大庆采油二厂作业大队
摘要：射孔缆输井施工射孔枪身起爆后，电缆从井内起出时会将井内大量的油蜡、水带到地面。尤其是老井的补孔作业，油蜡污水被电缆带出井后通过天车、滑轮、滚筒的甩动会造成大面积污染，以油田某补孔井施工为例由于电缆出井速度快、外部风力较大，造成污染的顺风直线距离达到70m以上，污油水可污染面积超过2600m2给施工队伍环保工作带来极大压力，同时由于防控成本增加给企业带来极大负担也制约了企业发展。
关键词：缆输射孔；污染防控；清洁装置
射孔作业是油田石油开采工艺关键一环，主要采用高效聚能爆破原理，将射孔枪身通过套管空间送到设计需要的射孔部位，使用电雷管或投棒等方式引爆射孔弹，子弹通过火药爆燃沿锥形面的中心，瞬间以每秒8000m的高速和2000℃的高温喷射流射穿套管壁和水泥环打通井筒与地层间的进液通道，为后续开采提供有利条件，目前主要的射孔工艺主要有缆输和管输两种。
一、问题的提出
缆输井施工时射开地层后，由于井筒内进入原油和地层水以及附近注入聚合物等液体，同时井有电缆有一定的附着性，在快速起出电缆时会将井内的污油水通过电缆带到井口外部。通过天车、导向轮、测井车滚筒的高速转动，造成电缆上附着的污油水甩到空中和地面，造成地面、工具、设备的污染，给后期环保施工带来极大隐患同时消耗了大量人力、物力、财力制约了时效的提升和企业的发展。据相关数据统计以2019年为例，射孔大队施工缆输射孔井310口，平均单井消耗防油苫布3块，每块防油苫布成本360元计算。当年仅用于防控污染的防油苫布就消耗成本支出=310口井*3块*360元/块=33.48万元。因此研制一种缆输射孔电缆清洁装置就尤为迫切和重要。
二、主要工作
1、前期调研。为了更好的攻克电缆清蜡的难题，采油二厂、五厂、机械射孔大队联合成立了技术攻关小组。结合现有清蜡方式、有缆井施工模式，制定《射孔井操作指南》、《缆输井环保施工手册》、《射孔井压井液使用要求》等预案，规范操作制度及流程。同时通过相关专家论证有缆清污工艺，蒸汽清洗技术，确定了引、洗、刮为主要难题攻关方向，研发推广缆输射孔电缆清洁装置并不断完善。
2、优化设计方案、加工制造和试验应用工作。初步方案设计后、加工制造过程中、加工制造完毕后以及室内模拟试验和现场应用过程中都分别召开了由大队领导、技术攻关小组人员、射孔大队专业技术人员、生产管理人员和现场操作应用人员参加专业会议和现场会议，及时反馈意见和整改问题，先后经过4次修改设计方案。科学论证使用效果，并先后在射孔1大队、2大队的多口油水井现场应用，均取得明显效果，得到施工队伍的一致认可。自2020年1月起先后在54口射、补孔井应用，取得明显社会效益和经济效益，为射孔电缆清洁施工提供新思路。
三、结构组成及关键技术
1、结构组成：该工具由底法兰、本体、导向轮、蒸汽刺洗环、支撑横梁、复进装置、压盖、刮削件、螺栓等组成。
2、关键技术：
（1）射孔电缆清污装置由结构近似的两部分工具组成，下电缆施工时无需安装。起电缆施工时先将一半工具安装在井口SFZ18-21控制器法兰上平面上，使用M28螺栓紧固。同时将电缆推入导向轮，对正清污胶芯中部凹槽部位。再将另一部分与其对扣，底法兰与控制器上法兰连接，由4条M8螺栓将两件工具本体紧固。上提电缆时电缆由下法兰中心孔进入，经导向轮限位引导进入两片清污胶芯中心槽，通过胶芯盖后部弹簧复进装置伸缩功能推动胶芯内收将污油水刮落井内，当遇到标记尺时刮削件向后推复进装置，刮削件通径增加保障标记尺顺利通过。
