胜利油田是全国第二大油田，已投入开发68个油气田，有油井20071口，目前原油生产能力2644.8万吨。现有气井353口，建成天然气配套生产能力1.56亿立方米，累计生产天然气342.38亿立方米。有注水井9160口，目前日注水60.66万立方米。由于经过30多年的开发，综合含水高达90%，加之地层胶结疏松，油层出沙严重，油水井作业维修任务繁重，目前年均作业工作量在15300口左右。在作业工作过程中，普遍采取液体循环施工（压井、洗井、冲抄、磨铣、套铣等），其中含油、沙污水量比较大，以及油田开发生产过程中容易发生井喷，从而造成环境污染。针对上述状态，在全油田作业系统积极推广应用HSE科学管理体系，深入开展清洁文明生产，促进了作业环保质量的提高。
油水井污染原因分析
1 井喷产生的污染
1.1 油水井生产过程中造成井喷的原因有：
（1）由于井口采油树质量问题，或生产过程中油水携带的地层沙冲刷磨损等原因，致使井口、闸门发生刺漏，从而造成井喷。
（2）抽油井密封器失效或抽油杆断脱落入井底造成井喷。
（3）人为的井口破坏造成井喷。
1.2 油水井作业过程中造成井喷的原因有：
（1）选择的压井液密度低或失效，使压井后井筒液柱压力低于油层压力。
（2）压井液被气浸，使进入井筒的压井液密度降低。
（3）若地层压力较高，即使选择了合适密度的压井液，在起管柱过程中如未及时补充压井液，也会使井筒液柱不断降低，造成井喷。
（4）对于多油层开发井，在各层压力系数相差悬殊的情况下，压井后有的油层会发生漏失，当漏失量较多时，井筒液柱降低，高压层内液体外吐，此种情况也会造成井喷。
（5）井内有较大直径的工具，当上提管柱时，产生抽汲现象，如封割器的胶皮处于膨胀状态，产生的抽汲现象会将压井液带出并在井筒内形成负压，从而造成井喷。
2 液体循环作业施工过程中造成的污染
在作业施工过程中，由于油层压力高，油稠、地层出沙等原因，常常需要进行压井、洗井、冲沙作业，以及在注灰、钻塞、磨铣、套铣添沙、绕丝冲填等施工和水井放溢流时返出液排向地面上油池，造成地面污染。
3 井内工具、管柱起出时产生污染
井内工具、器材、抽油杆、油管等在起出井筒后，由于其表面和中心管内残存油水等附着物，会给作业现场带来污染。
多年来，胜利油田一直把保护环境、防止作业污染作为一项大事来抓，特别是近两年来，大力开展HSE的推广应用，环保工作卓有成效。
1 推广应用HSE管理体系，严格监督管理工作
为了加强对作业环境保护工作的管理，应用HSE管理体系，结合油田的实际，各采油厂先后制订了《井下作业环境保护规定》、《加强采油厂作业施工环境保护》、《采油厂井喷失控应急预案》、《住宅区内油、水井小修（大修）作业管理规定》等规章制度，总结并推行了“十大无污染作业法”，建立并完善了作业井场环保交接制度，使之成为作业施工的一个重要内容，使作业环保工作有章可循。各采油厂还加强了环保工作的监督管理力度，对作业井场进行不定期的抽查，做到严格管理执法，奖罚分明，所有这些措施，保证了采油厂环境保护工作不断迈上新水平。
2 依靠科技，提高作业环境保护工艺水平
随着科技的迅速发展，环保科技应用亦日趋完善，在作业工艺上不断创新和发展，积极开展科技攻关和新工艺、新技术的推广应用工作，配套完善作业环保工艺装备，使作业环境保护工艺水平有了质的提高。
2.1 防喷工艺
（1）配套了作业抢喷车和HK-3型油气井失控井喷抢装井口装置，能够保证一旦有险情，立即开动，在第一时间到达现场，将损失降低到最低。
（2）基层作业队全部配备了高压防喷器，以防作业施工特别是射孔过程中井喷的发生。该类防喷器具备高耐压性能，安全可靠，操作方便。
（3）提高了各采油厂配液站的综合配液能力，能够配制密度1.1—1.4g/cm3范围内的系列压井液，基本满足了作业的需要；同时，适应保护油气层的需要，大力推广应用了无固相高密度压井液。
2.2 压井、洗井工艺
（1）所有压井液要求全部进干线。在油水井作业时先不拆井口，用水泥车把压井液从油套环空注入，在井筒内经油管返出后进入生产干线。假若地层能量大于压井液能量时，用高压软管线将井口与干线相连接，进行重复压井，使井内的液体都进入干线，污染物不外排。
