CN116136162A - 油田作业零污染地面集成装置及工艺流程 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种油田作业零污染地面集成装置及工艺流程。主要解决现有的油田作业施工时所用的环保设备施工准备缓慢、清洁能力差的问题。其特征在于：所述给水箱内设有软化水箱（14），软化水箱（14）上连接加热锅炉（2），加热锅炉（2）上连接有热水接头（28），回收箱内设有回收罐（9），回收罐（9）上连接有回收管接头（19）和回注管接头（20）。采用该油田作业零污染地面集成装置及工艺流程可同时实现井口流体回收、冬季解冻、杆管在线清洗、清洗液回收等功能，提高了现场施工环保标准，适用于井场地面条件恶劣、施工周期短的维护性作业施工。

Description

油田作业零污染地面集成装置及工艺流程

技术领域

本发明涉及油田领域，具体说是一种油田作业零污染地面集成装置及工艺流程。

背景技术

目前油田作业施工单位主要使用“彩条布”覆盖地面的方式控制环境污染，存在易渗漏、材质强度较低等缺陷。2015年随着《新安全环保法》的颁布，对作业现场提出了更高的要求，需要进行等清洁化作业。目前常用的有一种全自动化设备，这种设备环保强度较高、操作方便，但对井场面积及平整度要求较高、需托运设备多、施工准备缓慢，不适用于采油厂维护性作业施工；还有各采油厂试验的防渗布、简易环保设备虽然能在一定程度上降低环保压力，但是清洁能力差，无法完全满足环保要求。

发明内容

为了克服现有的油田作业施工时所用的环保设备施工准备缓慢、清洁能力差的不足，本发明提供一种油田作业零污染地面集成装置及工艺流程，采用该油田作业零污染地面集成装置及工艺流程可同时实现井口流体回收、冬季解冻、杆管在线清洗、清洗液回收等功能，提高了现场施工环保标准，适用于井场地面条件恶劣、施工周期短的维护性作业施工。

本发明的技术方案是：一种油田作业零污染地面集成装置，包括箱体，所述箱体内部由隔板分为给水箱和回收箱，所述给水箱内设有软化水箱，软化水箱上连接加热锅炉，加热锅炉上连接有热水接头，回收箱内设有回收罐，回收罐上连接有回收管接头和回注管接头。

所述回收罐内设有回收罐加热器和回收罐沉渣池，回收罐外部连接有污水外排泵。

所述软化水箱与加热锅炉之间的管线上设有软化水过滤器和供水泵。

所述回收罐与回收管接头之间设有回收过滤器，回收罐与回注管接头之间设有回注管单向阀和回注过滤器。

还包括清洗器，所述清洗器包括连接器，连接器上部设有连接套，连接套上设有钢丝刮板和橡胶刮板，所述连接套上端连接有清洗头，清洗头上设有若干个周向布置的喷嘴。

所述清洗头上连接有高压接头，所述连接器外部连接有集油盒，集油盒底部连接回收管快速接头。

所述连接套上对应钢丝刮板、橡胶刮板处及连接套上部侧壁上均开有污油水溢流孔。

一种利用所述的油田作业零污染地面集成装置的工艺流程，包括：

（一）、抽油杆和油管外壁清洗流程，打开井口，安装抽油杆清洗器，并将抽油杆清洗器连接在加热锅炉和回收罐上；启动加热锅炉，对抽油杆外壁进行清洗；关闭加热锅炉，将抽油杆清洗器取下，将油管清洗器安装在井口上；启动加热锅炉，对油管外壁进行清洗；

（二）、油管内壁清洗流程，将油管起出放置在桥架上，将油管内壁清洗器连接在加热锅炉和回收罐上，启动加热锅炉，清洗油管内壁；

（三）、含油污水回收流程，步骤（一）和步骤（二）中，清洗的同时回收罐对井口溢流和清洗过程中产生的污油污水进行回收；

（四）、外排与反冲洗清砂流程，清洗完毕后启动污水外排泵将回收罐内的污水外排；

（五）、加热与保温流程，提前设定回收罐液体的加热温度，通过回收罐温度传感器测量温度，当液体温度低于设定下限时,回收罐加热器自动启动，当液体温度达到设定温度上限时，回收罐加热器自动停止加热。

