油井油泥砂分離回收設備研制

陳 瑛，王若東，任 波（．勝利石油管理局　設備管理處，山東東營5700；．長慶油田分公司　第七采油廠甘肅慶陽74500；．渤海裝置遼河重工有限公司，遼寧盤錦400）

油井油泥砂分離回收設備研制

陳 瑛1，王若東2，任 波3
（1．勝利石油管理局設備管理處，山東東營257001；2．長慶油田分公司第七采油廠甘肅慶陽745100；3．渤海裝置遼河重工有限公司，遼寧盤錦124010）①

油田油井作業生產過程中會產生含有油、泥、砂等物質的廢水。油、泥、砂所含的烴類物質對環境危害較大，被列入《國家危險廢物名錄》中的危險廢物，如果現場不及時處理，必然會造成環境污染。當前油井作業產生的廢水處理方法處理成本高、操作復雜，不能滿足現行環保要求。研制了一種高效的油井液現場分離設備，能及時將油、泥、砂分離并進行集中無害化處理，運行經濟，實用性強、操作可靠，具有良好的環境效益和經濟效益。

油井；油泥砂；危險廢物；分離回收設備

國內陸地油田油井作業過程中產生的廢液回收流程是：循環污水池內作業廢液通過泵車吸入并輸送到污水罐車后運離井場，到污水站集中排放和處理；沉積在循環污水池內的油、泥、砂需由人工清理并裝入運輸車輛，運送到油泥砂處理站。按照以上對油井作業廢液的處理工藝，對循環污水池內廢液回收需要1臺泵車、1臺污水罐車、1臺運輸車和2～3名操作工人配合才能完成。由于廢液中一般含油泥砂在10%左右，人工清理沉積在循環池內油泥砂時，容易造成污染物泄漏現象，造成井場環境污染。

使用油井油泥砂分離回收裝置進行油井作業廢液現場處理不需要其他設備配合，只需1名操作工就可以完成廢液現場處理，并且不會對周邊環境造成任何污染。

1 結構與技術參數

1．1 結構

為了便于油井廢液現場回收，油井油、泥、砂分離回收裝置設計為車載移動設備。裝置主要由旋流除砂器、三級沉降罐、收液管匯、反沖洗管匯、侵入式液位計、負壓引流泵、上液管匯、液壓系統、離心砂泵、沖洗管匯、電氣控制系統和底盤車等組成，如圖1所示。

通過底盤車取力為液壓系統動提供力源，液壓馬達驅動離心砂泵，離心砂泵將含油、泥、砂的油井生產作業廢液吸到車上，再經旋流除砂器和三級沉降罐處理。在處理過程中連續沖刷攪動循環池內油、泥、砂，保證廢液將油、泥、砂全部通過離心泵吸到車上進行現場回收處理的目的。

圖1 油井油泥砂分離回收裝置

1．2 技術參數

離心泵排量100 m3／h

離心泵揚程30 m

液壓系統壓力25 M Pa

設計處理量60 m3／h

適應介質含油、泥、砂污水

分離效率＞90%

外形尺寸9 365 m m×2 495 m m×3 300 m m

2 原理與技術特點

2．1 原理

油井作業過程中產生的廢液含油、泥、砂沉積在地面循環污水池內，負壓引流泵將液體引入離心砂泵，啟動液壓系統，液壓馬達驅動離心砂泵，開啟沖洗閥，沖刷攪動地面循環池內固態泥、砂，增加固態泥砂的流動性；含固態泥砂的污水由離心砂泵以60 m3／h的流量輸入旋流除砂器，經旋流除砂器去除的較大粒徑泥砂儲存于沉降罐后部沉降腔，粒徑細小的懸浮固體顆粒隨液體進入后兩級沉降腔沉降，沉降后的液體繼續給離心砂泵供液，由此循環［1 5］，直至收盡地面循環池內的固態泥砂和含油液體，流程如圖2所示。

油泥砂分離回收完成后，啟動自動反沖洗流程，由第3級沉降腔給離心砂泵供液，連續沖刷擾動3個沉降腔底部固體懸浮物及顆粒，邊沖刷邊排放至油泥砂處理點，直至低液位報警，自動停止反沖洗。

圖2 油井油泥砂分離回收設備流程

2．2 技術特點

1） 油井油、泥、砂分離回收裝置有離心泵和油、泥、砂分離處理設備，可以實現油井作業返出液的固液分離回收，作業過程中不需要其它設備配合。

2） 油泥砂分離設備工作壓力0．6 M Pa，工作排量60 m3／h，能夠將較大粒徑的泥砂攜帶到分離設備內，可高效地進行固液分離。

3） 采用PL C程序控制，觸摸屏操作、顯示，全液壓驅動，閥門動作為24 V電控氣動方式。

4） 處理過程系統密閉循環，無污染物泄漏現象發生。

5） 整個過程不需要進行人工清理，可以減輕操作工人的勞動強度。

3 現場應用

常規廢液回收施工設備、人力等資源消耗大，并且效率低。2014 07 10—2014 12 31，2臺油井油泥砂分離回收裝置在勝利油田分公司孤島采油廠現場累計施工408井次。

1） 資源得到優化。改變了原有的液罐車與泵車、運輸車配套收液的固化模式，一車一人即可完成收液施工。

2） 提高了施工效率。實現了油泥砂分離回收設備一站式收液，機動靈活，時效性強，消除了車等人、車等車現象，現場使用數據如表1。

3） 不需人工清砂，減少環境污染。采用閉式回收流程，消除了液體和含油泥砂泄露的隱患。

4） 操作性能好，人工勞動強度低。采用觸摸屏操作，程序控制，設備有自動循環沖洗功能，不需人工清罐、清污，減輕了人工勞動強度。

表1 現場使用數據

4 結論

1） 油泥砂分離回收設備取代了液罐車、泵車和運輸車輛，提高了施工效率，是一種理想的廢液回收設備，經濟效益顯著。

2） 油泥砂分離回收設備不需人工清罐、清污，減輕了人工勞動強度，現場零排放，符合國家環保要求，社會效益顯著。

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T E934．9

B

10．3969／j．issn．1001 3842．2015．06．022

1001 3482（2015）06 0093 02

①2015 01 20

陳 瑛（1967 ），女，山東昌邑人，高級工程師，主要從事石油設備管理工作。