測井污染產(chǎn)生原因與防治技術(shù)的探討

陸遙 王柱賓 孫鑫 張濤 趙金祥

摘要：測井作業(yè)是利用測井車的發(fā)動機為動力，由絞車傳遞動力，通過電纜連接儀器下入油水井內(nèi)，從而測取井下各類參數(shù)的施工作業(yè)。在施工過程中，客觀存在著各類污染源，施工過程中也會產(chǎn)生污染，破壞了大氣和自然環(huán)境，違反了國家有關(guān)環(huán)境環(huán)保政策，本文對測井過程中污染產(chǎn)生的原因及相應(yīng)防治技術(shù)方法手段進行了系統(tǒng)的研究。

關(guān)鍵詞：測井污染源;產(chǎn)生原因;防治技術(shù)

1主要污染源

1.1井下原油及井內(nèi)鹵化污水污染

測井作業(yè)對象是油田的油水井，當(dāng)進行施工時，需要打開油水井口，致使油水井內(nèi)的井下液體：原油和地下鹵水等處在暴露狀態(tài)下，而原油和鹵化水的所具有的物理化學(xué)性質(zhì)，對大氣及大地能造成嚴重的破壞，而且這種破壞作用是長期的巨大的，后期治理難度非常大，投入大而治理效果差。

1.2噪聲污染

測井設(shè)備為確保施工作業(yè)的正常運行，需要使用發(fā)動機、發(fā)電機等大功率設(shè)備，以往廠家為保證這些設(shè)備能滿足現(xiàn)場需要，更加重視對輸出功率等指標做認真細致的研究，而對噪音控制、排放控制等指標的相關(guān)技術(shù)研究相對落后，隨著國家對環(huán)境保護、噪音污染等問題要求的提高，噪音污染問題是需要注意也需要亟待解決的問題。

2污染源產(chǎn)生的原因

2.1電纜攜帶

在測井施工過程中，都需要向井內(nèi)下入測井電纜（或鋼絲繩），由于井內(nèi)的原油和污水的附著力強，電纜外層是多股鋼絲鉸接在一起，存在空隙，容易導(dǎo)致油水積存，在起下過程中，測井電纜（或鋼絲繩）將這些污染源帶出井口，特別是隨著起下電纜的速度增加，攜帶出的油水等污染物也會增多，在震動和重力作用，污染源灑落在井場周圍作業(yè)通道內(nèi)，造成污染，從電纜（或鋼絲繩）帶出的污染物是造成污染最主要的原因。

2.2盤根失效

測井用電纜最外一層為多股鍍鋅鋼絲繞制而成，由于此特性，鋼絲之間具有縫隙，以往圓柱形盤根，徑向無法自動與電纜同心，密封面無法全部包裹，不能很好的密封電纜空隙，而且還致使盤根的偏磨，密封能力下降;同時在起下電纜過程中，電纜與盤根摩擦?xí)a(chǎn)生大量的熱，高溫下加劇了盤根的磨損，導(dǎo)致盤根壽命縮短，影響密封效果。

2.3工藝欠缺

生產(chǎn)測井施工，由于客觀原因，每次只錄取一項資料，這樣就導(dǎo)致測井頻繁，頻繁的測井增大了污染源外泄的幾率;同時，施工過程中，不能提高施工效率，延長了測井施工時間，也會增加作業(yè)污染;操作人員不能對污染源做好控制，責(zé)任心不強，也是造成污染的一項重要原因。

2.4設(shè)備老化

為保證汽車動力，汽車發(fā)動機使用大馬力柴油發(fā)動機，柴油發(fā)電機也是柴油內(nèi)燃機作為動力源，由于這些設(shè)備都是工業(yè)用設(shè)備，對噪音的控制措施不到位，在開放型的自然環(huán)境，特別在住戶聚集區(qū)附近的噪音污染問題突出，產(chǎn)生的后果尤其嚴重。隨著車輛設(shè)備使用年限的增加，內(nèi)部機件損耗，發(fā)動機、發(fā)電機設(shè)備磨損老化，噪音控制措施設(shè)備也會逐漸失效。

3污染防治技術(shù)及方法

3.1雙級錐度盤根封堵技術(shù)

密封的主體盤根盒使用上下雙級錐度盤根填料，主體中間部分為大的空腔結(jié)構(gòu)，也就是卸壓腔。錐度盤根，可以延長密封面長度，利用錐度部分增加密封強度，同時，雙錐度盤根的結(jié)構(gòu)具有自動調(diào)偏作用，從而保證測井電纜在兩級盤根軸向正中間，使得高壓條件下的密封效果更加優(yōu)異，也延長了盤根的使用壽命;卸壓腔的作用是制造一個一個低壓區(qū)：當(dāng)井下壓力在通過下級盤根減壓后，進入卸壓腔，隨著空間的突然增大，壓力急劇下降，卸壓腔一側(cè)安裝閘門，接放壓管線將極少部分油水放入廢液回收罐內(nèi)，以保持卸壓腔一直處于低壓狀態(tài)，上級盤根再次封堵，最大程度確保電纜上無油水，井口無油水落地。

3.2帶壓密閉測井技術(shù)

