管出口大小選擇相同尺寸卡箍和導(dǎo)管公扣尺寸，根據(jù)材質(zhì)強(qiáng)度要求選擇鋼制材料進(jìn)行對(duì)比組織實(shí)施，制作焊接小型儲(chǔ)液池。該導(dǎo)流裝置包括：導(dǎo)流管、儲(chǔ)液池、承重頭和下連接卡箍等部分組成，連接卡箍的作用是和原井口法蘭連接，承重頭的作用是安全承座下井全部抽油桿重量，儲(chǔ)液池是收集井內(nèi)外溢的污水，導(dǎo)流管是將導(dǎo)流器和套管連接的導(dǎo)管，其作用是將儲(chǔ)液池中的外溢污水導(dǎo)流至套管內(nèi)，避免污水外流污染井場(chǎng)環(huán)境。

2.3工作原理

設(shè)計(jì)研制的抽油桿導(dǎo)流裝置是借鑒“U型管”和“重力作用”原理，通過(guò)調(diào)整導(dǎo)流器組裝方式方法，有效導(dǎo)流污水至套管。工作原理是：在井口上法蘭閘門(mén)上通過(guò)下端的卡箍和上端一個(gè)小型四方儲(chǔ)液池連接，下抽油桿時(shí)外溢的污水從裝置的承重頭溢出，流到儲(chǔ)液池后，隨著儲(chǔ)液池液面的上升，污水通過(guò)導(dǎo)流管順流至套管內(nèi)，從而達(dá)到污水外溢時(shí)存儲(chǔ)與排出口下流至套管以便收回的目的，使污水外溢時(shí)可控。使用前，將工具安裝在井口上法蘭上面，下抽油桿時(shí)污水外溢，儲(chǔ)液池存儲(chǔ)污水，側(cè)下方排污口連接導(dǎo)流管至套管，污水從排污口流出經(jīng)過(guò)導(dǎo)流管到套管，形成導(dǎo)流通道，具體的工作原理可以參照“U型管”和“重力作用”工作原理。

2.4 創(chuàng)新點(diǎn)

創(chuàng)新前：起下抽油桿外溢的污水，流到地面后通過(guò)作業(yè)工作坑進(jìn)行收集，然后用泵車(chē)回收，如果工作坑防滲布破損將造成經(jīng)常環(huán)境污染，有可能污染地下水源。創(chuàng)新后：研制抽油桿導(dǎo)流器，利用“U型管”和“重力作用”工作原理將油管外溢污水進(jìn)行導(dǎo)流至套管內(nèi)，做到了污水從哪里來(lái)到哪里去，實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際應(yīng)用方便，污水外溢有效治理，減少后期治理，提升工作效率、達(dá)到環(huán)境保護(hù)的目的。

3 現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用情況

2019年底導(dǎo)流器工具成功研制以來(lái)，分別在中原油田分公司采油氣工程服務(wù)中心作業(yè)四大隊(duì)ZY-DY403隊(duì)W72-431、WC33-C291、W188-16、W72-434等19井次現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，取得了較好的應(yīng)用效果。截止2021年5月底，已推廣應(yīng)用至全大隊(duì)10支作業(yè)隊(duì)伍，累計(jì)應(yīng)用280井次，做到了清潔生產(chǎn)無(wú)污染施工，下步將在中原油田修井隊(duì)伍中全面推廣應(yīng)用。

典型井例：中原油田分公司所屬的文188-16井是一口邊遠(yuǎn)探井。2021年3月份該井需要檢泵施工時(shí)，由于由于該井屬于邊遠(yuǎn)探井，距離油田基地較遠(yuǎn)，試油后產(chǎn)能較低沒(méi)有鋪設(shè)進(jìn)站管線，屬于單井點(diǎn)，日常間歇開(kāi)采的原油進(jìn)單井點(diǎn)高架罐，本次檢泵作業(yè)時(shí)，溢流出的污水無(wú)處排放，回收較為困難，使用污水罐車(chē)回收成本較高。使用研制的抽油桿導(dǎo)流器后，將污水導(dǎo)進(jìn)套管，避免了因此引起的停工和污染環(huán)境，使該井順利按時(shí)完井，為油田創(chuàng)產(chǎn)創(chuàng)效做出貢獻(xiàn)。

4 經(jīng)濟(jì)及社會(huì)效益分析

4.1 經(jīng)濟(jì)效益

2020-2021年實(shí)施抽油桿導(dǎo)流操作280井次，避免了污水回收影響，縮短生產(chǎn)時(shí)間980小時(shí)，節(jié)約特車(chē)費(fèi)用29.4萬(wàn)元，減少作業(yè)勞務(wù)122.5萬(wàn)元，制作工具10套，每套制作費(fèi)用為0.3萬(wàn)元，累計(jì)投入總費(fèi)用3萬(wàn)元，直接經(jīng)濟(jì)效益148.9萬(wàn)元，投入產(chǎn)出比：1：49.6。

4.2 社會(huì)效益

大大降低了職工的勞動(dòng)強(qiáng)度，有效解決了污水外溢造成的污染難題，減少了作業(yè)回收污水特車(chē)費(fèi)用，提高了施工效率，保護(hù)了環(huán)境。

5 結(jié)論與認(rèn)識(shí)

（1）抽油桿導(dǎo)流器的研制有效解決了環(huán)境污染問(wèn)題，提高了作業(yè)工效，降低了職工的勞動(dòng)強(qiáng)度。

（2）研制的抽油桿導(dǎo)流器，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理，安裝簡(jiǎn)便，操作方便，具有廣泛的推廣應(yīng)用價(jià)值。

參考文獻(xiàn)：

[1]井下作業(yè)工程師手冊(cè)/吳奇主編.北京：石油工業(yè)出版社，2002.9 ISBN 7-5021-3796-3

[2]采油技術(shù)手冊(cè).上下冊(cè)/羅英俊、萬(wàn)仁溥主編.北京：石油工業(yè)出版社，2005.3 ISBN 7-5021-4788-8

[3]油田井下作業(yè)必備技術(shù)數(shù)據(jù)實(shí)用手冊(cè).張長(zhǎng)陽(yáng)主編.北京科技出版社，ISBN 7-900200-89-8

作者簡(jiǎn)介：

趙玉瑩（1988-）男，河南濮陽(yáng)人，中原油田分公司采油氣工程服務(wù)中心，長(zhǎng)期從事修井技術(shù)研究工作。