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油井创新设计论文

摘要:原油的泄露将会对生态环境造成极坏影响,土壤破坏和废毁,有毒物能进入食物链系统危害人类等。大平台水泡子油井的设计在道路的路肩下预埋管线槽,水泡内管线防腐形式采用2PE防腐,油井设计了污油的事故流程,每个井口设计井口防渗槽,井场内设计小型收集池,埋地坡度敷设污油回收管线,事故时污油自动流进入小型收集池,杜绝了水体污染的事故。

关键词:大庆油田;原油泄露;创新设计

1大庆油田低洼地井开发现状

随着大庆油田开发的中后期,由于多年的大量开采,虽有注水注浆等措施,但还是存在由于开采而引起的沉降不均在地表面形成了许多水泡子。以大庆油田葡47区块为例,葡47区块位于大庆地区的南部,库里泡水库区域。所建油水井分布于库里泡水库内。库里泡是安肇新河上最下游的一个较大滞洪区,其作用是调蓄安肇新河的洪水并将其泄入松花江,丰水期水深可达4m,一般水深2.4m,同时承担将安达闭流区洪水和大庆矿区生活工业污水外排到松花江的任务。新建油井处于水泡子中,由4~5口井组成油井平台,油井处于水域之中,一旦发生原油的泄露将会对生态环境造成极坏影响。

2存在问题

原油的泄露存在油井生产的各个时期,其中主要为运行期的污染物,有油水井作业、洗井所产生污水,油气集输过程中挥发的烃类气体及工程新建油井所产生的落地油等。原油泄露的危害主要为以下两个方面:一是油气挥发污染大气环境,表现为油气挥发物与其它有害气体被太阳紫外线照射后,发生物理化学反应,生成光化学烟雾,产生致癌物和温室效应,破坏臭氧层等。二是输油管线腐蚀渗漏污染土壤和地下水源,不仅造成土壤盐碱化、毒化,导致土壤破坏和废毁,而且其有毒物能通过农作物尤其是地下水进入食物链系统,最终直接危害人类。因此设计中必须考虑避免落地油污染井场附近土壤及地表水环境。

3大平台水泡子油井的新设计方法

低洼地井场的管道敷设的原则需遵循国家标准及相关规范要求:(1)集油管道敷设选线要求:根据《油田油气集输设计规范》中8.1.1油气集输管道选线宜符合下列规定:1宜取直,不破坏沿线已有的各种建(构)筑物,少占耕地。2宜与油田生产管道、道路、供电线路、通信线路组成走廊带。3同类性质且埋设深度接近的管道宜同沟敷设。4宜选择有利地形敷设,避开低洼积水地带、局部盐碱地带及其他腐蚀性强的地带和工程地质不良地段。(2)集油管道工艺要求:根据《油田油气集输设计规范》中10.2.2油气集输站场临近江河、海岸、湖泊布置时,应采取防止可燃、有毒液体泄漏流入水域的措施。(3)集油管道敷设要求:根据《大庆油田地面工程建设设计规定》Q/SYDQ0639-2015中规定低洼地区临近有新建道路时各种管道宜沿路肩单侧埋地敷设,形成线路走廊带,其宽度应同时满足道路建设和管道敷设要求。常规设计中水泡井管线敷设时油井的集油掺水管道位于水泡井通井路一侧,电力线等沿水泡井另一侧敷设,新建集油、掺水管道均采用内缠胶带硬质聚氨酯泡沫保温黄夹克钢管。本次设计在道路的路肩下预埋管线槽,管线槽结构为钢筋水泥砼,电力线采用管槽敷设,避免了河水对电力线的腐蚀。水泡外新建集油、掺水管道均采用内缠胶带硬质聚氨酯泡沫保温黄夹克钢管。在泡内道路上的管线槽沿路肩敷设,水泡内集油、掺水管线防腐形式采用2PE防腐,并且站间管线采取增加管道壁厚的安全防护措施。以往的采油井场设计中没有对污油的泄露采取合适的方法,本次设计在不增加额外占地的情况下,设计了污油的事故流程,流程上主要采取以下三种方式对污油泄露进行处理:一是井口从源头开始防漏,每口油井井口设计0.8m×1.0m×0.15m井口防渗槽1个,并做防渗硬化处理。井口防渗槽侧面焊接一个φ168×5的排污管,伸出槽外150mm,排污管内径底部与防渗槽底部顶面一平。二是采油井场防泄漏设计,水泡子平台井井场内新建小型收集池1个,收集池设置在方便进出的位置,考虑巡井周期及出现事故所需的反应时间,收集池尺寸可依据平台上油井个数、产液量及平台大小等进行调整,通常以能够储存1~2天的原油设计。小型收集池的结构采用混凝土结构,规格为:有效容积≥20m3(以自然地坪为最高液面),池深1.5m(距离自然地坪),池子上沿高于自然地坪0.35m,并在池子四周设计安全护栏,并考虑台阶或者梯子,便于工作人员下池子底部清理。三是设计排污流程。每口油井为回收污油设计污油回收流程,从每口油井井口新建污油回收管道,管径为φ168×5,埋地坡度敷设,如发生污油泄漏事故,污油首先排入井口防渗槽中,通过防渗槽上预留的φ168×5管线流入污油回收管道,自流进入小型收集池,在污油回收管线的最高点设放气阀,避免积气。同时本流程也可用于修井作业中,防止修井作业污染水体。

4应用效果

以上设计在大庆油田葡47区块设计并应用,目前已运行1年,效果显著,杜绝了水体污染的事故,水泡子井的创新设计解决了陆上小水域集油工艺,完善集油工艺,工程设计体现了安全第一、投资经济和环保优先的理念。设计中合理布局,做到管网衔接方便、流程衔接顺畅、物料流向合理、管理和维护方便,对大庆油田水泡子井的设计有较好的示范作用。可广泛应用在今后的同类设计中。

参考文献

[1]郭强海上平台采油工艺设计浅析[J].油气田环境保护,2012.6(3)57-59页

[2]GB50350-2015油田油气集输设计规范

作者:孙红蕾 单位:大庆油田工程有限公司

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