本发明具有如下有益效果：由于采取上述方案，本发明集成了清水箱、污水箱、真空回收泵、高压热水锅炉、抽油杆清洗器、油管清洗器等组件，可以同时实现井口流体回收、冬季解冻、杆管在线清洗、清洗液回收等功能，基本取代了锅炉车、土油池等老式作业设备，节省了各类设备占地面积，在较大程度上提高了现场施工环保标准，更适用于井场地面条件恶劣、施工周期短的维护性作业施工。其中，抽油杆和油管在线清洗系统，可以在起管柱过程中，在井口直接对抽油杆和油管进行清洗，有效防止杆管的挂壁油蜡滴落污染地面，避免在杆管桥清洗过程中产生的污染。

附图说明

图1是本发明的主视图；

图2是本发明的俯视图；

图3是抽油杆和油管外壁清洗器的结构示意图；

图4是回收流程示意图；

图5是外排与反冲洗清砂流程示意图。

图中1-照明灯，2-加热锅炉，3-软化水过滤器，4-加热锅炉供水泵，7-回收罐人孔，8-回收罐加热器，9-回收罐，10-回收罐浮球液位计，11-回收罐负压表，12-污水外排泵，13-报警器，14-软化水箱，15-软化水箱人孔，16-回收过滤器，17-回收过滤器清砂孔，18-回注管单向阀，19-回收管接头，20-回注管接头，21-回注过滤器，22-回收罐温度传感器，23-真空风机，24-回收罐清砂孔，25-沉渣池清砂孔，26-电控箱，27-给水箱排空口，28-热水接头，31-井口，32-油管，33-连接器，34-钢丝刮板，35-橡胶刮板，36-污油水溢流孔，37-连接套，38-防溅罩，39-清洗头，40-上压盖，41-防溅帘，42-抽油杆，43-喷嘴，44-高压接头，45-集油盒，46-回收管快速接头，47-高压热水输送管，51-射流吹扫清渣器，101-最低液位控制器，102-最高液位控制器，1201-外排泵进口阀门，1202-外排泵出口阀门，1203-清渣吹扫阀门，1901-负压回收管，1902-泄压回收管。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步说明：

由图1至图5所示，一种油田作业零污染地面集成装置，包括箱体，所述箱体内部由隔板分为两部分，分别为给水箱和回收箱。所述给水箱内设有软化水箱14，软化水箱14出口管线上连接；加热炉供水泵4和软化水过滤器3，软化水过滤器3连接加热锅炉2，加热锅炉2上连接有热水接头28，用于向外供热水，软化水箱14上设有给水箱排空口27和软化水箱人孔15。所述给水箱内还设有电控箱26，顶部设有照明灯1。

所述回收箱内设有回收罐9，回收罐9上连接有真空风机23，回收罐9上通过管线分别连接有回收管接头19和回注管接头20，回收罐9与回收管接头19之间设有回收过滤器16，其中回收过滤器16上开有回收过滤器清砂孔17。工作时，回收管接头19上可以根据需要通过三通连接两条回收管，分别为负压回收管1901和泄压回收管1902。回收罐9与回注管接头20之间设有污水外排泵12、回注管单向阀18和回注过滤器21。所述污水外排泵12两端分别设有外排泵进口阀门1201和外排泵出口阀门1202，且污水外排泵12的出口管线上还可以连接一条清渣管线，清渣管线上设有清渣吹扫阀门1203，清渣管线的另一端再连接到回收罐9中，用于回收罐9的反冲洗。回收罐9底部设有射流吹扫清渣器51，启动后可以将罐底的沉砂吹起，再随液流一起由回收罐清砂孔24流出。回注管接头20可以连接油罐车，也可以直接连接井口进行回注。

所述回收罐9内部设有回收罐加热器8、回收罐温度传感器22、回收罐浮球液位计10，其中回收罐浮球液位计10分为最低液位控制器101和最高液位控制器102。回收罐9上还设有回收罐负压表11、回收罐清砂孔24、回收罐人孔7、回收罐温度传感器22。所述回收罐9内部设有沉渣池，沉渣池一侧开有沉渣池清砂孔25。回收罐箱顶部设有报警器13。

