車載式環(huán)保桿管在線清洗裝置應用與效果

鐘曉萌 劉玉龍（大慶油田有限責任公司第三采油廠）

1 現(xiàn)狀

油井清潔化作業(yè)是油田綠色生產(chǎn)的重要環(huán)節(jié)，油井作業(yè)過程中溢流的收集及桿管刺洗污油污水的收集，是油井清潔化作業(yè)的一個難題[1-3]。

目前油井作業(yè)中溢流地面處理主要通過在井口搭建污油污水收集裝置，由負壓泵抽出井口溢流液，打壓進入集油管線，存在溢流外溢風險，外溢污水混合泥土處理困難[4]。桿管清潔主要是開工前洗井和刺丈配的施工工序。開工洗井是在動管柱前用熱水在井筒內(nèi)反循環(huán)洗井，可以通過提高洗井液溫度，控制洗井速度，提出井內(nèi)桿柱增加洗井通道寬度等方法達到清潔井筒的目的，但因為井況不同（如桿斷、管漏等）這種清潔井筒的方法無法達到預期的效果[5]。刺丈配的刺是將井內(nèi)管桿整齊排列在管桿橋上，用井上鍋爐或鍋爐車刺凈抽油桿和油管達到清潔目的[6]。刺洗抽油桿時，刺完一面后需要將每根抽油桿旋轉180 度，再刺洗另一面，不但刺洗效果不理想，費時費力，而且掉落下來的油塊不易收集。刺洗油管時，將蒸汽管線插入油管接箍內(nèi)，需要大排量的水流將油管刺通，用水溫燙化油管外壁附著的污油，而當水壓較大時，水流的出口不易控制，造成污水飛濺，操作不當容易發(fā)生安全事故，流淌下來的污油塊也不易收集，并且刺洗的效果與時間成正比，費時費力。由于重力作用，刺洗油管內(nèi)部的水向下凝結，有殘余蠟質(zhì)情況[7]。

2 技術原理

該裝置是在常規(guī)鍋爐車基礎上開發(fā)出的一種新型環(huán)保清洗設備，能夠解決修井作業(yè)過程中油管溢流及噴濺問題，并利用在線清洗技術[8]實現(xiàn)桿管“出井即凈”，解決溢流落地及桿管地面放置刺洗產(chǎn)生廢液問題，避免油污落地造成污染，實現(xiàn)清潔作業(yè)。

1）結構組成。車載環(huán)保在線清潔作業(yè)裝置主要由底盤車、蒸汽鍋爐、外壁清洗系統(tǒng)、內(nèi)壁清洗系統(tǒng)、污水集排系統(tǒng)、專用井口平臺及控制系統(tǒng)組成。

2）技術原理。應用井筒內(nèi)蒸汽清洗密閉回收工藝技術，修井作業(yè)時通過高溫高壓蒸汽清洗桿管，在清洗過程中采用高壓水射流輔助清洗工序，使用配套的井口裝置，可保證井口溢流液和管、桿結蠟不落地，避免造成污染。清洗桿管外壁時，利用鍋爐產(chǎn)生的高溫蒸汽通過專用井口裝置對桿管外壁進行加熱融蠟，再輔助高壓熱水刺洗，達到清蠟的目的；清洗油管內(nèi)壁時，利用鍋爐產(chǎn)生的高溫蒸汽通過專用清洗內(nèi)壁裝置對油管內(nèi)壁進行加熱融蠟，再輔助高速壓縮空氣吹掃，達到清蠟的目的；污水回收及排放，清洗產(chǎn)生的殘液通過真空泵和離心泵進行回收和排放。車載式環(huán)保標管在線清洗裝置工作原理見圖1。

圖1 車載式環(huán)保桿管在線清洗裝置工作原理

3）技術參數(shù)。鍋爐最大產(chǎn)蒸汽量500 kg/h，最大蒸汽壓力0.7 MPa，最高蒸汽溫度170 ℃，清水箱容積6.5 m3，清水箱容積3.5 m3，裝機總功率35.5 kW。

3 應用情況分析

近兩年薩北油田試驗應用車載式桿管在線清洗19 井次，具有清洗效果優(yōu)于地面清洗效果，安全環(huán)保好，勞動強度低，清洗成本低的優(yōu)勢。

3.1 桿管清洗情況

車載式桿管在線清洗裝置在起油管的過程中完成桿管的刺洗，刺洗后污水直接進入污水回收裝置，沒有殘余蠟質(zhì)的情況。同時可以通過反復提放管柱，解決個別桿管清洗不干凈的情況，達到桿管清潔的目的[9]。對比傳統(tǒng)人工清洗抽油桿管，刺洗干凈一面后，需要人工翻轉清洗另外一面，整體外壁清洗效果不佳，油管內(nèi)壁刺洗過程由于產(chǎn)生熱蒸汽不便觀察，且由于重力作用，清洗完的蒸汽液化后停留在油管下端，會再次凝結成蠟狀。油管內(nèi)、外壁清洗效果見圖2。

圖2 油管內(nèi)、外壁清洗效果

3.2 安全環(huán)保情況

車載式環(huán)保在線清洗裝置配有防飛濺裝置和污水回收裝置，回收到車上自帶污水箱，實現(xiàn)了污油污水不落地。傳統(tǒng)人工清洗抽油桿管是將污油污水刺落到聚氨酯防滲布上，然后再清理回收，回收困難。密閉式清洗方式降低了操作不當造成安全事故的風險。

3.3 勞動強度情況

在作業(yè)操作方面，傳統(tǒng)人工清洗方式操作時間需1 人操作2 h 左右。車載式環(huán)保在線清洗裝置在清洗抽油桿和油管外壁時，與桿管的提放同步，根據(jù)結蠟情況不同，提起單根延長時間不同，按單井100 根桿管算，平均清洗桿管延長時間1.7 h。與常規(guī)清洗方式相比節(jié)約時間0.3 h[10]。單井工作時間對比見表1。

表1 單井工作時間對比 單位：s

3.4 作業(yè)成本情況

該裝置作業(yè)時需消耗電力，柴油，水，能源消耗與清洗時間成正比，按平均清洗時間計算，其作業(yè)成本為1 272 元，可以節(jié)約桿管接液槽的運移和清洗費用、負壓真空罐的運移費用、后續(xù)鍋爐車的清洗費用，與目前清洗現(xiàn)狀比較，單井節(jié)約作業(yè)成本439 元。

4 結論與認識

1）車載式環(huán)保桿管在線清洗裝置實現(xiàn)了桿管刺洗的密閉清潔作業(yè)，全程污油污水不落地，清洗效果好，無油管內(nèi)壁蠟質(zhì)殘留，有效避免了污油污水落地給井場周邊環(huán)境造成的污染，同時降低了勞動強度。

2）節(jié)能降耗需要進一步探索。單井作業(yè)消耗與作業(yè)時間成正比，需要進一步試驗不同氣候和結蠟程度條件下的蒸汽溫度和蒸汽壓力情況，實現(xiàn)進一步節(jié)能降耗。