探索套管抽汲收油工艺的环保技术工艺改进（2）培训课件

探索套管抽汲收油工艺的环保技术——工艺改进（2）培训课件勇于跨越追求卓越CONTENTS目录01引言：石油行业环保形势与套管抽汲工艺概述02常规捞油工艺存在的环保问题分析03井下抽汲结构的合理组合改进04加长井口三通的环保改进CONTENTS目录05液压防喷系统的应用与优势06钩式凡尔顶杆和刮油器的使用07工艺改进的综合效益与未来展望01引言：石油行业环保形势与套管抽汲工艺概述

石油行业环保挑战与重要性石油开采的主要环境影响类型石油开采过程中易产生土壤污染、水源污染、生物多样性减少及景观破坏等问题，典型污染包括油污、废气和废水。

环境保护的紧迫性与行业责任面对日益严峻的环境挑战，石油行业需立即采用先进环保技术和管理理念，实现产业发展与环境保护的和谐统一，履行社会责任。

HSE管理体系的核心作用HSE管理体系是石油企业可持续发展的基石，涵盖员工健康保护、作业安全管理和环境风险控制，可提升安全意识、降低环境风险、确保合规经营。

环保法规框架的约束与要求石油企业必须严格遵守国际环保标准（如ISO14001环境管理体系）和国内法规（如《环境保护法》及行业专项标准），这是履行社会责任的基本要求。套管抽汲收油工艺简介工艺定义与应用场景套管抽汲收油工艺是一种通过抽汲管串在套管内上下运动，将井下原油提升至地面的人工举升技术，主要应用于低压低产井、常规采油工艺难以经济开采的油井以及修井作业后的复产井等场景。常规工艺存在的环保问题传统套管抽汲工艺在作业过程中，因抽汲管串结构设计不合理、井口装置长度不足等问题，易导致抽子更换或搬迁时原油撒落井口、井场，造成土壤和环境污染；同时，旧式防喷装置密封性能差，井口漏失量较大，进一步加剧了井场及周边农田的污染风险。工艺改进的核心目标针对常规工艺的环保短板，套管抽汲收油工艺改进的核心目标是通过优化井下抽汲结构组合、改进井口关键部件、应用新型防喷系统及辅助工具等措施，最大限度减少原油在作业各环节的落地污染，提升工艺的环保性能，实现绿色、安全、高效的原油开采作业。

工艺改进的环保意义与目标01减少井口原油撒落，降低土壤污染风险通过井下抽汲结构的合理组合、钩式凡尔顶杆及刮油器的使用，有效减少抽汲作业换抽子或搬迁时原油从井口撒落，避免井场及周边土壤受到污染。

02促进管线原油回流，杜绝井场环境污染加长井口三通长度，利用提捞过程中抽子下方形成的负压区，使地面管线中的原油在大气压作用下回流至井筒，避免拆卸地面管线时原油落地造成井场污染。

03提升井口密封性能，降低原油漏失量液压防喷系统替代传统防喷盒，在4MPa压力时仍能较好密封，显著减少井口漏失量，相比之前靠卡瓦和棉纱、手套密封的方式，更有利于环境保护，防止污染井场及附近农田。02常规捞油工艺存在的环保问题分析常规抽汲管串的连接方式常规抽汲管串结构导致的原油撒落污染

常规抽汲管串为方便更换抽子胶皮，通常将抽子置于最下方，上部连接加重杆（如图1a所示）。加重杆长度与原油残留量

套管抽汲的加重杆一般为1.5～2.0m，导致抽子以上套管中残留原油约15～20L；若井下结蜡，加重杆长度需加大，原油残留量进一步增加。原油撒落污染的场景

在抽汲过程中更换抽子或抽完搬迁时，抽子以上残留的原油会撒落井口，造成井场污染。

井口三通长度不足引发的井场污染问题常规井口三通的结构缺陷常规套管捞油工艺中，井口三通长度约为0.3m，小于抽子长度0.4m，导致拆井口搬迁时，管线中残留原油无法有效回流，直接撒落井场造成污染。

原油残留与污染机理车载罐口较高，井口至罐车的管线充满原油。当抽汲作业结束拆卸管线时，三通长度不足使得抽子无法形成有效阻隔，管线内原油因重力作用落地，污染井场及周边环境。

