抽油桿導流器研制應用

摘 要：針對油田常規修井維護作業過程中，起下抽油桿時可能出現部分污水外溢的情況，會導致井場污染和環境破壞，研制的抽油桿導流器可以將外排污水收集，有效解決油田污水外排造成環境污染的技術難題。

關鍵詞：抽油桿導流器;工具研制;現場應用

1 概況

在井下作業修井行業基層井下作業修井隊主要承擔油田內部各類油水井不同措施的施工。在維護措施作業中，檢泵是最常規的維護措施，對于最常見的管式泵來說，需要將油井內的全部抽油桿和抽油泵起到地面檢查，然后再下入抽油泵和油管，管柱試壓合格后下入抽油泵配套的活塞和抽油桿，由于抽油管柱試壓后液滿，下抽油桿和活塞過程會溢出相同體積的污水，外溢的污水會導致井場的污染，如何收集外排污水是擺在修井行業技術人員面前的老大難問題。相關數據表明，每個基層小隊每年平均施工完成各類油水井約50口左右，起下油管、抽油桿是作業隊每天的日常生產工作，檢泵維護井起下抽油桿在600根左右，如按每口檢泵、射孔井起下抽油桿600根，一年油井按30口算就是18000根;目前中原油田共有70支修井隊伍，年平均起下抽油桿126萬根，隨著起下抽油桿伴隨而來的就是污水外溢造成井場污染和環境破壞，后期現場治理困難，同時降低施工進度，造成不良社會影響。

目前國家對環保提出了嚴格的要求，國家層面提出了“綠水青山就是金山銀山”的口號，而中石化綠色清潔企業行動也要求奉獻清潔能源，踐行綠色發展，提供清潔能源，改善管理，綜合利用等措施，從源頭削減污染，提高資源利用率，減少或者避免施工、生產、服務和產品使用過程中污染物的產生和排放，以減輕或消除對人類健康和環境的危害，誰污染誰治理。為響應集團公司綠色清潔生產號召，減少施工現場環境污染，提高生產效率，經過技術人員對現狀詳細調查和鉆研攻關，決定對外溢污水采取從哪里來到那里去的處理思路，因為普通的抽油井都是低壓井，套管沒有壓力，可以將油管外溢的污水導流至套管內，為此研究制作了抽油桿導流器，現場應用取得了較好的效果。

2 項目完成內容

2.1 研究思路

結合目前修井隊施工技術現狀，借鑒“U型管”和“重力作用”原理，創新設計了具有污水導流作用的裝置，將井口油管內通道與套管用導流管連通，使油套有機結合，形成起下抽油桿具有連通導流作業程序，有效解決起下抽油桿時造成的污水外流污染環境的問題。

2.2 工具研制

常規的抽油井大多為210型抽油井口，為了便于連接，將導流裝置的下端設計成與210型井口上法蘭可以直接連接的卡箍頭，依據油管出口大小選擇相同尺寸卡箍和導管公扣尺寸，根據材質強度要求選擇鋼制材料進行對比組織實施，制作焊接小型儲液池。該導流裝置包括：導流管、儲液池、承重頭和下連接卡箍等部分組成，連接卡箍的作用是和原井口法蘭連接，承重頭的作用是安全承座下井全部抽油桿重量，儲液池是收集井內外溢的污水，導流管是將導流器和套管連接的導管，其作用是將儲液池中的外溢污水導流至套管內，避免污水外流污染井場環境。

2.3工作原理

設計研制的抽油桿導流裝置是借鑒“U型管”和“重力作用”原理，通過調整導流器組裝方式方法，有效導流污水至套管。工作原理是：在井口上法蘭閘門上通過下端的卡箍和上端一個小型四方儲液池連接，下抽油桿時外溢的污水從裝置的承重頭溢出，流到儲液池后，隨著儲液池液面的上升，污水通過導流管順流至套管內，從而達到污水外溢時存儲與排出口下流至套管以便收回的目的，使污水外溢時可控。使用前，將工具安裝在井口上法蘭上面，下抽油桿時污水外溢，儲液池存儲污水，側下方排污口連接導流管至套管，污水從排污口流出經過導流管到套管，形成導流通道，具體的工作原理可以參照“U型管”和“重力作用”工作原理。

2.4 創新點

創新前：起下抽油桿外溢的污水，流到地面后通過作業工作坑進行收集，然后用泵車回收，如果工作坑防滲布破損將造成經常環境污染，有可能污染地下水源。創新后：研制抽油桿導流器，利用“U型管”和“重力作用”工作原理將油管外溢污水進行導流至套管內，做到了污水從哪里來到哪里去，實現現場實際應用方便，污水外溢有效治理，減少后期治理，提升工作效率、達到環境保護的目的。

3 現場應用情況

2019年底導流器工具成功研制以來，分別在中原油田分公司采油氣工程服務中心作業四大隊ZY-DY403隊W72-431、WC33-C291、W188-16、W72-434等19井次現場進行實驗，取得了較好的應用效果。截止2021年5月底，已推廣應用至全大隊10支作業隊伍，累計應用280井次，做到了清潔生產無污染施工，下步將在中原油田修井隊伍中全面推廣應用。

典型井例：中原油田分公司所屬的文188-16井是一口邊遠探井。2021年3月份該井需要檢泵施工時，由于由于該井屬于邊遠探井，距離油田基地較遠，試油后產能較低沒有鋪設進站管線，屬于單井點，日常間歇開采的原油進單井點高架罐，本次檢泵作業時，溢流出的污水無處排放，回收較為困難，使用污水罐車回收成本較高。使用研制的抽油桿導流器后，將污水導進套管，避免了因此引起的停工和污染環境，使該井順利按時完井，為油田創產創效做出貢獻。

4 經濟及社會效益分析

4.1 經濟效益

2020-2021年實施抽油桿導流操作280井次，避免了污水回收影響，縮短生產時間980小時，節約特車費用29.4萬元，減少作業勞務122.5萬元，制作工具10套，每套制作費用為0.3萬元，累計投入總費用3萬元，直接經濟效益148.9萬元，投入產出比：1：49.6。

4.2 社會效益

大大降低了職工的勞動強度，有效解決了污水外溢造成的污染難題，減少了作業回收污水特車費用，提高了施工效率，保護了環境。

5 結論與認識

（1）抽油桿導流器的研制有效解決了環境污染問題，提高了作業工效，降低了職工的勞動強度。

（2）研制的抽油桿導流器，結構設計合理，安裝簡便，操作方便，具有廣泛的推廣應用價值。

參考文獻：

[1]井下作業工程師手冊/吳奇主編.北京：石油工業出版社，2002.9 ISBN 7-5021-3796-3

[2]采油技術手冊.上下冊/羅英俊、萬仁溥主編.北京：石油工業出版社，2005.3 ISBN 7-5021-4788-8

[3]油田井下作業必備技術數據實用手冊.張長陽主編.北京科技出版社，ISBN 7-900200-89-8

作者簡介：

趙玉瑩（1988-）男，河南濮陽人，中原油田分公司采油氣工程服務中心，長期從事修井技術研究工作。