洗井车的实践.doc

注水井移动式洗井车的现场实验及应用
卢瑜林
(中国石化江汉油田分公司江汉采油厂)
摘要 江汉油田现有注水井多数井无污水回收管线洗井困难、传统洗井方式对其它井注水干扰大，通过采用移动式洗井车作为一种新技术替代传统洗井方式进行了现场实验改进及应用，不仅全面提高了全厂注水井洗井井次，而且提高了洗井效果，使全厂注水井井筒水质得到了极大改善。
主题词：洗井车 注水井 洗井 实验 应用
一、传统洗井方式存在的问题
注水井通过洗井替出井筒沉积物，是防止悬浮物堵塞地层，保证注水井正常注水的重要手段。要彻底替出井筒的污物，必需要达到25-30方/时的洗井排量，洗井水量要达到300方左右。这就要求：一是洗井动力必须要满足排量要求，二是洗出的污水要能回收和处理。以洗井动力和污水回收的形式形成了二种传统的洗井方式：第一种是完全系统洗井，即用大站的注水泵、系统水，洗出的污水回注水站处理。能够通过注水站泵洗，进站处理的井，全厂只有17.4%；第二种是半系统洗井，因没有污水回收流程，洗井水只能进井场土油池，这样的井数全厂占82.6%，其中，注水泵排量超出25方/时，能用注水泵、系统水洗，洗出污水进土油池的井占34.6%；注水泵洗井排量不够，用水力车替代，污水进井场土油池的井占到了48%。以上统计资料显示，因全厂绝大多数注水井没有洗井回收流程。而土油池容量一般在40-80方左右，加上雨季多，土油池经常液位很高，洗井受限制，注水井一次洗井只能洗几十方，即使作业需要大排量洗井，也无法达到要求。因而洗井流程不完善，造成井筒不能彻底清洗干净，井筒堵塞，注水量下降，是注水生产上的突出问题。随着安全环保要求的日益严格，土油池将要逐步取湔，82.6%的注水井将面临着洗井的困难。因此寻找新的洗井方式替代传统洗井方式是注水工艺必须实施的突破。

二、移动式洗井车的特点
移动式洗井车作为一种新的洗井方式，替代传统方式，在现场进行了实验及应用。洗井车自备动力和水箱，洗井返出污水经车载自备污水处理装置处理后，重复利用，再进入井筒循环洗井，直到井筒返出水水质合格。返出污水重复利用，既节约了用水，也不会产生大量的污水。特别是因污水不外排，不会给环境带来污染，能解决目前洗井上的难题。
1、洗井车的结构特点
注水井移动洗井车车载洗井装置以北方奔驰3229/6×4型二类汽车底盘为安装基础,车载洗井装置主要由二部分组成：一是车载水处理的动力传动部分，由取力器、传动轴、减速箱、联轴器、三缸柱塞泵组成，三缸柱塞泵主要功能是将处理后的洗井水返到井筒提供动力；二是车载水处理设备部分，由旋流除砂器、斜板除油器、核桃壳过滤器、纤维球过滤器，其主要功能是将注水井井筒中返出的污水经车载各级污水处理设备处理成合格水。水处理工艺及洗井动力流程分别见图1和图2.

工艺流程见图1：
井口来水→旋流除砂器→斜板除油器→核桃壳过滤器→纤维球过滤器

出水循环使用←三缸柱塞泵 ←清水箱←
图1 车载水处理工艺流程图
动力传输图见图2：
取力器→传动轴→减速箱→联轴器→三缸注塞泵
图2 动力传输图
2、工作原理
车载污水处理设备流程是，井筒水经旋流除砂器除砂；随后进入斜板除油器，除去其中大部分的油粒；再进入核桃壳过滤器，除油及杂质，最后进入纤维球过滤器，除去其中更小的杂质；处理后的水进入清水箱，清水箱中的滤后水由三缸柱塞泵输送进入套管环空，形成循环洗井。
3、技术参数
车载装置的额定洗井流量是30m3/h；额定洗井压力是12.5Mpa；车载水处理设备各部分的工作压力是：旋流除砂器≤1.0 MPa、斜板除油器≤0.6 MPa、核桃壳过滤器≤0.6 MPa、纤维球过滤器≤0.6 MPa；适用介质温度≤60oC；处理后水质含油量≤5mg/l 、悬浮物含量≤3mg/l；满载最大车速:80km/h

