用于綠色高效修井作業(yè)的液壓操作平臺

□ 王 臣 □ 龍 堯 □ 柳 理 □ 王可佳 □ 李向敏 □ 周小剛

1.中國石油集團渤海石油裝備制造有限公司石油機械廠 河北任丘 062552 2.華北油田公司 河北任丘 062552 3.華北油田公司二連分公司 內(nèi)蒙古錫林郭勒盟 0260004.華北油田公司工程技術(shù)研究院 河北任丘 062552

1 研制背景

油水井修井作業(yè)是提高油井產(chǎn)量的重要手段,隨著油田開發(fā)進入中后期,現(xiàn)場修井作業(yè)工作量逐年攀升,油管、抽油桿清洗量逐年增大,污染防控工作難度愈來愈大。為響應國家綠色礦山建設要求,實現(xiàn)油田公司可持續(xù)發(fā)展,改變傳統(tǒng)的修井作業(yè)方式,創(chuàng)新一種更加環(huán)保、更加高效的修井作業(yè)工藝迫在眉睫,具有十分重要的社會效益和現(xiàn)實意義。

油水井修井作業(yè)是維持油田正常生產(chǎn)的重要手段,傳統(tǒng)的作業(yè)方式存在環(huán)保風險突出、勞動強度大等問題。綠色高效修井作業(yè)配套工藝裝置的研制與應用,不但消除了修井作業(yè)過程中的環(huán)保風險,還節(jié)省了地面污染物處理的材料、人工、車輛費用及油管和抽油桿的清洗等費用,從根本上改變了以往的傳統(tǒng)修井作業(yè)工藝。

筆者對用于綠色高效修井作業(yè)的液壓操作平臺的研制進行介紹。

2 主要研究內(nèi)容

液壓操作平臺應用全過程控污技術(shù),對污染點進行控消,實現(xiàn)綠色作業(yè)。利用液控、氣控、電控操作方式替代傳統(tǒng)人工操作方式,降低現(xiàn)場員工勞動強度,實現(xiàn)井口單人操作,降低安全風險,利于目標的推廣。

對于研制液壓操作平臺,旨在研究配套修井作業(yè)清潔環(huán)保自動化裝備,應用全過程的控污技術(shù),保證井內(nèi)起出的油管和抽油桿所帶出的污液不落地,從根本上改變以往的傳統(tǒng)修井作業(yè)工藝,實現(xiàn)全過程的清潔環(huán)保高效作業(yè)。利用液控、氣控、電控操作方式,降低現(xiàn)場員工修井作業(yè)過程中的勞動強度,提高生產(chǎn)效率。提高井控搶噴效率,實現(xiàn)快速封井?？蓪崿F(xiàn)井口單人操作,排除單吊環(huán)等安全事故隱患,削減安全風險。

3 主要技術(shù)指標

液壓操作平臺的主要技術(shù)指標有三方面:

(1) 液壓操作平臺承載能力不低于1 000 kg;

(2) 液壓鉗液壓擺幅吊臂承載能力不低于300 kg;

(3) 井口液體自動回收裝置對管柱內(nèi)液體的回收率達到98%以上,回收能力不低于30 L。

4 結(jié)構(gòu)原理

液壓操作平臺是井口操作工的操作臺,具有防污、起下、井控搶噴、液壓鉗吊裝、油管抽油桿卡持等多種操作功能,如圖1所示。

液壓操作平臺結(jié)構(gòu)原理如下:平臺后部通過圓形卡箍與修井機井架下部支腿連接,不改變修井機整體結(jié)構(gòu);操作平臺的作業(yè)臺面通過滑軌安裝在垂直方軌上,方軌內(nèi)部安裝液壓缸來完成平臺的升降動作,方軌側(cè)面設計定位銷孔,保證操作平臺安全;操作平臺下部斜位安裝支撐擺幅液壓缸,用來完成操作平臺的支撐、回收、展開動作;操作平臺面采用雙層設計,上面為防滑鋼網(wǎng),下面為錐度鋼板,回收噴濺污液至油套環(huán)空,當污液量較大或液面在井口無法回流時,可通過液動污液泵輸送至污液池或罐進行集中回收;平臺護欄為可折疊設計,無需拆卸隨臺運輸,安裝靈活方便。液壓操作平臺可在修井機前部三面開展油管、抽油桿起升、下放作業(yè),井場適應性強,操作平臺上部安裝防噴總成放置架,具有快速釋放和回收功能。

