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小修作业井口导流及刮油技术
小修作业井口导流及刮油技术
编号:ZDHB2010-02
新疆油田公司准东采油厂
2010年“油气田环境保护”专刊投稿
项目名称:小修作业井口导流及刮油技术
完成单位:新疆油田公司准东采油厂
完成时间:2010年04月28日
小修作业井口导流及刮油技术
摘要:在油水井小修施工作业中,井口倾泻、溢出和洒落的油水污染了井口、地面、设备和工具,不仅使员工的工作环境变得脏、乱,而且落在地面的原油渗入地下,无法回收,长期作业造成的浪费和环境影响相当严重可观。针对井口的作业情况,研制出提下油管和抽杆的井口导流及刮油装置,通过对井口实现导流、严格控制管杆导流装置 清洁生产 安全生产 环保效益
0 引言
要实现修井作业与环境的和谐,做到清洁生产、安全生产和节能减排,必须在修井作业全过程做好环境保护工作,提供安全方便的作业环境,杜绝修井作业过程中的油水乱排乱放。但在传统观念、做法和技术条件的限制下,还存在着以下4种工况造成井口油水外溢和洒落。
(1)提油管作业过程中,若出现泄油器打不开、油管堵塞、活塞或抽杆断脱的情况,每提一根油管就有约28.6升(27/8英寸油管)油水倾泻至井口地面。
(2)下油管作业时,若套管液面在井口,每下入一根油管就要溢出一根油管等量本体体积的液体约1.1升(27/8英寸油管)。
(3)试完泵下抽杆作业中,每下一根抽杆,井口就溢出等量抽杆以及刮蜡器和扶正器本体体积的液体约5升,这部分液量溢流至井口地面。
(4)提油管和抽杆作业中,提出的管杆外壁以及刮蜡器和扶正器带出的原油都洒落至地面。 所有这些倾泻、溢出和洒落的油水给修井作业带来以下问题:
(1)油水污染了井口、地面、设备和工具,使员工的工作环境变得脏、乱。虽然目前普遍采用井口铺垫塑料布,挖排污沟引流的方式来引流和排污,但没有从根本上解决井口油水污染问题。
(2)员工在提下管杆操作过程中,脚下有油水容易滑倒,造成人员受伤。
(3)在作业过程中不断清理井口油污,既增大了员工的劳动强度,还影响了施工进度。
(4)在作业后,要用一部分人力、物力来治理污染,既费工费力,还造成井场一定程度的破坏。
(5)溢出的原油渗入地下,无法回收,长期作业造成的浪费相当可观。
针对这些现象,我们研制出了提下管杆作业井口导流及刮油装置,通过应用这一“绿色”修井技术,使得井口溢流、洒落的油水不落地,直接进入井口导流装置,再引流至指定地点集中
回收,尽最大可能减少污染物的排放。
1 提下油管作业井口溢液导流回收技术
1.1溢液导流装置总体结构介绍
如图1、图2、图3,提下油管井口导流装置为大体呈方形的不规则结构,基本尺寸为930mm*790mm*370mm,采用3mm钢板折叠组焊而成。考虑到作业和防喷抢险的方便(不用时能快捷简便地拿掉),整体从A-A线剖开为两部分,两部分采用铰链在装置一边的拉杆和蝶形螺帽连接和拆卸。安装后,中间的两半圆环卡箍在防喷器法兰侧面,装置的底面座在防喷器的上平面上,装置的后半边的侧面靠在防喷器的侧面。装置的前半部分为弧形容器,装置的后半部分为790mm*390mm*370mm的方形容器, 容纳量为112升,是承接油水的主要部分。为了防止油管里近30升油水倾泻下来造成的飞溅,这一部分装有390mm*790mm*30mm的网状缓冲板。在后半部分容器的下部,开有一直径75mm的带过滤网的出口,用快速卡子和具有一定刚度但又能任意弯曲的轻便软管连接。因为该装置安装在防喷器上,有一定高度,当容器内有积液时,就通过软管引导至井场以外指定装置内。在方形容器的后面,安装了两支可粗调和微调高度的支腿,可以根据不同井口的高度来调节支腿高度,以稳定的支撑导流装置。另外,设计了阻挡油管摆动的护栏,可以防止卸开油管后油管的摆动,使得油管流出的液体只能冲向缓冲网。在装置的上端面一周,在3mm钢板上焊接有直径8mm的钢筋,可以防止作业时手和3mm钢板直接接触挤伤手。
图2 提下油管井口导流装置后视图
图1 提下油管井口导流装置俯视图 图3 提下油管井口导流装置侧视图
1.2 装置密封结构介绍
装置分为两部分而又要盛纳油水,密封就成为设计该装置的关键问题。最初的做法是在两部分接合面以及中间的圆环 此处: 可解出:
Z1?0.03m,Z2?0hf?9.45mV1?13.6m/s,V2?0
即水滴经过缓冲网后的水头损失为9.45m。
设液体经过缓冲板网眼的流态为粗糙管紊流,则依据希夫林松公式,沿程摩阻系数为:
?????0.11???D?
再将hf及?代入达西公式:
得缓冲板网眼直径为: 0.25 此处:Δ为网眼的当量粗糙度(查表知Δ=0.3),D为网眼直径。 hf??V2
D2g
D?
0.11?0.25
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