三、移动式洗井车的实验及应用
自2002年11月至2003年5月共试验12井次，在洗井实验中，一方面对实验过程进行总结，另一方面，针对现场实验中暴露出的一些问题，进行了仔细分析研究，并对洗井操作过程进行了改进，使洗井车发辉了正常洗功能，达到了满意的洗井效果，因此进行了推广应用。
1、实验中的调整改进
在实验过程中，发现如果不结合注水井的特点及洗井过程的实际情况，将会使洗井工作无法顺利展开，直接影响洗井效果，因此我们对洗井过程进行了部分调整。
（1）该装置使用中，当注水井井口返水时，依靠容器存水量有限，无法及时处理。因而在洗井之前，先对注水井进行调查，对部分压力不扩散井进行先停井等压力扩散，再洗井的实际操作程序。
（2）因过量的油污及悬浮物经过车载核桃壳及纤维球过滤器后，容易使之污染、板结，过滤效果差，丧失再生能力并导致机械故障。为合理利用过滤器，使之发挥有效作用，依据水质分阶段地投用核桃壳及纤维球过滤器。根据现场经验，确定各设备投用的参考时间：首先依据注水井的深度H，计算出套管环空体积（V1），油套环空体积（V），根据车载洗井排量（Q），计算出井底污染物返到洗井车上的时间T1，T1=V1/Q。在井底污染物返到井口这段T1时间内，只能投用旋流除砂器和斜板除油器，最好保证井底至少经过2个循环的清洗时间（2T），T= V/Q再串连投用核桃壳过滤器。核桃壳过滤器使井筒水经过1-2个循环的处理后，再串连投入纤维球过滤器，直到井筒清洗干净。投用设备之前做好水质监测。

2、洗井情况
经调整，使洗井车能充分发挥功能，洗井效果好。洗井后与传统洗井方式相比，洗井更彻底，注水井洗井后井底返出水的水质平均悬浮物由650mg/l降为4mg/l，含油量由480 mg/l降为4mg/l。洗井过程及水质情况可见单井洗井实例，例2002年11月钟新78井的洗井水质状况表，表1。
表1 钟新78洗井车洗井过程状况记录表
洗井时间(小时）
洗井车进口
洗井车出口
悬浮物 mg/l
含油量mg/l
洗井排量m3/h
压力MPa
悬浮物 mg/l
含油量mg/l
洗井排量m3/h
压力MPa
0
100
43.39
23.5
7
100
32.92
21.2
0.45
1:00
200
66.47
28.8
8.25
250
35.45
27.5
0.8
2:00
50
36.21
29.4
7.5
75
41.89
29.2
0.85
3:00
30
4.19
28.5
7.5
50
43.89
28.2
0.85
4:00
2
3.97
28.8
8
20
3.54
28.5
0.85
6:00
2
0
23.1
5.5
2
0
23.7
0.55
2、移动式洗井车洗井与传统洗井方式相比具有的优点
（1）系统洗井对整个系统影响大。因洗井污水回收进站，会给站上污水处理增加负担。在注水罐罐位高，大站污水过多，处理紧张的情况下，洗井受到限制。同时单井洗井所占排量达20-30方/时，干线压力大幅度下降，其它井基本注不成水，而洗井时间越长，对其它井注水影响越大，也是造成洗井不彻底的主要因素。而洗井车自带动力及污水处理装置，污水边洗边处理，洗井过程对其它井不产生影响，不给大站污水处理增加负担。因而能把井筒清洗干净，洗井时间不受限制，直至洗井合格。且洗井车采用越野自走底盘,能适应油田道路状况和移动作业特点，采用车上发动机作为洗井动力，克服注水井口无电源的弊端。
（2）节省了投资。传统洗井方式由于82.6%的井没有回收流程，要建全污水回收流程，还需要一次投资450万元，费用巨大，经济上不可行。即使建全污水回收流程，48%的注水泵达不到洗井所要求的排量，每次洗井还是需要水力车、罐车，台班费用一次达4000余元，按一季洗井一次，每年的费用又需要150多万元。重复投资，在经济上也不合算。
（3）不受外来洗井水质限制。采用系统水洗井，最多只能达到进出口水质一致，而洗井车即使采用的外来水水质不合格，洗井后水质也可能合格。
（4）能满足环保要求。对无污水回收管线，洗井污水进土油池，会造成环境污染。车载污水处理设备处理污水，既节约用水，又能避免污水外排而造成环境污染。
3、洗井车的推广应用及效果
根据实验效果，在全厂范围的注水井进行了推广应用。由于传统洗井方式的问题，注水井洗井井次低，洗井效果差，洗井车推广应用后，注水井洗井井次占总井次的比率上升，由35%上升到了80%以上；洗井井次的上升，使全厂注水井井筒水质得到了很大改善，注水量明显上升，由此减少欠注井措施费用96万元/年以上。

四、结论及建议
洗井车的应用，改变了传统的洗井方式，使洗井工作得到了前所未有的推进。洗井车从推广应用到现在，累计洗井井次达到800井次，井筒水质得到了根本性的改变，为油田的注水开发顺利进行起到了有力的保障作用。
由于目前该洗井车的洗井压力不能超出12.5Mpa，对于洗井压力超出12.5Mpa的注水井，无法洗井，建议针对该问题进行专题研究改进，以利于扩大注水车洗井适用范围。
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