淺析井控裝置現(xiàn)場試壓設(shè)備及改進方案

李杰(長城鉆探工程有限公司井下作業(yè)公司，遼寧 盤錦 124010)

壓力平衡指的是地表常規(guī)壓力與井底壓力之間，保持相對穩(wěn)定的一個狀態(tài)，在這種狀態(tài)之下能夠保證鉆井過程的安全，因為這種平衡一旦失去，勢必導致多余的液體類物質(zhì)進入井筒內(nèi)部，其破壞性是致命的，嚴重的將導致井涌、井噴甚至失控，并且連帶破壞環(huán)境和對工作人員人身安全造成威脅。為了避免或減少這種情況的發(fā)生，必須配備石油井控設(shè)備，利用該裝置對鉆井過程進行實時監(jiān)控，根據(jù)監(jiān)控結(jié)果調(diào)整鉆井相關(guān)參數(shù)。在井控裝置安裝在鉆井平臺上，首先需要檢查的壓力測試，以確保其正常運行。測試壓力保持在1.4-2.1MPa，試壓的整個過程要維持在半小時以上，并且一旦出現(xiàn)壓降和滲漏狀況，整個試壓過程將被迫停止，否則也將是無效的。能夠被最終投入正常工作使用的設(shè)備，必須是經(jīng)過完備的試壓檢測的。

1 傳統(tǒng)試壓方法概述

對于如下幾種常見情況可以給予試壓測試：第一種是關(guān)鍵配件更換之后必須要進行（諸如：井口防噴器、節(jié)流壓井管匯等）；第二種是安裝井控裝置后，需要在及時投入生產(chǎn)使用，在使用前務(wù)必測試；三是鉆開油氣層前。通過試壓測試可以對井控裝置進行全方位的測試，確保每一部分都符合實際工作需求，不會因性能參數(shù)不足發(fā)生鉆井事故。

傳統(tǒng)現(xiàn)場試壓方法是氣動試壓泵，利用的技術(shù)是依賴試壓泵的壓縮原理，對空氣進行壓縮，并且這種空氣壓縮技術(shù)壓力的輸出必須是可調(diào)節(jié)的。這種技術(shù)表面看起來具有非常靈活的可操作和調(diào)節(jié)性，但是仍然存在一定的應(yīng)用壁壘和缺陷，以下主要討論其缺陷：

1.1 運輸不便。氣動試壓泵具有體積大、難以運輸?shù)恼系K和缺點，在整個使用過程中如遇機器的位置轉(zhuǎn)移，就會出現(xiàn)這樣尷尬的局面。因此出現(xiàn)一些使用障礙，如沒有辦法固定機器的位置，或者在一些場景中難以調(diào)動機器放置，或者給使用操作的工作人員帶來麻煩。

1.2 泵排量過低。 長期作業(yè)無法滿足目前機器泵排量過低的現(xiàn)狀，想要長時間讓機器處于穩(wěn)定壓力輸出的狀態(tài)，因為常見的泵排量只有90mL左右，在現(xiàn)階段的現(xiàn)實情況中是無法滿足作業(yè)需求的，并且長時間沖壓也會讓相關(guān)機器的操作工人產(chǎn)生工作倦怠感，是不利于作業(yè)效率和安全的。

1.3 數(shù)據(jù)讀取方式落后?，F(xiàn)存技術(shù)無法解決“人工記錄數(shù)據(jù)”的落后缺點。讀取壓力指數(shù)、判斷設(shè)備老化程度等等，這樣的人工讀取數(shù)據(jù)的方式，一方面效率低下，一方面由于個人原因還會出現(xiàn)數(shù)據(jù)偏差，精確度也不是很理想。

