油田井下作业清洁生产的影响因素及综合治理措施

曹克云 张东杰 马丽芹 曹秀玉（中原油田采油一厂作业大队， 河南 濮阳 457172）

油田井下作业清洁生产的影响因素及综合治理措施

曹克云 张东杰 马丽芹 曹秀玉（中原油田采油一厂作业大队， 河南 濮阳 457172）

我国在油气开采方面投入的力度越来越大，但是在对油气进行开发的过程中，油井开发事故也在增多，一些严重的事故不但造成了巨大的经济损失还对当地生态环境造成了不良影响。因此提高生产工艺进行清洁生产势在必行。本文将对井下作业清洁技术影响因素和治理措施进行分析。

井下作业；污染因素；治理措施

当前我国注重环境的保护和治理工作，要求石油企业在保持生产效率的同时也要对环境进行保护，这对石油企业提出了挑战。加强预防手段，在生产石油的过程中应用污染控制手段，对企业和环境有着重要的意义。

1 油田井下作业污染因素分析

(1)井下作业前的潜在污染因素 井下作业前的潜在因素主要包括：射孔因素、地应力因素、生产因素、固井因素和腐蚀因素。

射孔因素指的是，在井下地层结构复杂，地下有着各种隔层泥岩和页岩等物质，井下作业进行射孔时操作不当会致使地下岩层被破坏。注入水后将导致泥岩受到侵蚀，使地应力产生变化。由于套管和地下结构的不匹配，会使套管受到挤压等外界压力，缩减套管使用寿命。

在对油田进行开发过程中，地应力易受到影响，特别是地层出砂、断层错动、高压注水等情况都会对地应力产生影响，而部分油井套管在开采的过程中可能无法适应地应力的变化，进而对井下产生污染，这是由于地应力因素引发的污染。

生产因素导致污染则是因为在对管柱进行生产设计的过程中存在缺陷，或是进行高压注入时手段不当导致地下断层或破碎带复活，地下低层发生错动使井下套管受到损害。

固井因素是因为在进行固井工序时，因为技术原因，出现井眼不规则、井斜、水泥与岩壁胶结固化效果差等情况，都会使井下管柱的使用寿命缩短。井下管柱寿命缩短后对工期和施工速率都会产生影响，而且管柱质量降低更易受到破坏。

腐蚀因素通常都是由于井下管柱受到腐蚀导致。井下环境复杂，井下管柱常常会受到生化腐蚀、化学腐蚀、电化学腐蚀等威胁。腐蚀产生的原因多是来自于地下水、硝酸盐和硫酸盐还原菌等。井下施工前对潜在的污染因素不能进行有效的防护，将会对套管产生严重的损害，增加施工成本和井下作业工作量，最重要的是腐蚀套管后会对地下环境产生污染。

(2)油井施工过程中的污染因素 井下施工过程中的污染因素有三种，分别是：措施施工、试油施工和检泵施工。

措施施工是在进行酸化、钻磨、冲砂或酸化等施工措施的过程中，会排放出残液，这些残液不论是遗留在井筒内还是地面，都会造成污染。

进行试油施工的过程中要进行洗井工序，产生的原油和污水造成污染。井口防喷盒的钢丝绳会不断进行运动，摩擦防喷盒的胶皮并产生磨损。防喷盒封闭能力降低，导致原油污水喷出造成污染。

检泵施工时，油井内的油管附着的原油，提抽杆和清洁杆上也会粘黏原油或残液，到了地面后会污染地面环境，带来不良影响。

2 井下作业清洁生产技术

(1)管柱防护技术 因操作不当使得管柱遭到损毁并导致污染的情况时有发生，尤其是在出砂较多的油层当中，这种事故更易发生。因此，做好人造井壁防砂能够增强油层的支撑力度，修井过程中使用小吨位封隔器，简化生产管柱从而减少坐封次数。使用管柱防磨新工艺，进而能够有效的延长管柱使用寿命，增强抗磨能力。为了使管柱获得更好的养护，油田企业要定期对管柱进行保养延长油井的寿命。

(2)套柱防护技术 为了降低油井潜在污染因素，在套管设计方面要对容易产生损害的油井部分使用厚壁套管。井下容易发生腐蚀的区域，要选用防腐能力强，性质稳定的套管，由于地下油藏类型不同，面对不同的腐蚀介质，要有针对性的选择不同材质的套管，并使用有效的防腐措施降低腐蚀对套管的影响。在套管使用接箍保护环后能够有效减轻地层施加在台肩面上的压力，保护油井安全。增强固井质量也能有效保护套管。使用井身轨迹控制技术构建规则的井径，利用密度低塑性强的水泥作为原料可以增强固井质量，进而提高套管承受外界压力的强度。

(3)井下作业施工中清洁技术 使用方钻杆自封封井技术的目的是对方钻杆与套管的空间进行密封，从而保持地面环境的清洁，并能将返出液重复利用。这种方法能有效解决井下作业中钻磨、冲砂、套铳等工序所产生的刺漏情况。在井下作业的过程中，管杆要进行清洁，这时残留的原油和残液会污染周边环境，可以引进当前的常用的一种防污染塑料膜作为防护工具，清洁工作结束后对薄膜和残液进行集中处理，继而保护施工环境。

3 结语

油井施工所产生的污染对井下和地面环境都将会造成巨大的影响。将清洁工艺应用在井下作业之前和工作过程中，对环境保护能够起到良好的保护作用。但是当前我国井下清洁生产技术与发达国家相比，仍然有诸多方面需要提高。这要求我国油井生产相关工作人员和研究者能够在实际生产工作中总结经验，刻苦攻关，为提升我国井下清洁生产技术能力做出贡献。

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[3]莫兰兰.石油勘探开发项目清洁生产评价研究[D].东北石油大学，2013.