车载式环保杆管在线清洗装置应用与效果

钟晓萌 刘玉龙（大庆油田有限责任公司第三采油厂）

1 现状

油井清洁化作业是油田绿色生产的重要环节，油井作业过程中溢流的收集及杆管刺洗污油污水的收集，是油井清洁化作业的一个难题[1-3]。

目前油井作业中溢流地面处理主要通过在井口搭建污油污水收集装置，由负压泵抽出井口溢流液，打压进入集油管线，存在溢流外溢风险，外溢污水混合泥土处理困难[4]。杆管清洁主要是开工前洗井和刺丈配的施工工序。开工洗井是在动管柱前用热水在井筒内反循环洗井，可以通过提高洗井液温度，控制洗井速度，提出井内杆柱增加洗井通道宽度等方法达到清洁井筒的目的，但因为井况不同（如杆断、管漏等）这种清洁井筒的方法无法达到预期的效果[5]。刺丈配的刺是将井内管杆整齐排列在管杆桥上，用井上锅炉或锅炉车刺净抽油杆和油管达到清洁目的[6]。刺洗抽油杆时，刺完一面后需要将每根抽油杆旋转180 度，再刺洗另一面，不但刺洗效果不理想，费时费力，而且掉落下来的油块不易收集。刺洗油管时，将蒸汽管线插入油管接箍内，需要大排量的水流将油管刺通，用水温烫化油管外壁附着的污油，而当水压较大时，水流的出口不易控制，造成污水飞溅，操作不当容易发生安全事故，流淌下来的污油块也不易收集，并且刺洗的效果与时间成正比，费时费力。由于重力作用，刺洗油管内部的水向下凝结，有残余蜡质情况[7]。

2 技术原理

该装置是在常规锅炉车基础上开发出的一种新型环保清洗设备，能够解决修井作业过程中油管溢流及喷溅问题，并利用在线清洗技术[8]实现杆管“出井即净”，解决溢流落地及杆管地面放置刺洗产生废液问题，避免油污落地造成污染，实现清洁作业。

1）结构组成。车载环保在线清洁作业装置主要由底盘车、蒸汽锅炉、外壁清洗系统、内壁清洗系统、污水集排系统、专用井口平台及控制系统组成。

2）技术原理。应用井筒内蒸汽清洗密闭回收工艺技术，修井作业时通过高温高压蒸汽清洗杆管，在清洗过程中采用高压水射流辅助清洗工序，使用配套的井口装置，可保证井口溢流液和管、杆结蜡不落地，避免造成污染。清洗杆管外壁时，利用锅炉产生的高温蒸汽通过专用井口装置对杆管外壁进行加热融蜡，再辅助高压热水刺洗，达到清蜡的目的；清洗油管内壁时，利用锅炉产生的高温蒸汽通过专用清洗内壁装置对油管内壁进行加热融蜡，再辅助高速压缩空气吹扫，达到清蜡的目的；污水回收及排放，清洗产生的残液通过真空泵和离心泵进行回收和排放。车载式环保标管在线清洗装置工作原理见图1。

图1 车载式环保杆管在线清洗装置工作原理

3）技术参数。锅炉最大产蒸汽量500 kg/h，最大蒸汽压力0.7 MPa，最高蒸汽温度170 ℃，清水箱容积6.5 m3，清水箱容积3.5 m3，装机总功率35.5 kW。

3 应用情况分析

近两年萨北油田试验应用车载式杆管在线清洗19 井次，具有清洗效果优于地面清洗效果，安全环保好，劳动强度低，清洗成本低的优势。

3.1 杆管清洗情况

车载式杆管在线清洗装置在起油管的过程中完成杆管的刺洗，刺洗后污水直接进入污水回收装置，没有残余蜡质的情况。同时可以通过反复提放管柱，解决个别杆管清洗不干净的情况，达到杆管清洁的目的[9]。对比传统人工清洗抽油杆管，刺洗干净一面后，需要人工翻转清洗另外一面，整体外壁清洗效果不佳，油管内壁刺洗过程由于产生热蒸汽不便观察，且由于重力作用，清洗完的蒸汽液化后停留在油管下端，会再次凝结成蜡状。油管内、外壁清洗效果见图2。

图2 油管内、外壁清洗效果

3.2 安全环保情况

车载式环保在线清洗装置配有防飞溅装置和污水回收装置，回收到车上自带污水箱，实现了污油污水不落地。传统人工清洗抽油杆管是将污油污水刺落到聚氨酯防渗布上，然后再清理回收，回收困难。密闭式清洗方式降低了操作不当造成安全事故的风险。

3.3 劳动强度情况

在作业操作方面，传统人工清洗方式操作时间需1 人操作2 h 左右。车载式环保在线清洗装置在清洗抽油杆和油管外壁时，与杆管的提放同步，根据结蜡情况不同，提起单根延长时间不同，按单井100 根杆管算，平均清洗杆管延长时间1.7 h。与常规清洗方式相比节约时间0.3 h[10]。单井工作时间对比见表1。

表1 单井工作时间对比 单位：s

3.4 作业成本情况

该装置作业时需消耗电力，柴油，水，能源消耗与清洗时间成正比，按平均清洗时间计算，其作业成本为1 272 元，可以节约杆管接液槽的运移和清洗费用、负压真空罐的运移费用、后续锅炉车的清洗费用，与目前清洗现状比较，单井节约作业成本439 元。

4 结论与认识

1）车载式环保杆管在线清洗装置实现了杆管刺洗的密闭清洁作业，全程污油污水不落地，清洗效果好，无油管内壁蜡质残留，有效避免了污油污水落地给井场周边环境造成的污染，同时降低了劳动强度。

2）节能降耗需要进一步探索。单井作业消耗与作业时间成正比，需要进一步试验不同气候和结蜡程度条件下的蒸汽温度和蒸汽压力情况，实现进一步节能降耗。