污染问题的行业普遍性在套管捞油作业中，每口井抽捞2～3次需换新井，频繁的井口拆卸操作因三通设计缺陷导致原油落地污染成为行业常见问题，影响作业环保合规性。01传统防喷系统的局限性及漏失污染传统防喷盒的密封方式传统防喷盒仅依靠卡瓦和棉纱、手套进行密封，缺乏有效的压力调节机制。02承压能力不足的问题该密封方式承压能力差，无法有效应对井内压力，导致井口漏失量很大。03漏失污染的主要表现易造成井场及附近农田的原油污染，不符合环保作业要求。04与新型液压防喷系统的对比新型液压防喷系统能在4MPa压力时仍保持较好密封，显著减少漏失量，更利于环保。

作业过程中工具提出井筒时的原油落地问题钩式凡尔顶杆的应用原理当作业完加重杆要提出井筒时，使用钩式凡尔顶杆从低下的旁通孔顶开套管抽子的凡尔，使抽子以上以及中心管内的油泄入井内，防止原油落地。

刮油器的协同作用同时使用刮油器将抽汲工具外壁原油刮入井内，进一步减少工具提出过程中原油的带出量，避免井场污染。

组合技术的环保效益钩式凡尔顶杆与刮油器配合使用，形成双重防护，有效解决了工具提出井筒时原油落地的问题，显著提升了作业的环保性。03井下抽汲结构的合理组合改进常规抽汲管串结构及其弊端

常规抽汲管串结构组成常规抽汲管串为方便更换抽子胶皮，通常将抽子置于最下方，上方连接加重杆（如图1a所示）。

常规结构加重杆长度与原油残留量套管抽汲的加重杆一般为1.5～2.0m，导致抽子以上套管中原油残留量约为15～20L；若井下结蜡，加重杆长度需加大，原油残留量更多。

常规结构的主要弊端在抽汲过程中换抽子或抽完搬迁时，抽子以上残留的原油易撒落井口，造成井场污染。

改进后的抽汲管串连接顺序常规抽汲管串的连接方式及问题常规抽汲管串为方便更换抽子胶皮，连接顺序从下向上依次为：抽子+加重杆+抽汲绳冒+抽汲绳。套管抽汲的加重杆一般为1.5～2.0m，导致抽子以上套管中残留原油约15～20L，若井下结蜡加重杆长度加大，残留原油更多，在抽汲过程中换抽子或抽完搬迁时，原油易撒落井口造成污染。

改进后的抽汲管串连接顺序改进后的抽汲管串连接顺序从下向上依次为：加重杆（2.0m）+套管抽子（0.4m）+抽汲绳冒（0.2m）+抽汲绳。

改进后的优势当抽子靠近防喷盒时，可使抽子的上部残留最少的原油，有效防止原油从井口撒落，减少井场污染。

改进结构减少原油残留的原理与效果

常规抽汲管串的原油残留问题常规抽汲管串将抽子置于最下方，上方接1.5～2.0m加重杆，导致抽子以上套管中残留原油约15～20L；若井下结蜡加重杆加长，残留原油量会进一步增加，在换抽子或搬迁时易撒落井口造成污染。

改进后抽汲管串的结构组合对工具连结顺序进行优化，从下向上依次为：加重杆（2.0m）+套管抽子（0.4m）+抽汲绳冒（0.2m）+抽汲绳，使抽子靠近防喷盒时上部残留原油量最少，有效防止原油从井口撒落。

改进结构减少原油残留的核心原理通过调整抽子与加重杆的位置关系，缩短抽子上方管串长度，减少原油滞留空间；当抽子上提至井口时，最大限度降低抽子上部的原油残留量，从源头控制污染风险。

改进结构的实际应用效果改进后的抽汲管串结构显著减少了抽汲作业过程中井口原油撒落现象，降低了井场环境污染风险，提升了套管抽汲收油工艺的环保性能。图1：抽汲管串改造前后比较常规抽汲管串结构及问题常规结构为抽子(最下方)+加重杆(1.5～2.0m)，抽子以上套管中原油残留约15～20L，结蜡时加重杆加长导致残留量增加，换抽子或搬迁时原油易撒落井口造成污染。改进后抽汲管串结构改造后从下向上依次为：加重杆(2.0m)+套管抽子(0.4m)+抽汲绳冒(0.2m)+抽汲绳，使抽子靠近防喷盒时上部残留原油最少，有效防止井口撒落污染。改造核心优势通过工具连接顺序的优化，显著减少抽汲作业中井口原油残留量，从源头上降低井场污染风险，提升套管抽汲工艺的环保性能。04加长井口三通的环保改进常规井口三通的问题分析频繁搬迁导致管线原油残留套管捞油作业中，每口井抽捞2～3次需换新井，井口至罐车的管线充满原油。拆井口搬迁时，管线内原油易落地污染井场。原三通长度不足引发污染常规井口三通长度约0.3m，小于抽子长度0.4m。拆卸时，抽子无法完全封闭三通出口，导致管线内原油泄漏，造成井场环境污染。结构缺陷限制回流功能原三通设计未考虑抽汲过程中的负压效应，当抽子提出井口时，管线内原油缺乏有效回流通道，无法利用大气压实现原油回流井筒，加剧污染风险。