(2)、如施工补孔井井内易带出大量油蜡或胶质蜡影响工具内活动件灵活性。这时可使用外部蒸汽发生设备产生高温蒸汽，通过蒸汽刺洗环对清污装置内部进行加热，可调节刺洗喷头通过角度调节对活动件重点进行升温刺洗，将附着油蜡清除，刮落井内，保证工具灵活好用。
(3)、工具主体加工厂家采用HRC58--62中碳钢保障工具的强度和韧性。现场进行拉力、压力、稳定性测试。主体结构承受150KN，其他组件承受90KN压力，结构未发生改变，各活动件灵活好用保持正常工作状态。拉力测试各组件在800kg/cm2拉力测试环境下未发生明显变形，工作正常。测试强度远大于施工现场需要，证明该工具安全可靠。
四、应用效果
以N3-5-134井为例，该井进行老井补孔作业，需进行2次射孔弹起下作业。初次未装缆输射孔电缆清洁装置施工，电缆自井内带出大量污油水。通过现场污染测试统计，电缆井内带出污油水约0.11吨，由于无有效防控措施，实际污染面积约840平方米，消耗15*15m2防油苫布4块价值1440元，同时存在零星污油水落地污染情况，现场防控、清除污染折合生产时效1.5小时。第二次安装缆输射孔电缆清洁装置施工，污油水基本未发生外溢，仅在井口及电缆收回部位有轻微甩落的污油水，实际消耗苫布55m2。单井节约防油苫布成本支出约1352元，清污时效可忽略不计。证明该工具有效。
五、结论
1、使用及推广：该工具研制过程得到采油二厂作业大队、五厂电力大队、射孔大队相关领导及技术人员的技术支持和资金支持等。电缆清污装置由第二采油厂作业大队牵头研发，单件加工成本4500元，经由第二采油厂在井下作业、测井测试、射孔等行业进行推广使用30套，通过各种渠道的信息反馈，工具有效率100％，完好率97％。
2、预期产生的经济效益和社会效益：
（1）经济效益：该工具自2020年1月应用至今，据统计平均单井减少消耗防油苫布2块，每块防油布成本360元计算，年预计减少成本支出=310口井*2块*360元/块=22.32万元。由于缩减环保工作时间，单井均提升时效1.5小时，以每小时施工时效折合产值约3500元计算，每年由于时效提升增加产值效益收入=1.5小时*3500元*310口井=162.75万元。减免原油产量损失5.8万吨，同时由于减少车辆台班、污油回收、场地清理、环保理赔等工作间接挽回成本支出270余万元。
（2）社会效益：该工具的应用，将会明显减轻一线员工的劳动强度，减轻企业的环保压力，提升经济效益和企业竞争力，为有电缆施工的清洁工作带来了新思路。
参考文献
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[3]石油系统井下作业常见工具操作方法分析与研究[J].李贺一.中国石油和化工标准与质量.2014(03)
作者简介
黄显巍，1977-7-6，性别:男，民族:汉，籍贯:黑龙江省大庆市，职务/职称:技师，学历:成人大学，单位:大庆采油二厂作业大队。
于重金，出生:1961年1月5日。民族:汉。籍贯:黑龙江双城县。职务/职称:大庆油田技能专家。学历:技校。单位:大庆油田有限责任公司试油试采分公司射孔大队。
李雪涛，1975-8-18，性别:男，民族:汉，籍贯:黑龙江省大庆市，职务/职称:高级技师，学历:成人大学，单位:大庆采油四厂。
张玉，1993-2-16，性别:男，民族:汉，籍贯:黑龙江省盘锦市，职务/职称:初级工程师，学历:大学本科，单位:大庆采油二厂作业大队。
任法德，1978-12-8，性别:男，民族:汉，籍贯:黑龙江省大庆市，职务/职称:高级技师，学历:成人大学，单位:大庆采油二厂作业大队。