煤层气田井下作业绿色施工探讨

张宏 薛巨富

摘要：井下作业施工中存在各类危害因素，煤层气田井下作业主要危害和影响有起下工序过程产生的水溢流和可燃气体、器具附带的固体废物、设备运转产生的噪声等。污染源主要是由于大修、侧钻、试油、压裂、酸化、测试、小修等施工作业时产生，采取有效措施控制施工现场污染因素对环境的危害。本文讨论煤层气田井下作业环境影响因素，加强施工过程管控，提出绿色施工环境保护措施。

关键词：修井；煤层气；绿色施工

油气田开发过程对环境污染保护程度日益提高，沁水盆地煤层气区块主要为黄图沟壑地貌，植被污染后难以恢复，在国家倡导的“绿水青山就是金山银山”号召下，煤层气田井下作业开始推行清洁作业、绿色作业。煤层气田井下作业可以采用新工艺新技术、成立专项监督机构、使用全程回收装置等措施从施工源头到完工结束控制污染因素。

煤层气井下作业施工周期较短，大部分小修作业两至三天可以完工。涉及井下作业主要污染源为气、水、固体废弃物，目前施工前残留甲烷可以导入管网，井口洒出水可用导流槽引入污水池，地面固体废弃物可铺设防渗布集中收集，各种污染因素都是可控状态，继续采取保护措施从源头控制污染源实现井下作业绿色施工。

一、煤层气井下作业污染因素

1、检泵作业污染因素

在煤层气井下作业各种工艺技术中，检泵作业最为普遍。井下起出器具过程涉及以下污染源：煤粉、砂、固体矿物质、油污、结垢等固体污染源，管、泵和气锚等工具带出的地下液体污染源，施工过程井口冒出的气体污染源，地面运转设备漏油或采油树保养油污等化学油污染源。

2、侧钻、压裂、封层作业等污染因素

工艺技术施工过程有很多危险因素，例如：封层作业时采用循环洗井后返排液带出的井底煤泥、地层砂等井筒内残余物质，打桥塞时使用的通井规、刮削器带出套管壁固体残渣，封隔器试压过程地面装备洒落的水，常规井注灰时水泥泵车掉落地面的固体残渣，侧钻施工作业时顶替液、置换液、泥浆等留置地面废弃液体，压裂作业冲砂时冲砂液携带出井口散落的沙粒，油管和抽油杆清除内外壁的结垢物，冲洗作业时冲洗液带出地面的煤粉和煤泥等。

3、洗井作业液体污染因素

地层水中含有大量矿化度高的离子，地层水乱排容易造成土壤PH值改变，使土壤发生变化。洗井作业过程主要涉及地层回注水和清水，回注水矿化度高对环境有一定影响，清水进入地层溶解大量地层物质，对环境也存在危害。洗井作业时主要的固定物是煤粉和煤泥结垢，主要的液体是废水、废酸液和废压裂液。

4、措施井处置污染因素

煤层气井排采过程会出现井下故障，异常井处理会有设备设施过使用，处置过程也有污染因素。例如：通井机、修井机、水泥泵车等施工车辆产生的噪声，起、下工具碰撞产生的施工噪声，管柱丝扣拧开时挥发的烃类气体，车辆操作过程产生的尾气，地面沙土所产生的粉尘，辅助物料产生的废弃物。

二、煤层气井下作业环境保护

1、绿色施工环境保护技术措施

煤层气田小修作业很重要的环节就是起出井筒内油管，在井口拧开油管丝扣时水花会溅落地面。使用井口工作台、一体式管桥装置、固定支架防渗布组合能完全解决施工过程水的跑冒滴漏，避免环境污染。地面处置过程使用蒸汽清油污装置、集中分类回收车、检测净化类装备、噪音报警器能有效避免地面工程的各类污染源。应用井下作业新装备、井下施工新工艺可减少施工污染源，例如：煤层气田杆式泵的使用后检泵作业不用起出油管，避免放压、落水的污染源；压井、洗井、冲砂等全过程采用清水可减少污水产生；井口、杆桥、管桥等分隔施工可从源头减少了污染物，提高绿色施工质量。

2、绿色施工环境保护管理措施

井下作业施工有明确的国家标准、行业标准、企业标准，施工前三项设计的可行性现场验证有助于对环境保护的整体把控；施工过程应配置专业监督对作业全程监督，严控开工验收、严格标准化验收，制定污染物管控措施，合理加大监督力度，制定健全的监督管理体系；根据井组分布、井型区分、施工隐患统计分析、智能监测监控等措施制定优化方案，从管理层面出发提高环境保护；随着现代社会的发展，不同环境问题凸显，国家也对于环境的保护越来越重视，各行各业都在不同方面推广绿色施工，科学合理的组织学习其他行业的绿色施工，例如：铁路建设、建筑行业等，取各行业绿色施工之长，推广各种对环境保护有利的措施，为煤层气田绿色发展提供有力保障。

3、绿色施工环境保护发展方向

作为能源消耗大的油气行业，采取合理绿色施工管控，研究相应的高效、低耗、环保的施工技术，对煤层气行业发展发挥着重要作用。提倡开发远程监管系统，既可有效检测水、气、污染源泄露等问题，又可提高绿色施工智能化；研发环保型设备、器具、工具、物料，既可提高绿色施工速度，又可大幅消减施工对环境造成的影响；规范各种设计标准、优化布置施工场地，制定施工现场环境保护预案，可全面保护施工场所周边生态环境。

三、结束语

国家高度重视环境污染防治，大力推行清洁生产，发展循环经济，明确把生态环境保护摆在更加突出的位置。煤层气田行业在指引下全面推行绿色作业，通过采取各种环境保护措施，为煤层气田进一步发展绿色施工提出指向。

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（作者单位：中石油煤层气有限责任公司）