加长井口三通的设计方案常规三通的污染问题常规井口三通长度约0.3m，小于抽子长度0.4m，抽捞作业后拆卸管线时，管线内原油易撒落井场造成污染。

加长设计的关键参数将三通出口上部长度加长至0.7m，大于抽子及绳帽总长度（0.6m），为原油回流创造条件。

防污染工作原理提捞过程中抽子下方形成负压区（低于大气压），当抽子高于三通出口时，地面管线原油在大气压作用下回流至井筒，避免拆卸时原油落地。

结构连接方式井口抽汲三通上部与防喷盒连接，下部与套管连接，形成封闭通道，确保作业过程的密封性与安全性。加长三通实现原油回流的原理

常规三通的污染问题常规井口三通长度约0.3m，小于抽子长度0.4m，拆井口搬迁时，管线中原油易落地污染井场。

加长三通的结构改进加长井口三通出口上部长度至0.7m，使其大于抽子及绳帽总长度0.6m，上部与防喷盒连接，下部与套管连接。

负压区与大气压的作用机制提捞过程中抽子下方形成负压区（低于大气压），当抽子高于三通出口时，地面管线中原油在大气压作用下回流至井筒，避免拆卸时原油落地污染。图2：井口三通结构示意图改造前井口三通结构问题常规井口三通长度约0.3m，小于抽子长度0.4m，拆井口搬迁时，管线中原油易泄漏污染井场。改造后井口三通设计参数加长井口三通出口上部长度至0.7m，大于抽子及绳帽总长度0.6m，实现管线原油回流井筒。三通连接方式与工作原理上部与防喷盒连接，下部与套管连接；抽子高于三通出口时，下方形成负压区，大气压将地面管线原油压回井筒。环保改进效果有效避免拆卸地面管线时原油落地，减少井场污染，提升套管抽汲作业的环保性。05液压防喷系统的应用与优势

液压防喷系统的组成部分液压防喷盒结构主要由上中下三部分组成，均可拧开，内含胶塞、卡瓦等核心部件，用于实现对抽汲绳的密封功能。

手动油泵功能作为液压动力源，通过高压胶管与防喷盒接口连接，其工作过程分为充液、升压、工作、卸载四个阶段。

关键组件作用胶塞和卡瓦在压力作用下包紧抽汲绳实现密封；弹簧用于胶塞的复位，确保抽汲绳下放时顺利通过。液压防喷盒的组成部分液压防喷盒的结构与工作原理液压防喷盒主要由上中下三部分组成，均可拧开，内含胶塞、卡瓦等关键部件，需配合手动油泵使用，油泵的高压胶管与防喷盒接口连接。液压防喷盒的安装流程使用时自接口及油壬处卸开，取出胶塞、卡瓦等，将绳帽及抽汲绳由上端穿入，穿过弹簧后从下端穿出，再将扶正器、胶塞、卡瓦装入并卡好，弹簧套在固定瓣、胶塞上。手动油泵的工作过程油泵的工作分充液、升压、工作、卸载四个过程，抽汲上提待快出液时压动手柄进行打压，压力通过胶管传递至防喷盒空腔内压缩胶塞，下放抽汲绳前打开卸载阀使胶塞还原。液压防喷系统的密封优势该防喷盒能在4MPa压力时仍能较好密封，相比以前使用的靠卡瓦和棉纱、手套密封的防喷盒，承压能力显著提升，有效减少井口漏失量，更利于环保。

手动油泵的操作流程（充液、升压、工作、卸载）充液过程：建立初始液压环境将液压防喷盒与手动油泵通过高压胶管连接，确保各接口密封良好；操作油泵手柄，使液压油从油箱进入系统管路，排除管路内空气，为升压阶段做准备。