1.4 控制操作安全性能較低?！叭斯た刂啤辈粌H僅存在于“數(shù)據(jù)讀取”中，例如在氣動試壓泵處于工作狀態(tài)的時候，同樣也需要人工進行閥門開關(guān)，工人在一線處理機器的問題，這必然存在安全性的隱患和增加危險發(fā)生的概率。高壓是人體結(jié)構(gòu)無法承受的，如發(fā)生急切故障、側(cè)漏等，傷害到員工，同樣員工長時間勞作也會存在疲勞懈怠，影響正常工作效率，操作不當也會引發(fā)隱患。

1.5 故障查找方式危險。在設(shè)備發(fā)生故障的第一時間內(nèi)，需要工作技術(shù)人員進行人工檢查和排查，相對的近距離焊接與排查工作，勢必會增加發(fā)生危險、給技術(shù)人員人身安全造成威脅的一系列威脅，如果出現(xiàn)人員損傷勢必得不償失。

2 改進方法和措施分析

通過以上分析，我們了解到傳統(tǒng)試壓方式以及實際運作中會出現(xiàn)的很多問題和局限，如何進行設(shè)備的完善和技術(shù)的革新，自然成為提升作業(yè)效率、消除安全隱患、提升技術(shù)工人作業(yè)興趣的最佳保障。

2.1 更換運輸方式。 新運輸工具的選擇，將會解放“小型皮卡”運輸壁壘的問題。如果沒有最合適替代工具，同樣考慮是否可以對現(xiàn)有運輸設(shè)備進行改裝，例如對集裝箱、皮卡運輸后箱等等進行二次加工，合理劃分可裝載的空間以及區(qū)域。

2.2 增配電動試壓泵。鑒于傳統(tǒng)的氣動試壓泵在性能方面存在不足，可為鉆井試壓系統(tǒng)增配電動試壓泵，利用電動試壓泵在排量、消耗時間、工作穩(wěn)定性等方面的優(yōu)勢降低沖壓時間。在對的時機需要注意，氣動試壓泵的出水口三通閥門相互接合，最終需要全部接入到電動試壓泵中，通過此種方式已達到設(shè)備各階段的壓力混合，以此將清水注入防噴器組，過程中利用的就是電動試壓泵的高壓管線。

2.3 優(yōu)化氣動試壓泵控制方式?，F(xiàn)代化電子設(shè)備的普及，同樣這項技術(shù)也可以應(yīng)用于對氣動試壓泵的控制與改造，可以考慮的技術(shù)例如電磁閥。在需要控制氣動試壓泵的工作狀態(tài)時只需要遠距離控制電磁閥的狀態(tài)即可完成，不僅消除了人身安全方面的威脅還增進了整個試壓設(shè)備組的自動化程度。

2.4 加裝現(xiàn)代化監(jiān)控系統(tǒng)。電磁閥的原理主要是控制氣動試壓泵開關(guān)，作為傳統(tǒng)的操控方式，利用現(xiàn)階段電腦技術(shù)最為擅長調(diào)控的“圖像采集裝置”也是一個不錯的選擇，利用相對應(yīng)的傳感裝置，對泵端、井口、防噴器等重點設(shè)備實時觀察和數(shù)據(jù)采集，這樣有利于監(jiān)控的及時有效處理和把控。配合使用現(xiàn)代化高壓測試控制系統(tǒng)可以將電磁閥的工作狀態(tài)、監(jiān)控設(shè)備的監(jiān)控畫面等集中管理和控制。對于一些必需參數(shù)如壓力參數(shù)等還可進行實時讀取和打印，便于確定操作指令和后續(xù)分析，提高工作安全性能。

3 結(jié)語

在原有井控裝置現(xiàn)場試壓設(shè)備基礎(chǔ)上的一切創(chuàng)新和改造，必須以安全，有效，可以操控為基礎(chǔ)和原則，附帶其他現(xiàn)代化手段，也終將是如虎添翼?，F(xiàn)代化手段諸如自動化監(jiān)控技術(shù)等，結(jié)合現(xiàn)代化的遠程監(jiān)控方式，能夠最終實現(xiàn)井控裝置試壓的相關(guān)正常操作。