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防污染作业打捞钻杆装置的研制

2019-01-30王翠滨

智富时代 2019年12期
关键词:污染环境研制装置

【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。

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