井控装备试压检维修作业节水措施探究

张毅 刘晓林 贾琳珊 李俊杰 聂伟 薛冲

（1.中石油渤海钻探井下作业分公司；2.中石油渤海钻探油气井测试分公司；3.中石油渤海钻探第一固井分公司）

渤海钻探井下作业分公司管具中心井控车间是华北地区唯一家具有国家乙级资质的井控装备试压车检维修间，主要为油气田现场施工作业提供合格的井控装备[1]。每年井控车间需对约450台防喷器、300套井口、250套节流压井管汇、千余套旋塞阀进行检维修作业，工作量巨大。

井控装备试压检验主要是进行清水的静液压实验，需要使用大量的水资源，此外，从作业现场回收井控装备清洗以及车间内部环境清理也消耗了大量清水[2]。经初步统计，2017年井控车间的年用水量为150 t，在造成大量生产成本增加的同时，也浪费了大量宝贵的水资源[3]，为此车间决定从认真分析每一个生产细节入手，堵住源头，切实提高节水成效，力争将年用水量减少至80%。

1 井控车间用水现状调查

井控车间根据井控装备试压流程中涉及用水作业程序进行逐一分析，确定了装备清洗、试压检验、车间清扫为3个主要用水作业程序。并以2018年一季度为例对这三个作业程序用水量进行统计，一季度清洗试压检验防喷器、井口、压井节流管汇共400多台，平均清洗1台井控装备需要约50 L清水，清洗装备用水量共20 t；平均试验检验1台井控装备需要约32 L清水，试压检验装备用水量共13 t；车间每月至少清扫一次，每次清扫用水量约2.5 t，一季度清扫三次，用水量共7 t。井控车间2018年一季度这三个作业程序总共用水量为40 t，目前工业用水为4.5元/m3，一季度用水成本为18万元，消耗了大量的水资源，如果想要提高井控车间的节水效果，必须从此入手，减少其用水量。

2 原因分析

井控车间对这三个作业程序从作业方法、操作者操作习惯、设备运行、作业环境等方面进行用水量进行观察、统计，并通过结果认真分析，得出了以下因素，为下一步制定行之有效的节水措施提供依据。

2.1 清洗作业流程不规范

从施工现场回收的井控装备往往带有许多油污，这些油污需要用高压水枪进行人工清洗。清洗时，操作人员的随意性很大，没有具体、有效的清洗流程，这样会造成井控装备某些部位反复进行清洗，而某些部位反而没有清洗到位，水资源利用率较低。

2.2 井控装备重复试压率高

井控装备的试压合格标准需要遵照当地油田颁发的井控实施细则，即打压到压力稳压至要求时间压降符合细则规定即可，但是某些从施工现场回收来的井控装备相对于新购进的由于承受过一定压力，往往会出现试压不合格的现象，如果不合格就需要卸掉压力，倒掉装备内的试压清水，检维修合格后再进行试压，造成水资源浪费。

2.3 试压操作人员疏忽造成浪费

试压操作人员是进行井控装备检验的直接参与者，其操作熟练程度以及工作状态决定着试压的质量。在工作过程中往往会出现工作任务太多而顾此失彼的现象。例如，操作人员对某井控装备进行充装试压清水时，被暂时安排其它任务，在未关闭清水水闸情况下造成清水不断溢出而浪费。

2.4 频繁的进行车间清洗

对液压类井控装备检维修后，其混有液压油的废液会流向车间各处，给作业环境造成影响。为达到井控车间建设标准中对环境的要求，需每隔20～30天使用清洗机进行全方位的油污清理，每次清洗时，为保证安全，还需要暂停施工一天配合清洗，这样不仅增加了用水成本，还压缩了车间检维修井控装备的时间。

2.5 水资源循环利用率低

井控装备无论清洗还是试压之后，其用水都排入环保罐收集，再定期请污水处理厂人员回收处理。如果将环保罐中的水做简单处理后再循环利用可大幅提高水资源的利用率，并且降低车间的生产成本[4]。

3 制定措施

针对分析出的这些因素，车间员工积极研究对策，认为应从制度管理和技术革新两方面提高井控装备试压检维修作业水资源的利用率。

3.1 制定相关节水管理制度

3.1.1 细化各作业流程标准化操作

车间员工首先将不同型号、不同规格的井控装备进行分类，然后根据分类分别细化清洗、试压检维修作业流程，使操作者在作业时做到有据可依。例如，清洗作业时，通过规定不同井控装备的清洗顺序、标识需重点清洗部位、制定清洗合格标准、规范清洗操作人员动作等方面，将清洗用水量减少至原来的70%。此外，试压作业时，将待试压的井控装备从使用率方面进行分类，对新购进、现场使用使用率低的装备直接安排试压，对施工现场长时间使用、多次反复发放使用以及承受过高压的装备先检修后再试压，提高一次试压合格率，避免试压不合格造成的水资源浪费。

