孤東油田地處自然保護區，環境保護責任重大，環保壓力突出。井下作業中，油污、污水與泥砂的產生易引發土壤、水體污染，實現清潔生產、減少油水污染是保障作業高效開展的核心前提。以往常規修井技術設備功能單一、污染防控能力弱，難以滿足環保與生產需求。自2023年起，勝利油田井下作業管理中心孤東作業區項目部整合研發沖砂液凈化池、自泄液球座、車載式回收裝置及新型環保圍堰四項技術，經試點優化與全面推廣，形成成熟技術體系，有效解決污染難題，提升作業清潔水平，創造顯著經濟與社會效益。
常規修井措施的缺陷?
常規修井技術在孤東油田的應用中，與自然保護區嚴苛的環保要求存在明顯沖突，且在作業效率上存在多重缺陷。液體存放與泥砂處理環節，常規使用的鐵池子容積?。ㄆ毡椴蛔?m³）、功能單一，僅能臨時存放液體，無泥砂分離設計。當壓洗井無法進干時，洗出液體常因鐵池子容納空間不足而外溢，污染井場地面；沖砂作業產生的泥砂與液體混合后，難以在鐵池內實現有效沉積、分離，導致液體渾濁度高，既影響后續施工質量（如堵塞井口設備），又增加油污、污水泄漏風險，對井場周邊土壤與水體造成潛在生態威脅。?
起鉆作業是污染高發環節，常規技術缺乏可靠的防噴溢設備，管柱內殘留液體易在起鉆過程中噴溢至井場，形成直徑1-2米的局部污染區域。且針對此類突發少量污染，缺乏快速治理手段，污染范圍隨作業進程與風力擴散，不僅增加后期清理的人力（每處污染需2人清理2小時）、物力成本，還可能因污染超標面臨環保部門的整改處罰。施工完畢后的井場恢復階段，常規采用人工取土搭建土圍子的方式，該方式需投入大量人力搬運土壤（2-3人/井），搭建效率低（單井耗時4小時）；同時，土圍子防滲性能差，殘留油污、污水易滲透至土壤深層（滲透深度可達30cm），且拆除時會對地表植被造成二次破壞，與自然保護區生態保護要求嚴重相悖。?
從整體作業流程來看，常規修井技術的缺陷導致作業現場清潔度長期處于較低水平，環保風險居高不下，年均發生輕微污染事件3-5起；設備功能不足還造成施工頻繁中斷，如鐵池子液體外溢需暫停作業清理、土圍子搭建延誤開工時間，平均每口井作業周期延長1.2天，嚴重制約孤東油田高效開發目標的實現。
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創新清潔修井技術裝備體系?
沖砂液凈化池（圖1）針對常規鐵池子容積不足、無分離功能的痛點，采用“清潔池+沉淀池”雙池組合結構，實現液體存放與泥砂分離一體化。設計初期以“滿足13m³清潔池、10m³沉淀池基礎需求”為目標，最終優化后的參數如下：清潔池長度6000mm、寬度2000mm、高度1150mm，有效容積13.8m³，較常規鐵池子容積提升3倍以上，可集中存放罐車拉送的液體，為大排量連續沖砂作業提供充足液體儲備；沉淀池長度5000mm、寬度2000mm、高度1150mm，容積11.5m³，內部創新性劃分沉砂區與多級過濾區域，其中沉砂區尺寸為2000mm×1000mm×1600mm，容積3.2m³，專門用于沉積井內返出的砂子和灰漿，防止泥砂進入清潔池污染液體。?
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圖1沖砂液凈化池
其作業原理圍繞“分離-循環”展開：沖砂作業產生的含砂液體通過導流管首先進入沉淀池，在重力作用下，粒徑大于0.1mm的泥砂在沉砂區快速沉降，每24小時由人工配合小型鏟車清理1次；含少量細砂與油污的液體則進入多級過濾區域，通過3層不同孔徑的濾網（依次為0.5mm、0.2mm、0.1mm）去除細砂顆粒，再經隔油板分離浮油，完成油水分離；凈化后的清潔液體經沉淀池底部出口流入清潔池，可直接泵入井內循環使用，液體循環利用率提升至85%以上，徹底解決常規鐵池子液體外溢、泥砂分離難的問題。?
自泄液球座（圖2為配套工具，圖3為主體）是起鉆防噴溢核心設備，由工作筒、滑套裝置、密封圈、彈簧和泄液孔構成，適配孤東油田27/8TBG扣型管柱。關鍵參數經多輪測試確定：最小內徑Φ35mm保障液流順暢，最大外徑108mm可下入Φ139.7mm套管，長490mm便于安裝維護；適配Φ38mm/Φ40mm鋼球，分別滿足≤15MPa、≤30MPa壓力需求；工作排量＞230L/min，適配大排量施工；通道關閉壓力0.6MPa，確保試壓密封可靠。?
