【摘 要】近年來,節(jié)能減排工作受到國家的高度重視,推行清潔生產(chǎn)、降低油水外排、減少環(huán)境污染成為當(dāng)前環(huán)保工作的重中之重;如何更好地保護(hù)環(huán)境,造福子孫后代,防止施工過程中,由于作業(yè)內(nèi)管柱被堵而帶出井內(nèi)的油液污染環(huán)境的問題,一直是難以解決的問題。技術(shù)人員通過研制防污染打撈鉆桿裝置,有效地解決了環(huán)境污染問題,取得了良好的環(huán)保效應(yīng)。
【關(guān)鍵詞】污染環(huán)境;防污染;作業(yè);打撈鉆桿;裝置;研制
1.問題分析
針對打撈作業(yè)鉆桿被堵塞造成污染的問題,小組成員進(jìn)行了詳細(xì)的分析:一方面,由于鉆桿放置時(shí)間長,以及使用化工添加劑調(diào)配修井液循環(huán)洗井,內(nèi)壁難免沾有修井液殘液,再加上海上環(huán)境潮濕惡劣,鉆桿內(nèi)壁自身內(nèi)發(fā)生氧化還原反應(yīng)而產(chǎn)生銹蝕。當(dāng)鉆桿下井后,銹蝕片會(huì)下沉堵塞內(nèi)壁。一是當(dāng)發(fā)生井涌或地層出油時(shí)不能隨時(shí)洗壓井作業(yè);二是當(dāng)從井內(nèi)起出鉆桿時(shí),鉆桿管柱內(nèi)的油液就會(huì)被帶出井筒,從而會(huì)污染鉆臺(tái)環(huán)境,無論從作業(yè)設(shè)備還是從作業(yè)技術(shù)上,都一直是無法解決的問題。
另一方面,打撈鉆桿管柱被自身銹蝕碎片堵塞后,有時(shí)不能沖洗魚頂,還會(huì)造成打撈失敗,從而形成無功作業(yè)工序,會(huì)造成嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失。
2.解決問題的措施與思路
2.1定期大排量循環(huán)洗井
為防止鉆桿內(nèi)銹蝕過多沉淀,致使下部的打撈工具水眼被堵塞,可以采取下一定數(shù)量的鉆桿后,再用大排量循環(huán)洗井的方式來洗出鉆桿內(nèi)的銹蝕碎片。但這樣做也有一定的弊端:一是大大延長了下鉆桿的速度,從而延長了作業(yè)時(shí)間,增加了作業(yè)成本;二是不能徹底地洗出鉆桿內(nèi)的銹蝕片,當(dāng)活動(dòng)震擊解卡打撈時(shí),鉆桿內(nèi)壁會(huì)重新脫落銹蝕片,此時(shí)不能洗出鉆桿內(nèi)的銹蝕片。因此,采用大排量循環(huán)洗井洗出鉆桿內(nèi)的銹蝕贓物的措施,也不是最理想的技術(shù)措施和方法。
2.2研制防污染打撈鉆桿裝置
自行研制一種打撈作業(yè)鉆桿防污染裝置,實(shí)現(xiàn)杜絕打撈鉆桿內(nèi)銹蝕片堵塞鉆桿循環(huán)通道,防止鉆桿內(nèi)油液帶出井外,污染海洋環(huán)境的目的,同時(shí)還可提高打撈成功率,保證安全生產(chǎn),適應(yīng)時(shí)代QHSE企業(yè)管理的要求。但因?yàn)闆]有這類裝置可以借鑒,需要自行研制。
3.防污染打撈裝置的結(jié)構(gòu)方案
3.1研制普通篩管沉淀式防污染裝置的設(shè)計(jì)方案
借鑒各種篩管沉淀原理,我們設(shè)計(jì)打撈作業(yè)鉆桿防污染裝置的思路是:做一個(gè)防污染裝置,其外壁加厚和鉆桿接箍相同,內(nèi)腔增大,內(nèi)裝一個(gè)篩管,篩管上部為盲堵,盲堵下再開兩個(gè)較大的斜對稱的方口,形成流體的蛇形通道,以便于洗壓井作為循環(huán)通道。
3.2防污染裝置的整體設(shè)計(jì)方案
