防污染作业打捞钻杆装置的研制

【摘 要】近年来，节能减排工作受到国家的高度重视，推行清洁生产、降低油水外排、减少环境污染成为当前环保工作的重中之重;如何更好地保护环境，造福子孙后代，防止施工过程中，由于作业内管柱被堵而带出井内的油液污染环境的问题，一直是难以解决的问题。技术人员通过研制防污染打捞钻杆装置，有效地解决了环境污染问题，取得了良好的环保效应。

【关键词】污染环境;防污染;作业;打捞钻杆;装置;研制

1.问题分析

针对打捞作业钻杆被堵塞造成污染的问题，小组成员进行了详细的分析：一方面，由于钻杆放置时间长，以及使用化工添加剂调配修井液循环洗井，内壁难免沾有修井液残液，再加上海上环境潮湿恶劣，钻杆内壁自身内发生氧化还原反应而产生锈蚀。当钻杆下井后，锈蚀片会下沉堵塞内壁。一是当发生井涌或地层出油时不能随时洗压井作业;二是当从井内起出钻杆时，钻杆管柱内的油液就会被带出井筒，从而会污染钻台环境，无论从作业设备还是从作业技术上，都一直是无法解决的问题。

另一方面，打捞钻杆管柱被自身锈蚀碎片堵塞后，有时不能冲洗鱼顶，还会造成打捞失败，从而形成无功作业工序，会造成严重的经济损失。

2.解决问题的措施与思路

2.1定期大排量循环洗井

为防止钻杆内锈蚀过多沉淀，致使下部的打捞工具水眼被堵塞，可以采取下一定数量的钻杆后，再用大排量循环洗井的方式来洗出钻杆内的锈蚀碎片。但这样做也有一定的弊端：一是大大延长了下钻杆的速度，从而延长了作业时间，增加了作业成本;二是不能彻底地洗出钻杆内的锈蚀片，当活动震击解卡打捞时，钻杆内壁会重新脱落锈蚀片，此时不能洗出钻杆内的锈蚀片。因此，采用大排量循环洗井洗出钻杆内的锈蚀赃物的措施，也不是最理想的技术措施和方法。

2.2研制防污染打捞钻杆装置

自行研制一种打捞作业钻杆防污染装置，实现杜绝打捞钻杆内锈蚀片堵塞钻杆循环通道，防止钻杆内油液带出井外，污染海洋环境的目的，同时还可提高打捞成功率，保证安全生产，适应时代QHSE企业管理的要求。但因为没有这类装置可以借鉴，需要自行研制。

3.防污染打捞装置的结构方案

3.1研制普通筛管沉淀式防污染装置的设计方案

借鉴各种筛管沉淀原理，我们设计打捞作业钻杆防污染装置的思路是：做一个防污染装置，其外壁加厚和钻杆接箍相同，内腔增大，内装一个筛管，筛管上部为盲堵，盲堵下再开两个较大的斜对称的方口，形成流体的蛇形通道，以便于洗压井作为循环通道。

3.2防污染装置的整体设计方案

根据防污染装置设计框架图和筛管沉砂作用原理，设计了它的主要结构。其结构主要由上下接頭、沉淀盲堵、筛管过水孔、沉淀筛管、沉淀筛管座、“O”型密封圈、锯齿形螺纹等部分组成。根据这个设想，我们利用Solid Edge三维仿真立体设计软件设计了如下的结构简图及使用（沉淀锈蚀片）后的效果模拟图（见图1）。

3.3钻杆防污染装置加工

海洋试油作业大队施工打捞所使用的打捞钻杆主要为Ф73mm加厚钻杆，因此要求防污染装置的规格必须与这种规格的打捞钻杆配套。小组成员根据最佳方案要求，确定出防污染装置的主要技术参数。

3.4钻杆防污染装置现场试验

2016年2月26日、3月10日，在施工的某井，利用钻杆造扣打捞断脱油管时安装钻杆防污染装置5节，进行了打捞、沉淀杂质、冲洗鱼顶、循环洗井的应用试验，使用效果不是很理想：施工的某井，在起出管柱检查钻杆防污染装置时，发现安装在打捞工具最低端的一节钻杆防污染装置，其内部锈蚀片及杂质比其他上部的防污染装置要多;施工的另一井，在起出管柱检查钻杆防污染装置时，发现安装在打捞工具最低端的一节钻杆防污染装置，内部沉淀腔已被锈蚀片、杂质填满，而其他上部的防污染装置内部沉淀腔却很少，且有自上而下有逐渐增多的现象。

钻杆防污染装置改进完善后，样品于3月20日在石油大学水射流实验室再次进行了水循环循环洗井沉淀试验：使用含0.02%杂质、锈蚀片的水30m3，在泵压4MPa，排量500L/min条件下，洗井效果良好，洗井后，检查钻杆防污染装置内锈蚀片杂质完全被沉淀出，达到设计使用要求。

4.效果分析

4.1打捞作业钻杆使用防堵效果良好

打捞作业钻杆防污染装置研制成功后，实际应用15井次，其中7口井上有效沉淀管壁锈蚀和杂质，防污染成功，杜绝了冒喷起钻，应用效果良好，实现了预期的目的，。

4.2循环洗压井避免了井筒内原油带出地面污染环境的发生

2016年使用防污染打捞钻杆装置作业的两口井，在进行打捞作业时出现了井涌预兆，并采取了相应的应急预案，对这两口井采取了洗压井措施，压制了井涌，洗出底层油12m3，同时避免了井筒内原油带出地面污染环境的发生。

4.3规范管理取得良好效果

通过制定《钻杆防污染装置使用安全操作规程》，形成标准化，确保了职工正确使用，取得了良好的使用效果。

4.5取得良好的社会效益

该装置在使用过程中安全可靠，操作简单，使用方便，既能防止打捞钻杆堵塞，又能减少作业带来的对环境的污染。使用过程中，不影响打捞作业的正常进行，还能循环洗压井，保证了生产的安全进行，提高了钻杆打捞的一次成功率。

【参考文献】

[1]何川、唐海军.一次成功的高难打捞作业 《石油知识》2000年 第4期.

[2]朱泽昱、陈全柱. 石油系统井下作业打捞技术研究[J]. 化工管理， 2018.

[3]马思. 提高油田井下作业打捞工艺技术策略研究[J]. 石化技术， 2018（5）.

作者简介：王翠滨（1986—），男，中级工程师，从事现场检测服务工作。