浅议油井防污染的研究与发展

权勇

摘 要：随着油田开采的不断推进，多数油田在中后期的开采难度不断提升，漏失井的数量以及漏失油量都越来越大，因此，如何采用更加优化的油井污染预防机制以及更加先进的油井防污染洗井技术就成为了当下油井开采领域的主要研究课题。本文先着手分析油井防污染在管理体制方面进行的有效预防措施，再结合清洁生产模式探索井下作业的清洁生产技术，并进一步摸索新型油井防污染的洗井技术，进而对提升我国油井防污染能力以及防污染效果提供可行性的发展建议。

关键词：油井防污染;预防措施;防污染洗井技术

0 引言

油田在开采的不同阶段会遇到不同的问题，在采油的中后期过程中，油田中的油层会析出越来越多的沥青质、蜡质以及盐类，油田开采器械和输油管道之间也会产生越来越多的机械杂质，这些都会给油田的开采带来巨大的困难。因此，油井防污染无论在管理制度方面、井下开采作业方面，还是漏失井的洗井技术方面都显得至关重要，未来的油井防污染发展必然会向着预防为主、防治结合的方向迈进，进而全面提升我国油田生产的防污染能力，为油田企业谋取经济效益和环境效益的最大边际效益。

1 油井污染的常见因素分析

1.1 油井作业中的影响因素分析

油井在开采、检修和洗井的过程中会产生多种类的污染因素。首先，在措施施工中，由于油井的酸化、压裂、洗井以及钻磨过程中会使用到大量的工业用液体，施工后残留在地面或者油井中会产生大量的液体残液，一旦清理不及时就会对油井造成污染;其次，在检泵施工中，油井开采使用的油管和提抽杆，检修所用的清洗桿都会带出一部分吸附在表面的原油，一旦清理不慎，就会造成油井污染;第三，在试油施工中，井口防喷盒因为需要进行频繁的洗井动作而容易产生井口钢丝绳的磨损，一旦检修工作或者保养工作不到位，污水或者原油会顺着逐渐增大的胶皮缝隙喷出，进而造成地面污染。此外，工人在进行井下工作的过程中，会产生大量的工业废物和生活废物，一旦处置不及时或者处理措施不恰当，就会对油井造成污染。

1.2 油井作业前的影响因素分析

油井在开采、检修和洗井作业之前会产生多种类的污染因素。首先，地应力因素。油田在开采过程中因为地应力因素会产生地层出砂、高压注水、泥岩吸水以及断层错动等现象，油井套管因为成本考虑因素而无法满足后期开发的地应力要求，存在污染隐患;其次，生产因素。一旦管柱设计以及大型增产设计存在缺陷，或者高压注入在选择方式上不妥当，就会造成断层或破碎带复活，套柱就会因为受到挤压而造成损坏，进而产生污染;第三，腐蚀因素。油井管柱在长时间作业之后会因各种原因而产生腐蚀，譬如：地下水造成的化学腐蚀和电化学腐蚀，硫酸盐还原菌、硝酸盐还原菌造成的生化腐蚀等，这些都会给油井管柱造成巨大的问题，致使地层出液不正常，大幅提升了井下作业的工作量，油井污染也就随之提升。

2 油井防污染在管理制度方面的措施

2.1 夯实环境管理体制建设

制度创新是采油企业提升防污染管理水平的重要基础，企业要摒弃可操作性不强以及规章制度交叉重复的传统弊端，通过制定油井开采环境影响评价制度、环保管理例会制度、环保生产培训制度等分层、着重、有针对性的提升企业管理者和全体员工的防污染教育，将油井防污染指标纳入生产经营承包指标体系，进而形成一套科学、完善的环保管理体系，提升油井防污染能力。同时，采油企业还要通过规范化和标准化的制度建设规范油井开采的流程和环节，确保现场作业人员能够严格依照相关规定进行采油操作，最大限度降低因人为因素而产生的污染几率。

2.2 以动态管理强化污染源控制

采油企业可针对油井污染源的影响程度将其分为三个级别，即：重大、一般、可控，三种级别执行动态的管理方式。三种级别污染源的污染因素要在采油站值班室的油井防污染控制文案上进行清晰的标注，此外，不同级别的污染源责任承包人、防污染控制措施以及出现突发污染事故后的处理策略都要在油井防污染控制文案上得到展现，在岗人员要依照控制文案的相关守则进行日常的操作和巡检，使得油井防污染监管工作行程痕迹化管理，做到有据可循，杜绝操作人员的麻痹大意思想，最大限度降低油井的污染事故几率。

