用于綠色高效修井作業的液壓操作平臺

□ 王 臣 □ 龍 堯 □ 柳 理 □ 王可佳 □ 李向敏 □ 周小剛

1.中國石油集團渤海石油裝備制造有限公司石油機械廠 河北任丘 062552 2.華北油田公司 河北任丘 062552 3.華北油田公司二連分公司 內蒙古錫林郭勒盟 0260004.華北油田公司工程技術研究院 河北任丘 062552

1 研制背景

油水井修井作業是提高油井產量的重要手段,隨著油田開發進入中后期,現場修井作業工作量逐年攀升,油管、抽油桿清洗量逐年增大,污染防控工作難度愈來愈大。為響應國家綠色礦山建設要求,實現油田公司可持續發展,改變傳統的修井作業方式,創新一種更加環保、更加高效的修井作業工藝迫在眉睫,具有十分重要的社會效益和現實意義。

油水井修井作業是維持油田正常生產的重要手段,傳統的作業方式存在環保風險突出、勞動強度大等問題。綠色高效修井作業配套工藝裝置的研制與應用,不但消除了修井作業過程中的環保風險,還節省了地面污染物處理的材料、人工、車輛費用及油管和抽油桿的清洗等費用,從根本上改變了以往的傳統修井作業工藝。

筆者對用于綠色高效修井作業的液壓操作平臺的研制進行介紹。

2 主要研究內容

液壓操作平臺應用全過程控污技術,對污染點進行控消,實現綠色作業。利用液控、氣控、電控操作方式替代傳統人工操作方式,降低現場員工勞動強度,實現井口單人操作,降低安全風險,利于目標的推廣。

對于研制液壓操作平臺,旨在研究配套修井作業清潔環保自動化裝備,應用全過程的控污技術,保證井內起出的油管和抽油桿所帶出的污液不落地,從根本上改變以往的傳統修井作業工藝,實現全過程的清潔環保高效作業。利用液控、氣控、電控操作方式,降低現場員工修井作業過程中的勞動強度,提高生產效率。提高井控搶噴效率,實現快速封井。可實現井口單人操作,排除單吊環等安全事故隱患,削減安全風險。

3 主要技術指標

液壓操作平臺的主要技術指標有三方面:

(1) 液壓操作平臺承載能力不低于1 000 kg;

(2) 液壓鉗液壓擺幅吊臂承載能力不低于300 kg;

(3) 井口液體自動回收裝置對管柱內液體的回收率達到98%以上,回收能力不低于30 L。

4 結構原理

液壓操作平臺是井口操作工的操作臺,具有防污、起下、井控搶噴、液壓鉗吊裝、油管抽油桿卡持等多種操作功能,如圖1所示。

液壓操作平臺結構原理如下:平臺后部通過圓形卡箍與修井機井架下部支腿連接,不改變修井機整體結構;操作平臺的作業臺面通過滑軌安裝在垂直方軌上,方軌內部安裝液壓缸來完成平臺的升降動作,方軌側面設計定位銷孔,保證操作平臺安全;操作平臺下部斜位安裝支撐擺幅液壓缸,用來完成操作平臺的支撐、回收、展開動作;操作平臺面采用雙層設計,上面為防滑鋼網,下面為錐度鋼板,回收噴濺污液至油套環空,當污液量較大或液面在井口無法回流時,可通過液動污液泵輸送至污液池或罐進行集中回收;平臺護欄為可折疊設計,無需拆卸隨臺運輸,安裝靈活方便。液壓操作平臺可在修井機前部三面開展油管、抽油桿起升、下放作業,井場適應性強,操作平臺上部安裝防噴總成放置架,具有快速釋放和回收功能。

5 關鍵技術

液壓操作平臺的關鍵技術如下:

(1) 液壓操作平臺下部整體安裝污液回收裝置,污液可自動回流至油套環空,如環空液面較高時,可通過平臺底部安裝的液動污液泵輸送至集液池;

(2) 液壓操作平臺上部設計安裝防噴總成放置架,具有快速釋放和回收功能,節省了人工搬抬防噴器總成的時間,平臺下部懸吊井口頂絲及防噴器開關工具,方便關閉頂絲和防噴器,大大提高搶噴效率;

(3) 液壓操作平臺可以三個方向進行起下作業,適用各種井場的作業要求。

6 創新點

液壓操作平臺的應用,消除了修井作業過程中的污液污染,減少井口操作員工數量,改兩人操作為一人獨立操作,提高了生產效率,主要創新點如下:

(1) 應用全過程的控污技術,對油管上部、下部、井口周圍、滑道下部所產生的污染點進行控消,達到了全程可控,消除了環保風險,實現了綠色作業;

(2) 大量利用液控、氣控、電控操作方式,降低了修井作業過程中的勞動強度,提高了生產效率;

(3) 提高了井控搶噴效率,采用防噴總成架和卡盤內徑180 mm的設計,大大提高了快捷程度,實現了快速封井。

7 應用效果

液壓操作平臺經過現場應用驗證,運行平穩,動作連貫,井口只需一名員工操作,裝置性能穩定可靠,已具備現場推廣應用條件。

施工一口油水井單井可減少清蠟、材料、油管回收、場地清理、地面管線通掃、特種車輛及人工費用共計7 807元。目前某采油廠現場應用裝置一套,施工112口作業井,累計節約成本支出87.44萬元。每個班組能夠減少一名操作員工,每名員工年人工成本為15萬元,每個作業隊有四個班組,目前已現場應用一年零四個月,累計減少人工成本支出75萬元。單套裝置投入為56.4萬元,截至目前累計節約資金106.04萬元。

華北油田公司每年油水井作業工作量為5 130口,擁有作業隊伍250個,每個作業隊按四個班組配備,如該裝置在整個華北油田公司推廣應用,年創可達4 904.991萬元,如在全國石油系統推廣應用,效益相當可觀。

8 結束語

用于綠色高效修井作業的液壓操作平臺以改變傳統作業方式為目標,有效控制了修井作業過程中的環保風險,改善了工作環境,減輕了員工勞動強度,提高了生產效率,削減了操作安全風險,深受現場操作員工歡迎。

液壓操作平臺的應用,從根本上改變了以往的傳統修井作業工藝,符合國家建設綠色礦山理念,開創了綠色環保作業新方向, 順應時代發展要求,在修井作業行業具有很強的示范作用和較高的推廣價值。