该集成装置还包括与上述装置配套使用清洗器，所述清洗器用于抽油杆和油管外壁的清洗，包括连接器33，所述连接器33包括抽油杆清洗连接器和油管清洗连接器，二者结构相同，尺寸不同，根据清洗抽油杆和油管来进行更换，其中抽油杆清洗连接器通过螺纹连接在井口油管32内壁上，油管清洗连接器通过法兰连接在井口防喷器或大四通上。连接器33上部设有连接套37，连接套37上设有钢丝刮板34和橡胶刮板35，为使加工方便，连接套37可以为两个，所述钢丝刮板34放置在连接器33与连接套37之间，橡胶刮板35放置在两个连接套37之间，且钢丝刮板34和橡胶刮板35所对应的连接套37侧壁上均开有污油水溢流孔36，可以使清洗抽油杆42时刮掉的污油污水可以流出。所述连接套37上端连接有清洗头39，清洗头39上设有若干个周向布置的喷嘴43，喷嘴43的出口方向为倾斜向下对准中间的抽油杆，同时，连接套37上部侧壁上也开有若干个溢流孔，使喷嘴43清洗抽油杆时流下的污油水可以流出。连接套37与清洗头39之间连接有防溅罩38，防溅罩38罩在连接套37外部，避免喷嘴43喷射时液体向外溅出。清洗头39上部连接有上压盖40，且清洗头39与上压盖40之间设有防溅帘41。所述清洗头39的一侧通过管线连接高压接头44，用于清洗时与高压热水输送管47相连，所述连接器33外部连接有集油盒45，集油盒45底部连接回收管快速接头46，清洗时通过回收管快速接头46连接回收罐，对污油污水进行回收。

一种油田作业零污染地面集成工艺流程，采用上述油田作业零污染地面集成装置，包括抽油杆和油管外壁清洗器，并配合目前现有的油管内壁清洗器。为描述方便，下面分不同流程进行详细说明。

一、抽油杆和油管外壁清洗流程：

1.1、打开井口31，将抽油杆清洗器中的连接器33连接在油管32上，从而将抽油杆清洗器固定在井口上。同时将高压热水输送管47连接在高压接头46和加热锅炉2的热水接头28之间，将负压回收管连接在回书管快速接头46和回收罐9的回收管接头19之间；

1.2、启动真空风机23，对井口溢流进行回收，回收的污油污水通过负压回收管进入到回收罐9内；

1.3、在抽油杆上提前5秒按下加热锅炉的高压热水开关，启动加热锅炉2，对抽油杆外壁进行清洗，同时抽油杆上提的过程中，钢丝刮板34和橡胶刮板35可以将抽油杆外壁的油污刮掉，由污油水溢流孔36流出，清洗过程中产生的含油污水和井口溢出的油液一同流入集油盒35，再被吸入到回收罐9；

1.4、在单根抽油杆提出井口后释放高压热水开关, 加热锅炉2停机，处于待清洗状态；

1.5、抽油杆清洗完毕后，关闭加热锅炉2，将抽油杆清洗器取下，将油管清洗器安装在井口上，对油管外壁进行清洗，操作步骤同抽油杆的清洗。

二、油管内壁清洗流程：

2.1、油管外壁清洗完毕后，将油管起出放置在桥架上，同样将油管内壁清洗器连接在加热锅炉2和回收罐9上；

2.2、将油管内壁清洗器的清洗封头插入油管的一端,并将与高压热水管连接的旋转鼠头推入油管，将回收封头插入油管的另一端；

2.3、当旋转鼠头进入油管后，启动加热锅炉2，旋转鼠头将自动旋转沿油管方向移动并喷射高压热水对油管内壁进行清洗；

2.4、当旋转鼠头到达油管另一端出口处时,用手将鼠头拉回到油管入口端,油管内壁清洗完毕。

三、含油污水回收流程：

步骤一和步骤二中，清洗的同时回收罐9对井口溢流和清洗过程中产生的污油污水进行回收，具体如下：

3.1、在回收罐9的回收管接头19上用三通连接两根回收管，分别为负压回收管1901和泄压回收管1902，其中泄压回收管1902另一端连接在井口泄压口，负压回收管1901另一端连接在清洗器的集油盒上；

3.2、开启泄压回收管1902上的阀门，进行井口压力释放，当泄压压力没有完全释放时,负压回收管1901上的阀门不可开启；

3.3、井口打开后，将负压回收阀门和泄压回收阀门同时开启；然后启动真空风机23；

3.4、当回收罐9内液位达到最高液位控制器102时,真空风机23自动停机，报警器鸣笛,报警灯闪烁，此时应及时关闭泄压回收阀门，并及时开启污水外排泵12将罐内液体排出；

3.5冬季作业时启动回收管伴热风机对负压回收管进行回收伴热，防止回收管冻堵。

四、外排与反冲洗清砂流程：

4.1、启动污水外排泵12前，确保外排泵进口阀门1201处在开启状态,且不得用外排泵进口阀门1201控制外排流量；

4.2、启动污水外排泵12将回收罐19内的污水外排，通过回注管接头20进入到油罐车；当油罐车接满来不及更换时，可以关闭油罐车阀门，将回注管接头20直接连接到井口进行回注。外排完毕，关闭外排泵出口阀门1202；