2.3 对关键环节执行“4321”防污染管理办法

首先，“4”就是对采油站、作业区、作业科以及环保科等四级监督过程进行全过程的分级监督管理;其次，“3”就是采取将防喷器安装至油井井口、将高强度的防渗布铺垫至井场、将防渗漏装置配备至清污车辆等三相防污染措施;第三，“2”就是在施工前必须采取技术交底和安全环保交底两次交底;第四，“1”就是施工单位在施工作业结束之后必须在一天之内清理干净作业现场，确保油井现场的规范和整洁。

3 清洁生产模式下的井下作业的清洁生产技术

3.1 套柱保护

首先，使用高质量的水泥添加剂、塑性好以及密度低的优质水泥浆，配合井深轨迹控制技术来提升固井的质量，为应对内外挤压来提升套管强度;其次，套管在井下的射孔段以及泥岩层会受到磨损，在改进的设计当中，这些区域为了提升套管的抗腐蚀能力要采用强度较高的厚壁套管，且平均每两根套管可配置一个扶正器，有层段的套管一根增加一个扶正器;第三，套管在不同类型的油田当中受腐蚀的因素也不尽相同，因此，在选择高质量套管材料和添加剂的基础上，选择合适的套管至关重要。

3.2 井下作业过程的清洁生产技术

首先，泄油技术。在井下作业的过程中，采用KYLM液力锚对油管柱进行固定，不仅可以自动打开泄油通道，使油管中的原油直接流回至井内，进而降低对地面环境造成的污染，还能够防止管柱出现弯曲或者变形，进而提升油泵的工作效率;其次，采用防污染井口装置。采用这项技术最大的优点就是降低提抽油管和油杆所带来的污染，可以有效清除油杆上的原油和软蜡，原油被重新刮回油管内，并通过泄油器返回到井中，进而降低污染;第三，使用塑料薄膜在作业现场对油管和油杆进行清洗，可有效降低对地面环境的污染。

4 新型油井防污染的洗井技术

当前我国油井洗井所用的防污染封隔器主要有自封式和压缩式两种。自封式封隔器在洗井过程中负载较大，且胶桶容易破损，在洗井过程中易发生断脱;压缩式封隔器虽然具有施压负载越大密性越高的优势，但过大的压重会造成油管弯曲以及泵、管、杆的偏磨，进而造成泵效降低，甚至是抽油杆断脱或油管穿孔。

新型油井防污染洗井技术是一种适合抽油井采油和防污染热洗功能于一身的采用装置，由抽油泵、辅助热洗工具、环空封堵总成以及撞击式泄油器构成，这种洗井装置技术的最大优势就是在有效降低洗井液漏失的同时，解决个别井因漏失量大而无法洗井或洗井后排液周期较长的缺陷。

其技术原理为：以重球扩孔泵为结构设计基础，抽油泵上下端的油、套管环利用Y211封隔器进行空间隔断，并将洗井通道置于装置内部，在泵筒内构成洗井回路，进而阻断洗净液流入油层，达到防漏失效果;

其洗井原理为：洗井液经油套环空流入到外工作筒和泵之间的洗井通道，通过液柱压力关闭反洗阀总成，避免洗净液流入油层，洗井液与此同时将泵固定凡尔顶开返回至地表。

其技术创新为：首先，添加泄油销钉至泵固定凡尔总成上部，泵及上部管内的原油在投棒剪断泄油销钉后将被泄到油套环空中;其次，采用可伸缩式的泵筒设计，并将可捞式底阀增设至底阀固定凡尔总成上部，这种设计的目的就是在上提泵筒时，将可捞式底阀进行一定距离的上提，进而帮助油套环控将全部的原油都泄到泵下井筒内。

综上所述，近年来，随着我国环境友好型战略发展的提出，各行各业都向着清洁型生产的方向迈进，在这种环境背景的影响下，油田开采企业致力于开展油井防污染的研究和发展就具有十分重要的现实意义。油田开采企业要围绕油田开发的总体趋势，重视油井防污染管理制度以及清洁生产技术的应用，加大技术研发，开展新型的油井防污染洗井技术，全面提升企业油井防污染水平，实现环境友好型生产。

参考文献：

[1]赵在忠.孙明炬.探讨油田井下作业清洁生产技术[J].中国石油和化工标准与质量，2014（21）：100.