井下作业常见污染与对策研究

2022-09-12

引言

因为一些有害物质进入到环境中, 并对原生态系统造成干扰与损害的现象, 称为环境污染[1]。井下作业作为油田勘探开发的关键环节, 包括对油、气、水井的勘探、维护及报废前开展的一系列善后工作。由于作业工艺复杂、环境差异较大, 井下作业极易产生污染。采取怎样的防治对策, 才能最大限度地减少环境污染, 逐渐成为石油企业面临的一个问题。

一、井下作业常见的污染分析

1. 地面污染

地面污染是井下作业最常见的污染类型之一, 指的是原油经井底洒落至地面而造成的污染[1]。导致该类型污染的原因主要有两方面, 包括人为操作、机械自身因素。比如, 在进行提光杆与油管操作时, 高空中的原油会洒至油井周围, 污染油井周边地面。试油时, 机械在长时间运作后, 可能会对井口防喷管造成一定程度的磨损, 影响密封效果, 不能阻止原油喷发, 使得原油洒向油井四周, 造成地面污染, 在对油井进行维修时, 因为会同时起出油管与光杆, 只留下套管, 结果会导致井底油水混合物喷涌而出, 污染周围环境。

2. 地下油层污染

该类污染主要有固体颗粒污染、外来液体污染这两种类型。如果是固体颗粒造成的污染, 可能是地层性质与特点的缘故, 会使土壤中的粘性土质产生聚集与沉淀现象。此外, 还有一种情形, 可能是井下操作外的其他固体颗粒造成的污染。当外类液体与地层液体相遇并产生化学反应, 会对油层渗透率产生影响, 进而导致污染事件。因此, 为了避免外来液体和地层液体产生化学反应, 改变油层的渗透率, 必须采取有效措施进行防治。

3. 其他污染

井下作业施工工艺复杂, 产生的其他污染物基本是残液体。比如, 在进行酸化压裂操作时, 经常周边会出现一些残余酸液、压裂液等污染物。如果这些污染物渗出, 则会对土壤、地面、水资源及动植物等产生不良影响, 有着较强的环境破坏能力。因此, 这也是井下作业发生频率较高的一种污染, 必须予以高度重视。

二、井下作业常见污染的解决对策

井下作业施工周期长、覆盖面广、涉及工艺多, 加上受其他因素影响, 不可避免产生污染, 对油田环境与生态产生不良影响。为了减少井下作业造成的污染, 应秉承环保方针, 对可能产生污染的各道工序进行深入分析, 并从人、机械、技术等方面采取有效的防治措施。

1. 完善井下作业制度

石油企业应建立并健全内部的岗位责任制, 将责任具体落实到各单位、各部门及个人身上, 让工作人员明确自身职责, 并严格执行。同时, 还要签订现场施工责任保证书、加强确保各项工作都有人负责, 并将业绩考核与责任制挂钩, 以提高工作人员的积极性与责任感, 减少污染因素。企业还应每季度定期进行一次环境保护检查, 不定期进行环保专项检查, 以便及时发现环境隐患。此外, 还要加大对油田作业的资金投入, 并积极治理已存在的环保隐患;还可通过运用井下作业自动检测控制系统, 实现对地下水情况、地层水运行规律等的检测与控制, 然后得出最新、最科学的数据报告, 提高环境管理效益与质量。

2. 合理设计井下作业清洁生产方案

开始井下作业前, 相关人员应先对油田井下地质结构、油田周边环境等情况进行仔细研究与分析, 了解作业人员的操作水平, 并明确哪些环节容易产生污染, 然后制定出一个合理的防治方案。此外, 还应注重新技术的引入, 从源头上控制污染的发生。

3. 积极创新井下作业工艺

经过长期实践, 油田井下作业已创新了一批新工艺, 并发挥出了巨大的防控污染的作用, 常见的新工艺主要有下列几种。

(1) 地膜隔离技术

为了对抽油机造成污染, 影响作业设施的使用性能与寿命, 通常会在井架、抽油机等设备上设置放油外观, 然后在油管桥上铺设一层地膜, 以便对污染物进行清洗, 既操作便捷, 且成本较低。同时, 在清洗管杆的过程中, 为了减少对清洗现场的污染, 一般会在工作期间使用一种防地面污染的薄膜, 待施工结束后, 再统一回收与处理用过的塑料薄膜与袋子中原油。

(2) 带压作业技术

在油水井中, 存在压力却不喷的现象, 然后在不压井情况下而采取的一系列施工操作, 称为带压作业[3]。该作业方式的操作具体如下:取堵塞器将堵油管堵住, 然后用单闸板或是环形防喷器防止喷涌, 接着用举升操作体系或是升降体系起下油管, 再导出井下操作工具, 并通过平衡阀、卸荷阀等保持压力的的平衡, 保证带压作业的操作[4]。

(3) 其他技术

(1) 井口倒流技术:将筒形装置安装于光杆与油管间, 让装置内外侧和光杆、油管间得以紧密连接起来, 使装置内的水能够被引流至指定的位置。 (2) 环保循环冲砂车:该装置通过借助动力系统及三缸柱塞泵, 可对含油废水进行冲砂处理, 然后使其返回地面, 再将分离过的原油引到储油罐, 不仅能够减少污染的面积, 且可起到预防污染的效果。 (3) 光杆刮油装置:通过在指定位置安装该装置, 主要是利用双层盖的屈服性与弹性, 控制光杆内空隙的扩大, 从而可以将油杆上的油污。

结束语

现阶段, 在石油勘探与开采的过程中, 井下作业是至关重要的一个环节。由于涉及环节多、范围广, 井下作业中出现污染的机率也较高。采取何种措施, 才能有效控制或预防井下作业中出现的污染, 是相关环保部门、现场技术人员及石油企业管理者亟需解决的一个问题。因此, 在进行井下作业的过程中, 应了解常见的污染类型, 并深入探究污染产生的原因, 然后采取有针对性的措施予以处理, 减少污染事件的发生, 减轻对环境的伤害, 从而可以更好地保证生态环境的安全与稳定。

摘要：在油田的勘探与开发中, 井下作业是最关键的环节之一, 对保证油田的正常运作具有重要意义。然而, 在进行井下作业时, 常伴有大量污染, 对地面及生态环境造成了严重的影响, 也给石油企业造成了巨大的经济损失。近年来, 随着井下新工艺的进步与发展, 井下污染得到了有效控制。鉴于此, 本文主要对井下作业常见的污染类型进行了探讨, 并提出了一系列解决对策。

关键词：井下作业,污染,解决方法