3.1.2 通过制度管理、加大宣传提高员工节水意识

车间员工是井控装备试压检维修作业的直接参与者，员工们操作时的一举一动对节水效果起着至关重要作用。为此，车间制定了操作人员离开工作岗位必须关闭水闸、检维修作业后立即进行作业现场清理、岗位节水巡检等相关制度对员工行为规范。此外，再通过车间板报、微信群、生产间隙大力进行节水宣传，逐步提升员工的节水意识，双效并举提高车间整体的节水效果。

3.1.3 提高水资源循环率

将车间使用后的水按其可利用程度进行分类，并制定了水资源分类储存制度。例如，进行井控装备清洗后的水普遍含有大量油泥无法通过简单处理达到重复循环利用，将其存入清洗环保罐中直接定期回收至处理厂，而进行井控装备试压后的水质较好，可通过沉淀、简单过滤再次使用，这样可存入试压环保罐中，将其用作井控装备清洗水、试压充装水等提高水资源循环率。

3.2 技术革新提升车间节水效果

3.2.1 设备升级改造

井控车间自2004年成立以来其主要试压设备一直服役。其中试压泵的液压站使用频率很高，许多的液压密封元件和机械部件已经出现不同程度的内漏现象。此外，液压泵的操作系统没有变频功能，致使试压时排水量无法得到精确控制，造成浪费。为此，2016年提出车间改造方案，主要涉及检测系统内渗问题，对于出现的泵阀件能够及时维修，不能维修的立即更换。设计制造一套变频系统对试压泵接进行控制，使能达到自动泄压的效果。此外，还增加了自动变焦的摄像机、室外恒温护罩、大屏幕壁挂式液晶电视等设备，提高车间的工作效率[5]。

3.2.2 小发明助力节水成效

车间购置的高压清洗机喷嘴样式单一，喷口直径固定，不能适应各种类型井控装备特别是其内部油污的清洗。车间员工通过对日常清洗经验总结，创新的根据不同井控装备特点自制了雾状、伞状以及不同直径水流的各类清洗喷嘴，提高了井控装备清洗效率。

车间员工依据油、水、固体密度不同，在用于收集试压液体的环保罐内加装了不同隔板以提高分离效果，将环保罐内的固体、循环水、各类油污有效的分离在不同的收集槽内，这样在需要循环利用时，只需将循环水部分简单的经滤网过滤即可使用，提高了水资源循环的利用率。

针对液压类井控装备检维修时液压油难以清洗的问题，车间员工自制了井控装备多功能工作台，该工作台上设计有废液集液漏斗、废液存储盒、废液防溢隔板等部件，使检维修时产生的废液自动收集到废液收集盒中，作业完成后只需将废液收集盒中的废液集中回收到环保罐中即可。大大提升了车间作业环境，将原来每年车间12～15次的清洗频次降低到每年2～3次，达到节水目的。

4 节水效果

通过以上从制度管理和技术革新两方面的措施实施，以2018年四季度车间统计可以看出井控车间节水效果显著。四季度清洗试压检验防喷器、井口、压井节流管汇共500多台，通过作业标准化操作及技术改革，现平均清洗一台井控装备所用清水量从来的50 L降至30 L，清洗装备用水量共15 t；通过提高水资源循环利用率，平均试验检验一台井控装备所需清水量20 L，试压检验装备用水量共10 t；通过小发明小改革保证车间保持清洁干净的作业现场，降低了清扫次数，平均三个月清扫一次，清扫用水量约2 t。井控车间2018年四季度总共用水量27 t，节约成本约5.85万元。

5 认识与结论

1）通过车间各项节水措施的落实，切实提高了井控装备试压检维修过程中的节水效果，以2018年四季度车间共用水27 t推算至全年用水量约为108 t，远超出最初提出的减少车间年用水量80%的要求。

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2）随着我国油气开发不断深入，油气井生产对井控方面的要求也不断增强，各类井控装备的使用已成为油气田作业现场的必备，如何高效、环保的进行井控装备试压检维修作业是一道难题，这就需要从分析作业过程中每个细节入手，策划方案，不断实践，不断推进节水环保工作的落实。

3）我国是个水资源严重短缺的国家[6]，人均水资源量为2 200 m3，仅为世界人均水平的1/4，是世界贫水的13个国家之一，目前水资源短缺已经成为制约我国经济和社会可持续发展的突出问题，这需要我们每一名员工提高自身节水意识，争做节水先锋。