修井作业排液综合处理装置
修井作业排液综合处理装置 修井、采油过程中,在井场排放大量原油、污水,特别是修井中的压井作业、冲砂作业、 排放量最大。现在各油田普遍采用污水坑存放、自然蒸发。每个油田都挖大排污坑,原油回 收率低、污染环境。 为了使压井作业、冲砂作业过程中油井返出液体不落地,新疆油田公司准东采油厂根据 实际情况,研究开发了修井排液综合处理装置。 一、排液综合处理装置用途 1. 压井、洗井过程中油井返出液体不落地;回收井筒原油、节约压井液。 2. 修井冲砂用液少;节约冲砂液;减少罐车使用数量。3.可以实现混合液压井(水+原 油)、(水+泥浆+原油)减少油井污染。 二、修井排液综合装置主要参数选定 1. 原油过滤罐参数选定。根据调查火烧山、北三台、彩南油田一般多数井深在1500m 左右,管挂下放深度在1200m左右,正常油井套管5. 5寸,通用油罐车容量在10m3~14m3 之间,正常压井用水15方~20方,返出液体中有4m3~8m3的原油。 V压井液=V罐车+V滤罐+V再用水 V罐车是油罐车容量一般10m3~14m3 V滤罐是过滤罐容积 V再用水是过滤罐过滤沉淀压井液,容量设定为3m3~4m3 V压井液是压井用水总量的15~20方。 V 滤罐=20m3— 10m3 —3m3=7m3 油井返出原油4~8方,所以选用8方罐〉V滤罐=7m32.降压脱气悬流器的参数。设油井 冲砂返出液体排量等于泵排量(压井时液体返出排量比较小),技术作业公司水泥车 AC—400C柱塞100mm最大排量885L/min,为使油气有时间分离,设液体在降压脱气旋流器 的停留时间取30秒,V旋=30S. 885L/min=442. 5L 三、修井排液综合处理装置主要结构 1. 挂车选择 载重量8吨转向:前桥整体转向轮胎11.00—20 4轮胎制动:气制动刹车 悬挂:全浮式 拖动方式:三脚架硬拖 电路:24V 2. 过滤罐结构。(1)利用厚层原油过滤作用。根据资料厚层原油过滤水中原油效率非 常高,1米油层可以除掉96%的污水原油。 (2) 利用亲油气体加速油水分离。根据资料表明,气体可以加速原油分离速度,浮选 式除油罐就是这个原理,因此把旋流器分离出的天然气加入过滤罐底部,利用天然气上浮时, 把水中油粒带到油层顶部,并且天然气使厚油层过滤速度加快,油水能够迅速分离。 (3) 封闭过滤罐体积V封。 因压井返出液体的顺序是:气一原油一水一原油+气一水设油管2. 5寸,井深1200米 V原油=油管长度X油管内面积=1200米(0. 062/2) 2 X3. 14=3.6方取油管内的原油充 满封闭过滤罐V封^原油=3. 6立方米=4立方米 按泵车排量计算,油井返出液体在封闭罐内停留约5-30分钟,大约60%的原油被过滤。 (4) 开口过滤罐体积V开。 V开=8立方米一V封=4立方米 开口过滤罐把封闭过滤罐内的天然气排出,封闭罐过滤的液体,利用厚油过滤法,再次 过滤厚油,使开口过滤罐底部液体含油低于20%,可以再次压到井内进行重复使用。 (5) 为了使封闭罐和开口罐装水、卸油容易。在开口罐与封闭罐之间安装单流阀,开 口罐液面高于闭口罐时,单流阀打开,使开口罐液体流入封闭罐内,使两个罐在卸油时容易 并同时装满。当封闭罐压力大于开口罐时,单流阀关闭,封闭罐开口罐可以单独发挥过滤罐 的作用。 3. 天然气管线流程。为了使液体不流入天然气出口(旋砂器天然气出口,封闭罐天然气 出口)安装液面调节阀,当液面达到一定高度时,调节阀浮球罐闭天然气出口;当天然气存 比较多时,压力升高、液面下降,浮球打开调节阀,天然气排出。为了使天然气排放容易, 旋流除砂器与封闭罐天然气排出管采用排液管相同的直径。 4. 旋流减压除砂器结构。根据旋流脱砂器原理,减压除砂器下部涡流脱砂部分采用锥度 30度,下部出砂口同入口相同2. 5寸,出砂口装球形阀,开启迅速。根据油水分离原理和 平式分离器,采用罐外径812mm,进液口才用切线方向,出液口在锥形体大端下200mm,中 间进水直径。出气口在旋流除砂器顶部,安装有液面调节阀出口。 四、工作流程 压井前罐车和拖罐车内装满压井液,连通水泥车供液管线,打开罐车,过滤拖罐车闸阀。 水泥车出口管线与油井连通,打开压井过程的各闸阀。水泥车开始工作,由于油井返出液体 排量比泵注入排量小,过滤管不可能外溢,原油通过旋流除砂器,由于天然气压力迅速下降, 原油在离心力作用下破乳分层,泥砂水在外层锥管壁上高速旋转,油在比重轻的情况下,首 先被挤入汇流出口,水砂等比重较重的物质,随着锥管直径的缩小,水渐渐被挤入汇流出口, 泥砂盐水等流动到锥形管底部;调节锥形管底部出砂口开关,外排液体。一般正常压井在每 分钟5L-30L,出液口把液体送到封闭过滤管顶部,天然气出口把天然气送到过滤罐底部, 并在旋流除砂器中制造一定压力,可以把液体撒在滤罐原油层上,水被挤出封闭罐,通过封 闭罐底部出水到达开口罐顶部水管。天然气通过封闭罐底部分气管上浮加速原油过滤,到达 封闭罐顶部;为使封闭罐顶部压力Pl<0. 8Mpa水柱,封闭罐的天然气分气管在罐底Im处, 旋流除砂器顶部压力P2<1.8Mpa水柱。油井返出液体通过两次原油过滤,沉淀出的压井液 被打入油井,当罐车压井液不足时,调整过滤罐供液闸门,减少开口过滤液的供液,保持过 滤罐液面部溢出罐口;到压井完毕时,关闭过滤罐闸门、罐车闸门,全部过程不停泵、不换 管线,简单方便。 冲砂作业:油井上修后,井筒内压井,原油较少,井筒液体压力也较低,液体通过旋流 除砂器,排出液体中的泥砂;排砂口排量每分20L—30L,通过封闭过滤罐,过滤原油沉淀 泥砂。进入开口过滤罐,过滤原油后,压井液循环,注入井中冲砂。罐车12方压井液、过 滤罐8方压井液补充。冲砂过程中压井液的补充。冲砂过程中压井液的消耗,解决了现在冲 砂、外排需要大量压井液、污染井场的问题。 修井作业排液综合处理装置使用流程图 五、制造成本核算 1. 拖车8吨25000元 2. 过滤罐8方50000元 3. 螺旋除砂器25000元 4. 各种管线闸门10000元 5. 总装喷染2000元 6. 各种管理费税收4000元 共计:116000元 六、经济效益分析 修井节约罐车使用。平均每口井节约一部罐车,全年修井900 口,特车费用=每罐300 元X900 口 =240000元,每口井节约水4—5方,水费用=900 口 X80元X4方=288000元,平 均每口井可以回收原油3—4方,全年修井900 口,原油费用=900 口 X4方X600元=2260000 7U O