（2）油水井冲沙使用循环冲沙池。油水井作业需要采取冲沙时使用循环冲沙池，冲沙液可以循环重复利用，把井内冲出的油、沙沉淀在冲沙池内，施工完毕后把污油、水打入干线，剩余油沙回头处理。
2.3 起下管柱工艺
（1）起下抽油杆使用抽油杆自封。利用橡胶制成的自封封井器，可把抽油杆上提时杆体带出的原油刮下井留在井下，下抽油杆时可防备抽油杆上的污物进入井内。
（2）起下油管使用油管自封封井器。利用油管封井器的胶皮芯子，起管时将油管外表粘附的原油刮在井下，下油管陧防止油管外的污物进入油水井，做到既减少污染环境，又保护了地层。
2.4 完井管柱工艺
油井管柱安装卸泄油器。泄油器是井内油管与套管之间的通道开关，作业上提油管时，泄油器打开将油管内的液体泄入井内。根据井内管柱结构的不同，开发应用了销钉式泄油器、撞滑式泄油器、油管锚式泄油器等多样化类型的泄油器，满足了生产要求。
2.5 大修工艺
油水井大修有其自身的特点，在施工中需要使用方钻杆，给井口密封带来一定的困难，为此开发研制出旋转自封封井器，较好地解决了大修作业液体循环施工（压井、洗井、冲沙、磨铣、套铣等）过程中不能使用铁池子循环的问题，实现了返出液体不落地。
为了全面贯彻落实中石化集团公司的HSE管理体系，从采油厂作业大队、作业小队到作业班组全都建立建全了HSE管理体系，并有针对性地开展工作，严格按照作业施工环境保护管理规定的要求，深入开展清洁文明生产，进一步改善工作环境。为此，积极开展作业工艺的攻关改进，以减轻工人劳动强度和杜绝环境污染。主要进行的是对冲沙工艺的改进。
冲沙工艺改进的总体思路是改进冲沙方式，取消水龙带，实现冲沙作业连续施工；返出的冲沙液经油、水、沙分离后循环使用，达到高效、安全、环保的目的，对冲沙液重复使用，还能节约用水量和车辆费用。冲沙工艺的改进主要从以下两个方面进行了科技攻关。
（1）连续冲沙工艺的研究
目前的冲沙作业施工时，水泥车泵入的冲沙液经高压水龙带连接进入冲沙管柱，当加深冲沙管柱倒单根油管时，容易发生油水落地的问题，造成井场污染；同时，倒单根油管时需要水泥车停泵，增大了冲沙作业施工过程中的沙卡油管的机率和存在不安全隐患。针对上术问题，我们经过科研攻关，对传统的冲沙工艺进行了改进，开发研制出TLC型连续冲沙工艺装置。其工作原理是：在冲沙作业施工过程中，泵车提供的高压冲沙液体首先经过套管侧接头进入由井口自封器、内套管总成、油管组成的密闭环形空间，再经内套侧孔进入内套和中心管构成的环形空间，推动滑环向上移动，打开内套侧孔与短节的通道，冲沙液体由中心管侧孔进入油管内腔。进行冲沙作业。当需要连接油管时，泵车仍继续工作，随着冲沙作业的进行，油管连续下移，当下接头脱离内套管后从上部油管来的冲沙液体推动滑环向下移动，关闭该环形空间与内套侧孔的通道，冲沙液体由中心管侧孔进入油管内腔，返出液则沿油、套环形空间上生至内套与油层套管环形空间，最后经过套管闸门返出，从而完成连续冲沙过程。加深冲沙管柱时，与正常下油管一样，整个冲沙过程不停泵连续进行。该工艺的优点是：①施工操作方便，整个冲沙过程与平常起下油管一样，井口无油水外溢，有利于保护环境；②作业施工安全性增高，施工时不用使用水龙带，不存在水龙带落地的现象；③作业事故发生率减少，施工过程由于是不停泵连续进行，可以较好地避免冲沙施工过程中的沉沙卡管事故的发生。现在，该工艺已经在油田推广应用，并取得实效。
（2）油、水、沙分离工艺研究
冲沙井施工过程中，由于冲沙液返出后携带油沙，不便直接打入生产干线，应用铁池子进行施工时，返出液中的沙子靠自由沉降，在循环使用时，必然有部分未分离的油沙进入井筒，大部分油沙残存在铁池子内，影响了作业质量，污染环境。针对这种情况，研究出油、水、沙旋流分离装置，较好地解决油、水、沙分离的问题。该装置主要由缓冲罐、旋流除沙器、集沙罐、储水罐、储油罐等构成。其工作原理为：在洗井过程中，从油（水）井返出的油、水、沙混合液，利用洗井液上返自身的压力能量，首先进入旋流除沙器，使液体形成旋流，产<
相关推荐：