升压过程：实现防喷密封压力抽汲上提作业即将出液时，压动手动油泵手柄进行打压；压力通过高压胶管传递至防喷盒空腔，压缩胶塞使其包紧抽汲绳，达到4MPa压力时仍能保持良好密封效果，防止原油漏失。

工作过程：维持防喷状态在抽汲绳上提过程中，保持手动油泵压力稳定，确保胶塞持续包紧抽汲绳；通过观察压力表示数，实时监控系统压力，保障防喷盒在抽汲作业期间有效密封。

卸载过程：释放压力恢复作业下放抽汲绳前，打开手动油泵卸载阀；胶塞在弹簧作用下还原，解除对抽汲绳的包紧状态，使抽汲绳可顺利下放，完成一轮防喷操作循环。液压防喷系统的环保优势（减少漏失量）系统组成与工作原理液压防喷系统由液压防喷盒和手动油泵组成。防喷盒内含胶塞、卡瓦等部件，与手动油泵配合，通过充液、升压、工作、卸载四个过程，在抽汲上提快出液时打压，使胶塞包紧抽汲绳实现密封，下放前卸载使胶塞还原。密封性能提升显著相比传统靠卡瓦和棉纱、手套密封的防喷盒，液压防喷盒承压能力大幅增强，在4MPa压力时仍能较好密封，有效减少井口漏失量。环保效益直接体现传统防喷盒因承压能力差，井口漏失量大，易污染井场及附近农田。液压防喷系统通过可靠密封，显著减少原油漏失，更利于环境保护，降低对周边生态环境的影响。

图3：液压防喷盒结构示意图主体结构组成液压防喷盒主要由上中下三部分组成，均可拧开，内含胶塞、卡瓦等核心部件，需按规范从图3中及油壬处卸开进行部件安装与维护。

工作部件功能使用时将绳帽及抽汲绳由上端穿入，穿过弹簧后从下端穿出，再装入拊正器、胶塞、卡瓦，弹簧套在固定瓣与胶塞上，共同实现密封功能。

与手动油泵配合方式油泵的高压胶管与防喷盒接口连接，通过充液、升压、工作、卸载四个过程控制胶塞状态，上提抽汲快出液时打压使胶塞包紧抽汲绳实现防喷，下放前卸载使胶塞还原。06钩式凡尔顶杆和刮油器的使用

钩式凡尔顶杆的工作原理核心功能定位钩式凡尔顶杆是套管抽汲收油工艺中用于防止原油落地污染的关键工具，主要在作业完成后提出加重杆时发挥作用，通过顶开套管抽子的凡尔，实现原油泄入井内。

操作执行机制作业完加重杆要提出井筒时，顶杆从低下的旁通孔顶开套管抽子的凡尔，使抽子以上以及中心管内的油泄入井内，避免原油在工具提出过程中撒落井口。

协同工具配合在使用钩式凡尔顶杆的同时，配合刮油器将抽汲工具外壁原油刮入井内，形成双重防污染机制，进一步提升井场环保效果。

刮油器的功能与作用01刮油器的核心功能刮油器的核心功能是在抽汲工具提出井筒过程中，将其外壁附着的原油刮除并导入井内，防止原油滴落至井场造成污染。

02刮油器的环保作用通过刮除抽汲工具外壁原油，刮油器有效减少了作业过程中原油落地量，显著降低了井场及周边环境污染风险，是套管抽汲收油工艺环保改进的重要措施之一。

03刮油器与钩式凡尔顶杆的协同作用刮油器与钩式凡尔顶杆配合使用，前者刮除工具外壁原油，后者顶开凡尔使抽子以上及中心管内原油泄入井内，双重保障避免原油外溢，提升整体环保效果。

两者配合使用减少原油落地的效果钩式凡尔顶杆的原油泄入功能当作业完加重杆要提出井筒时，使用钩式凡尔顶杆从低下的旁通孔顶开套管抽子的凡尔，使抽子以上以及中心管内的油泄入井内，避免原油随工具提出时落地。

刮油器的外壁原油刮除作用在提出抽汲工具过程中，同时使用刮油器将抽汲工具外壁附着的原油刮入井内，进一步减少原油在工具表面的残留，防止其撒落井口。

协同作用实现环保目标钩式凡尔顶杆与刮油器配合使用，从内部泄油和外