5 關(guān)鍵技術(shù)

液壓操作平臺的關(guān)鍵技術(shù)如下:

(1) 液壓操作平臺下部整體安裝污液回收裝置,污液可自動回流至油套環(huán)空,如環(huán)空液面較高時,可通過平臺底部安裝的液動污液泵輸送至集液池;

(2) 液壓操作平臺上部設計安裝防噴總成放置架,具有快速釋放和回收功能,節(jié)省了人工搬抬防噴器總成的時間,平臺下部懸吊井口頂絲及防噴器開關(guān)工具,方便關(guān)閉頂絲和防噴器,大大提高搶噴效率;

(3) 液壓操作平臺可以三個方向進行起下作業(yè),適用各種井場的作業(yè)要求。

6 創(chuàng)新點

液壓操作平臺的應用,消除了修井作業(yè)過程中的污液污染,減少井口操作員工數(shù)量,改兩人操作為一人獨立操作,提高了生產(chǎn)效率,主要創(chuàng)新點如下:

(1) 應用全過程的控污技術(shù),對油管上部、下部、井口周圍、滑道下部所產(chǎn)生的污染點進行控消,達到了全程可控,消除了環(huán)保風險,實現(xiàn)了綠色作業(yè);

(2) 大量利用液控、氣控、電控操作方式,降低了修井作業(yè)過程中的勞動強度,提高了生產(chǎn)效率;

(3) 提高了井控搶噴效率,采用防噴總成架和卡盤內(nèi)徑180 mm的設計,大大提高了快捷程度,實現(xiàn)了快速封井。

7 應用效果

液壓操作平臺經(jīng)過現(xiàn)場應用驗證,運行平穩(wěn),動作連貫,井口只需一名員工操作,裝置性能穩(wěn)定可靠,已具備現(xiàn)場推廣應用條件。

施工一口油水井單井可減少清蠟、材料、油管回收、場地清理、地面管線通掃、特種車輛及人工費用共計7 807元。目前某采油廠現(xiàn)場應用裝置一套,施工112口作業(yè)井,累計節(jié)約成本支出87.44萬元。每個班組能夠減少一名操作員工,每名員工年人工成本為15萬元,每個作業(yè)隊有四個班組,目前已現(xiàn)場應用一年零四個月,累計減少人工成本支出75萬元。單套裝置投入為56.4萬元,截至目前累計節(jié)約資金106.04萬元。

華北油田公司每年油水井作業(yè)工作量為5 130口,擁有作業(yè)隊伍250個,每個作業(yè)隊按四個班組配備,如該裝置在整個華北油田公司推廣應用,年創(chuàng)可達4 904.991萬元,如在全國石油系統(tǒng)推廣應用,效益相當可觀。

8 結(jié)束語

用于綠色高效修井作業(yè)的液壓操作平臺以改變傳統(tǒng)作業(yè)方式為目標,有效控制了修井作業(yè)過程中的環(huán)保風險,改善了工作環(huán)境,減輕了員工勞動強度,提高了生產(chǎn)效率,削減了操作安全風險,深受現(xiàn)場操作員工歡迎。

液壓操作平臺的應用,從根本上改變了以往的傳統(tǒng)修井作業(yè)工藝,符合國家建設綠色礦山理念,開創(chuàng)了綠色環(huán)保作業(yè)新方向, 順應時代發(fā)展要求,在修井作業(yè)行業(yè)具有很強的示范作用和較高的推廣價值。