4.3、打开清渣管上的清渣吹扫阀门1203，再启动污水外排泵12，将水再泵入回收罐9内，对罐底的沉砂进行反冲洗，时间最少5分钟；

4.4、再打开外排泵出口阀门1202并控制其流量,使其在外排过程中仍保持反冲洗不中断,防止沉砂因停止吹扫而沉落；

4.5、当回收罐内液位低于最低液位控制器101设定高度时，液位控制器将控制外排泵自动停机。

五、加热与保温流程：

5.1、回收罐内液体的加热温度上下限可人为设定，通过回收罐温度传感器测量温度，当回收罐9内液体温度低于设定下限时,回收罐加热器8自动启动，当液体温度达到设定温度上限时，回收罐加热器8自动停止加热；在回收罐内液体加热时，需要关闭真空风机23；

5.2、在冬季修井作业时，对回收管进行热风伴热，防止回收管冻堵；

5.3、回收罐、给水箱、回收箱全部进行保温处理，可确保本装置在修井转运过程中装置内部温度保持在0℃以上。

Claims (8)

1.一种油田作业零污染地面集成装置，包括箱体，所述箱体内部由隔板分为给水箱和回收箱，其特征在于：所述给水箱内设有软化水箱（14），软化水箱（14）上连接加热锅炉（2），加热锅炉（2）上连接有热水接头（28），回收箱内设有回收罐（9），回收罐（9）上连接有回收管接头（19）和回注管接头（20）。

2.根据权利要求1所述的油田作业零污染地面集成装置，其特征在于：所述回收罐（9）内设有回收罐加热器（8）和回收罐沉渣池，回收罐（9）外部连接有污水外排泵（12）。

3.根据权利要求2所述的油田作业零污染地面集成装置，其特征在于：所述软化水箱（14）与加热锅炉（2）之间的管线上设有软化水过滤器（3）和供水泵（4）。

4.根据权利要求3所述的油田作业零污染地面集成装置，其特征在于：所述回收罐（9）与回收管接头（19）之间设有回收过滤器（16），回收罐（9）与回注管接头（20）之间设有回注管单向阀（18）和回注过滤器（21）。

5.根据权利要求1-4任一项所述的油田作业零污染地面集成装置，其特征在于：还包括清洗器，所述清洗器包括连接器（33），连接器（33）上部设有连接套（37），连接套（37）上设有钢丝刮板（34）和橡胶刮板（35），且钢丝刮板（34）和橡胶刮板（35）所对应的连接套（37）侧壁上开有污油水溢流孔（36），所述连接套（37）上端连接有清洗头（39），清洗头（39）上设有若干个周向布置的喷嘴（43）。

6.根据权利要求5所述的油田作业零污染地面集成装置，其特征在于：所述清洗头（39）上连接有高压接头（44），所述连接器（33）外部连接有集油盒（45），集油盒（45）底部连接回收管快速接头（46）。

7.根据权利要求6所述的油田作业零污染地面集成装置，其特征在于：所述连接套（37）上对应钢丝刮板（34）、橡胶刮板（35）处及连接套（37）上部侧壁上均开有污油水溢流孔（36）。

8.一种利用权利要求6或7所述的油田作业零污染地面集成装置的工艺流程，其特征在于：

（一）、抽油杆和油管外壁清洗流程，打开井口，安装抽油杆清洗器，并将抽油杆清洗器连接在加热锅炉（2）和回收罐（9）上；启动加热锅炉（2），对抽油杆外壁进行清洗；关闭加热锅炉（2），将抽油杆清洗器取下，将油管清洗器安装在井口上；启动加热锅炉（2），对油管外壁进行清洗；

（二）、油管内壁清洗流程，将油管起出放置在桥架上，将油管内壁清洗器连接在加热锅炉（2）和回收罐（9）上，启动加热锅炉（2），清洗油管内壁；

（三）、含油污水回收流程，步骤（一）和步骤（二）中，清洗的同时回收罐（9）对井口溢流和清洗过程中产生的污油污水进行回收；

（四）、外排与反冲洗清砂流程，清洗完毕后启动污水外排泵（12）将回收罐（19）内的污水外排；

（五）、加热与保温流程，提前设定回收罐（19）液体的加热温度，通过回收罐温度传感器测量温度，当液体温度低于设定下限时,回收罐加热器（8）自动启动，当液体温度达到设定温度上限时，回收罐加热器（8）自动停止加热。

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