根據(jù)防污染裝置設(shè)計(jì)框架圖和篩管沉砂作用原理,設(shè)計(jì)了它的主要結(jié)構(gòu)。其結(jié)構(gòu)主要由上下接頭、沉淀盲堵、篩管過水孔、沉淀篩管、沉淀篩管座、“O”型密封圈、鋸齒形螺紋等部分組成。根據(jù)這個(gè)設(shè)想,我們利用Solid Edge三維仿真立體設(shè)計(jì)軟件設(shè)計(jì)了如下的結(jié)構(gòu)簡圖及使用(沉淀銹蝕片)后的效果模擬圖(見圖1)。
3.3鉆桿防污染裝置加工
海洋試油作業(yè)大隊(duì)施工打撈所使用的打撈鉆桿主要為Ф73mm加厚鉆桿,因此要求防污染裝置的規(guī)格必須與這種規(guī)格的打撈鉆桿配套。小組成員根據(jù)最佳方案要求,確定出防污染裝置的主要技術(shù)參數(shù)。
3.4鉆桿防污染裝置現(xiàn)場試驗(yàn)
2016年2月26日、3月10日,在施工的某井,利用鉆桿造扣打撈斷脫油管時(shí)安裝鉆桿防污染裝置5節(jié),進(jìn)行了打撈、沉淀雜質(zhì)、沖洗魚頂、循環(huán)洗井的應(yīng)用試驗(yàn),使用效果不是很理想:施工的某井,在起出管柱檢查鉆桿防污染裝置時(shí),發(fā)現(xiàn)安裝在打撈工具最低端的一節(jié)鉆桿防污染裝置,其內(nèi)部銹蝕片及雜質(zhì)比其他上部的防污染裝置要多;施工的另一井,在起出管柱檢查鉆桿防污染裝置時(shí),發(fā)現(xiàn)安裝在打撈工具最低端的一節(jié)鉆桿防污染裝置,內(nèi)部沉淀腔已被銹蝕片、雜質(zhì)填滿,而其他上部的防污染裝置內(nèi)部沉淀腔卻很少,且有自上而下有逐漸增多的現(xiàn)象。
鉆桿防污染裝置改進(jìn)完善后,樣品于3月20日在石油大學(xué)水射流實(shí)驗(yàn)室再次進(jìn)行了水循環(huán)循環(huán)洗井沉淀試驗(yàn):使用含0.02%雜質(zhì)、銹蝕片的水30m3,在泵壓4MPa,排量500L/min條件下,洗井效果良好,洗井后,檢查鉆桿防污染裝置內(nèi)銹蝕片雜質(zhì)完全被沉淀出,達(dá)到設(shè)計(jì)使用要求。
4.效果分析
4.1打撈作業(yè)鉆桿使用防堵效果良好
打撈作業(yè)鉆桿防污染裝置研制成功后,實(shí)際應(yīng)用15井次,其中7口井上有效沉淀管壁銹蝕和雜質(zhì),防污染成功,杜絕了冒噴起鉆,應(yīng)用效果良好,實(shí)現(xiàn)了預(yù)期的目的,。
4.2循環(huán)洗壓井避免了井筒內(nèi)原油帶出地面污染環(huán)境的發(fā)生
2016年使用防污染打撈鉆桿裝置作業(yè)的兩口井,在進(jìn)行打撈作業(yè)時(shí)出現(xiàn)了井涌預(yù)兆,并采取了相應(yīng)的應(yīng)急預(yù)案,對這兩口井采取了洗壓井措施,壓制了井涌,洗出底層油12m3,同時(shí)避免了井筒內(nèi)原油帶出地面污染環(huán)境的發(fā)生。
4.3規(guī)范管理取得良好效果
通過制定《鉆桿防污染裝置使用安全操作規(guī)程》,形成標(biāo)準(zhǔn)化,確保了職工正確使用,取得了良好的使用效果。
4.5取得良好的社會(huì)效益
該裝置在使用過程中安全可靠,操作簡單,使用方便,既能防止打撈鉆桿堵塞,又能減少作業(yè)帶來的對環(huán)境的污染。使用過程中,不影響打撈作業(yè)的正常進(jìn)行,還能循環(huán)洗壓井,保證了生產(chǎn)的安全進(jìn)行,提高了鉆桿打撈的一次成功率。
【參考文獻(xiàn)】
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作者簡介:王翠濱(1986—),男,中級(jí)工程師,從事現(xiàn)場檢測服務(wù)工作。