油井油泥砂分离回收设备研制

陈 瑛，王若东，任 波（．胜利石油管理局　设备管理处，山东东营5700；．长庆油田分公司　第七采油厂甘肃庆阳74500；．渤海装置辽河重工有限公司，辽宁盘锦400）

油井油泥砂分离回收设备研制

陈 瑛1，王若东2，任 波3
（1．胜利石油管理局设备管理处，山东东营257001；2．长庆油田分公司第七采油厂甘肃庆阳745100；3．渤海装置辽河重工有限公司，辽宁盘锦124010）①

油田油井作业生产过程中会产生含有油、泥、砂等物质的废水。油、泥、砂所含的烃类物质对环境危害较大，被列入《国家危险废物名录》中的危险废物，如果现场不及时处理，必然会造成环境污染。当前油井作业产生的废水处理方法处理成本高、操作复杂，不能满足现行环保要求。研制了一种高效的油井液现场分离设备，能及时将油、泥、砂分离并进行集中无害化处理，运行经济，实用性强、操作可靠，具有良好的环境效益和经济效益。

油井；油泥砂；危险废物；分离回收设备

国内陆地油田油井作业过程中产生的废液回收流程是：循环污水池内作业废液通过泵车吸入并输送到污水罐车后运离井场，到污水站集中排放和处理；沉积在循环污水池内的油、泥、砂需由人工清理并装入运输车辆，运送到油泥砂处理站。按照以上对油井作业废液的处理工艺，对循环污水池内废液回收需要1台泵车、1台污水罐车、1台运输车和2～3名操作工人配合才能完成。由于废液中一般含油泥砂在10%左右，人工清理沉积在循环池内油泥砂时，容易造成污染物泄漏现象，造成井场环境污染。

使用油井油泥砂分离回收装置进行油井作业废液现场处理不需要其他设备配合，只需1名操作工就可以完成废液现场处理，并且不会对周边环境造成任何污染。

1 结构与技术参数

1．1 结构

为了便于油井废液现场回收，油井油、泥、砂分离回收装置设计为车载移动设备。装置主要由旋流除砂器、三级沉降罐、收液管汇、反冲洗管汇、侵入式液位计、负压引流泵、上液管汇、液压系统、离心砂泵、冲洗管汇、电气控制系统和底盘车等组成，如图1所示。

通过底盘车取力为液压系统动提供力源，液压马达驱动离心砂泵，离心砂泵将含油、泥、砂的油井生产作业废液吸到车上，再经旋流除砂器和三级沉降罐处理。在处理过程中连续冲刷搅动循环池内油、泥、砂，保证废液将油、泥、砂全部通过离心泵吸到车上进行现场回收处理的目的。

图1 油井油泥砂分离回收装置

1．2 技术参数

离心泵排量100 m3／h

离心泵扬程30 m

液压系统压力25 M Pa

设计处理量60 m3／h

适应介质含油、泥、砂污水

分离效率＞90%

外形尺寸9 365 m m×2 495 m m×3 300 m m

2 原理与技术特点

2．1 原理

油井作业过程中产生的废液含油、泥、砂沉积在地面循环污水池内，负压引流泵将液体引入离心砂泵，启动液压系统，液压马达驱动离心砂泵，开启冲洗阀，冲刷搅动地面循环池内固态泥、砂，增加固态泥砂的流动性；含固态泥砂的污水由离心砂泵以60 m3／h的流量输入旋流除砂器，经旋流除砂器去除的较大粒径泥砂储存于沉降罐后部沉降腔，粒径细小的悬浮固体颗粒随液体进入后两级沉降腔沉降，沉降后的液体继续给离心砂泵供液，由此循环［1 5］，直至收尽地面循环池内的固态泥砂和含油液体，流程如图2所示。

油泥砂分离回收完成后，启动自动反冲洗流程，由第3级沉降腔给离心砂泵供液，连续冲刷扰动3个沉降腔底部固体悬浮物及颗粒，边冲刷边排放至油泥砂处理点，直至低液位报警，自动停止反冲洗。

图2 油井油泥砂分离回收设备流程

2．2 技术特点

1） 油井油、泥、砂分离回收装置有离心泵和油、泥、砂分离处理设备，可以实现油井作业返出液的固液分离回收，作业过程中不需要其它设备配合。

2） 油泥砂分离设备工作压力0．6 M Pa，工作排量60 m3／h，能够将较大粒径的泥砂携带到分离设备内，可高效地进行固液分离。

3） 采用PL C程序控制，触摸屏操作、显示，全液压驱动，阀门动作为24 V电控气动方式。

4） 处理过程系统密闭循环，无污染物泄漏现象发生。

5） 整个过程不需要进行人工清理，可以减轻操作工人的劳动强度。

3 现场应用

常规废液回收施工设备、人力等资源消耗大，并且效率低。2014 07 10—2014 12 31，2台油井油泥砂分离回收装置在胜利油田分公司孤岛采油厂现场累计施工408井次。

1） 资源得到优化。改变了原有的液罐车与泵车、运输车配套收液的固化模式，一车一人即可完成收液施工。

2） 提高了施工效率。实现了油泥砂分离回收设备一站式收液，机动灵活，时效性强，消除了车等人、车等车现象，现场使用数据如表1。

3） 不需人工清砂，减少环境污染。采用闭式回收流程，消除了液体和含油泥砂泄露的隐患。

4） 操作性能好，人工劳动强度低。采用触摸屏操作，程序控制，设备有自动循环冲洗功能，不需人工清罐、清污，减轻了人工劳动强度。

表1 现场使用数据

4 结论

1） 油泥砂分离回收设备取代了液罐车、泵车和运输车辆，提高了施工效率，是一种理想的废液回收设备，经济效益显著。

2） 油泥砂分离回收设备不需人工清罐、清污，减轻了人工劳动强度，现场零排放，符合国家环保要求，社会效益显著。

［1］ 申平安，王远庆，吴光敏，等．J H X5280 T SC型冲砂洗井车的研制［J］．石油机械，2008（8）：51 54．

［2］ 徐会娟，吴娟，于焉君．T H S5250 TJC3型洗井液处理车的研制与应用［J］．石油矿场机械，2015，44（2）：87 89．

［3］ 陈刚．含油乳化污水分离处理系统试验装置设计［J］．石油矿场机械，2014，43（4）：29 32．

［4］ 于桂杰，马丽，刘琮杰，等．洗井冲砂液综合处理装置研制［J］．石油矿场机械，2013，42（11）：83 86．

［5］ 牟顺泉，董怀荣，丁希军，等．钻屑随钻处理技术研究［J］．石油矿场机械，2012，41（7）：18 22．

T E934．9

B

10．3969／j．issn．1001 3842．2015．06．022

1001 3482（2015）06 0093 02

①2015 01 20

陈 瑛（1967 ），女，山东昌邑人，高级工程师，主要从事石油设备管理工作。