部分水井調(diào)配測井施工作業(yè)，可在不停產(chǎn)、不放空的情況下進行施工，防止放空造成的油水外泄，從而杜絕污染的產(chǎn)生。井口關(guān)閉閘門情況下，安裝緩沖管，將儀器連接密度大的鎢鋼加重桿，放入緩沖管內(nèi)，上緊盤根盒，打開井口閘門，由于鎢鋼加重桿比重為16.85-18.7mg/cm³，比鉛高65%，比鐵高130%，儀器在重力作用下，克服井口壓力進入水井井筒內(nèi)，從而進行調(diào)配作業(yè)，作業(yè)完畢后，將儀器提入緩沖管內(nèi)，關(guān)閉井口閘門，將儀器起出。整個過程水井井筒始終處于密閉狀態(tài)，從而防止油水外泄造成的污染。

3.3組合測井技術(shù)

頻繁的測井施工，增大了污染物的排放的幾率，相反，測井施工施工次數(shù)越少，電纜起下次數(shù)越少，電纜攜帶的油水造成的外泄幾率越低。通過將多次測試項目的儀器整合成一組，一次性下入井內(nèi)，將各測井?dāng)?shù)據(jù)編碼，用遙傳短節(jié)將數(shù)據(jù)傳到地面解釋，起下一次電纜進行一次測井施工就可測取全部資料。通過將儀器有效的組合，優(yōu)化施工工藝，減少了電纜起下次數(shù)，極大的降低油水等污染源外泄幾率的同時，還提高了施工效率增加了經(jīng)濟效益。

3.4逆變電源技術(shù)

柴油發(fā)電機為測井儀器、設(shè)備等提供電源，柴油發(fā)電機工作時發(fā)出的噪聲，是噪聲污染的主要來源，同時，測井車、柴油發(fā)電機同時運轉(zhuǎn)過程中，都會產(chǎn)生噪聲污染。由于在測井過程中，柴油發(fā)動機是起下電纜的動力源，必須一直處于發(fā)動狀態(tài)中，不能停車，所以只能消減控制發(fā)電機的噪音。在測井車安裝主要由電源逆變器、UPS穩(wěn)壓電源等設(shè)備組成的電源逆變系統(tǒng)，它將測井車蓄電池的24伏特直流電，升壓轉(zhuǎn)換成220伏特交流電，同時保證井下儀器等需要的工頻，以供測井設(shè)備和儀器使用，通過逆變裝置產(chǎn)生的電能基本上滿足了生產(chǎn)測井設(shè)備的需要，這樣就可在測井過程中不使用柴油發(fā)電機，從而消除了由柴油發(fā)電機造成的噪聲污染，也減少了尾氣排放。

3.5工藝流程優(yōu)化

測井現(xiàn)場的施工，是一個流程化的操作過程，在提高現(xiàn)場操作人員責(zé)任心、標準化操作水平的同時，可通過對流程進行優(yōu)化，及時改進施工工藝，盡量縮短施工時間，從而縮短發(fā)電機、發(fā)動機等設(shè)備的使用時間，這種對流程的優(yōu)化改進，投入少，效果好，同時還帶動了生產(chǎn)效率的提高。

3.6車輛設(shè)備升級

通過更新?lián)Q代車輛，淘汰老舊機械設(shè)備，采購尾氣排放、噪音控制技術(shù)等的新車輛設(shè)備，以減少排放污染和噪聲污染的辦法最為直接最為簡單，也最為有效。當(dāng)然，設(shè)備的升級改造，一方面取決于科學(xué)技術(shù)水平的提高，另一方面需要大量資金的投入，在此環(huán)節(jié)中，需要單位環(huán)保意識提升以及對社會責(zé)任感的加強，而對于單位的操作層面來說，最基本的還是要保養(yǎng)好設(shè)備，保持車輛設(shè)備的工況處于最佳狀態(tài)，是減少污染排放的必要手段。

3.7地面污染物回收

現(xiàn)場實際作業(yè)施工中，不可避免的會將井筒內(nèi)污染源帶出，落在土壤上，由于井內(nèi)污染物性質(zhì)，對土壤污染破壞作用是長期的，后期治理難度非常大，所以對井內(nèi)暴露到地面的污染物，必須使用具有可降解特性制作的塑料墊布鋪在施工場地內(nèi)，四周輔以充氣式圍油柵欄墊高，形成一個池狀存儲結(jié)構(gòu)，確保污染源回收入塑料墊布內(nèi)而不會四處散落，避免與土壤接觸，通過前期回收、后期集中處理的措施，使污染物時時處于可控狀態(tài)，減少地面污染，這一步是最后一道防線，也是非常重要的一環(huán)，在目前技術(shù)水平條件下，最容易實現(xiàn)的一環(huán)，需要單位的嚴格控制質(zhì)量，更需要操作層的認真貫徹落實。

結(jié)語

通過對測井施工過程中污染源的產(chǎn)生和種類進行了分析和辨識，在此基礎(chǔ)上，對預(yù)防和防治技術(shù)和方法進行了研究和闡述，積極的預(yù)防是污染治理工作的重中之重，效果也最為有效，采取多種有針對性的技術(shù)和手段對污染源進行控制，甚至于消除，提高了測井施工的環(huán)保水平，保證了綠色低碳可持續(xù)發(fā)展。

（作者單位：中石化勝利油田分公司油藏動態(tài)監(jiān)測中心勝采監(jiān)測大隊）