圖2 自泄液球座及配套工具
裝置通過水力壓差智能切換功能：試壓時，壓力達0.6MPa克服500N初始彈力，推動滑套關閉泄液孔，管柱形成密閉空間，試壓成功率從85%升至98%以上；試壓后放壓至常壓，彈簧推動滑套復位，泄液孔開啟，殘留液體以50-80L/min流速排入回收裝置，避免噴溢；若壓力不穩（下降速率＞0.5MPa/h），重新投球，通過10秒/次的壓力曲線精準定位漏失點，效率較常規“分段試壓法”提升5倍，減少壓井液浪費與污染。
圖3 自泄液球座
污油污水回收裝置（圖4為車載式）含車載與便攜兩類，形成“大規?；厥?分散清理”體系，覆蓋全場景污染治理。車載式由拖拉機拖動，以30-60馬力拖拉機為液壓源，連1.2-2.4MPa液壓泵與馬達，驅動多相泵輸送含砂≤5%的固液氣混合物。全液壓設計無需電源，適配油田“禁電”要求；HS22型帶5m³儲備罐，可單車作業，零部件集成于軸距2800mm、輪距1600mm的拖車，30分鐘內完成安裝調試。?
圖4 車載式回收裝置
車載式分三型號：HS22型（18m³/h，2.4MPa，30-50馬力，可選3-5m³油罐）、HS44型（34m³/h，1.8MPa，40-60馬力）、HS66型（50m³/h，1.2MPa，50-60馬力），按需選擇。便攜式以1.5-2.4MPa液壓為動力，可借通井機液壓源，重≤50kg（含5米管線），單人可搬，最大排量7.5m³/h，用BM1-250擺線式馬達，低速穩定（50r/min）、超載能力強、體積?。?20mm×180mm×210mm）、扭矩大（250N?m），能深入井口1.5m內回收，治理少量噴溢污染（單次≤2m³）。?
新型環保圍堰（圖5）針對常規土圍子問題，用不飽和聚酯樹脂+無堿玻璃纖維（厚8mm）玻璃鋼預制，模塊化設計，含1000mm×500mm圍擋面板、ABS卡扣、1.5mm厚HDPE防滲膜。玻璃鋼抗壓120MPa、抗彎80MPa、重8kg/塊、耐腐（壽命≥5年），單人1小時/井完成搭建，效率較土圍子提升8倍；防滲膜滲透系數＜1×10?¹?cm/s，有效防油污滲透。?
圖5 新型環保圍堰
圍堰兼具防污染與輔助作業功能：可作油管橋、抽油桿橋，面板預留Φ80mm卡槽（間距300mm），快速放管，縮短開工30分鐘/井；施工后可整體回收，重復用50次以上，減少每井20m³土壤消耗，避免植被破壞，適配生態保護要求。
新技術裝備體系的應用與成效?
2023年1月起，項目部按“設計-試點-優化-推廣”四階段推進。1-3月設計研發期，聯合中國石油大學（華東）完成四項技術圖紙設計與樣機加工，解決過濾精度、密封性能等關鍵問題；4-6月試點期，選孤東102區塊20口井（10口用新技術、10口常規對照），針對濾網堵塞將材質改不銹鋼（壽命延3倍），彈簧疲勞換60Si2Mn鋼（壽命超100次），拖車移動不便增400mm減震輪適配松軟路況。?
7-12月局部推廣期，技術配3個作業隊，覆蓋30%井次（約300井次），建“技術人員+作業班長”指導機制，月2次培訓，累計培訓200余人，編《操作手冊》明確流程；2024年全面推廣，覆蓋6個作業隊，截至年底用1000井次（沖砂450、鉆塞300、修井250井次），形成“應用-反饋-優化”閉環，如高含砂井（＞8%）擴沉砂區至4m³，海上作業對車載裝置做80μm環氧富鋅防腐。?
環保效益：新技術應用后，油污污水落地率從15%降至0.5%以下，2024年環保零超標（地方月檢土壤水體均達標）；泥砂100%回收（8000余立方米），干燥篩分后鋪路替代外購砂石，資源化利用；土壤油污滲透率從5%降至0.1%，周邊植被覆蓋率升5%（多為堿蓬、蘆葦），獲評“山東省自然保護區綠色開發示范項目”。同時，員工環保意識增強，“環保責任區”劃分（3人/井監督），形成“人人講環保”氛圍。?
經濟效益：2024年創效103.5萬元。沖砂液凈化池每井省罐車費585元（含燃油、工資），1000井次省58.5萬元；自泄液球座省壓井液5.28萬元（800元/m³，省66m³）、污染治理5萬元，共10.2萬元；回收裝置每井次省323元（30元治理+293元轉運），1000井次省32.3萬元；圍堰每井次省25元，省2.5萬元。此外，技術縮短作業周期，多完成30口井，增原油5500噸（5噸/井/日，2500元/噸），創額外效益137.5萬元。?
應用前景：技術適用性廣，2024年6月成功應用于渤海灣埕島油田CB25-1海油陸岸井，海上環境下設備故障率≤2%（陸地1.5%）。模塊化設計可按需調整，如西部高含砂油田（＞15%）擴沉砂區至5m³，南方多雨油田（年降雨＞1200mm）給圍堰加Φ100mm止水閥排水孔。目前新疆、遼河、大港油田考察，計劃2025年引進，預計年應用5000井次以上。?
孤東油田清潔修井技術通過四項設備協同，系統性解決常規技術污染防控不足、效率低的問題，構建“預防-治理-回收-利用”全流程清潔體系。技術既滿足環保要求，又創顯著效益，2024年環保零超標、創效300萬元，為環保約束下油田高效開發提供可行路徑。其成功證明，技術創新與整合推廣可實現能源與生態協同發展，未來可進一步優化參數、拓展場景，助力石油行業清潔生產升級。
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