淺談節(jié)流壓井管匯在井控技術(shù)中的應(yīng)用

姜毅磊

（中石化中原石油工程有限公司管具公司，河南 濮陽(yáng)457001）

1 引言

伴隨著科學(xué)技術(shù)的逐漸發(fā)展，節(jié)流壓井管匯在井控技術(shù)中的應(yīng)用范圍越來(lái)越廣，不僅能夠保障井控安全，同時(shí)還能起到有效地節(jié)約資源、保護(hù)環(huán)境的作用。因此，在實(shí)際的應(yīng)用過程中，應(yīng)該認(rèn)識(shí)到井控技術(shù)的基本作業(yè)要點(diǎn)，使節(jié)流壓井管匯系統(tǒng)能夠與井控技術(shù)相配套，提升井控技術(shù)作業(yè)水平的同時(shí)，為整個(gè)社會(huì)的發(fā)展和進(jìn)步提供堅(jiān)實(shí)的技術(shù)保障。

2 井控技術(shù)的基本內(nèi)涵分析

在工業(yè)技術(shù)施工中，井控技術(shù)最重要的施工要領(lǐng)及作用就是控制油氣井的壓力，以防止由于壓力過大或其他相關(guān)問題造成的壓漏或井涌的情況。在施工的過程中，一旦井底的壓力比地層的壓力低，這種情況稱為欠壓力平衡，這種平衡通常都是由一定密度的鉆井液來(lái)保持，在鉆井施工中，機(jī)械設(shè)備的轉(zhuǎn)速過快時(shí)，鉆井液的密度就會(huì)隨之降低，使得鉆頭直接碰到地表，或者是造成地下的空氣流通速度太快，最終導(dǎo)致壓力過大，甚至是鉆井液沒有得到及時(shí)地灌滿，引發(fā)重大的作業(yè)或安全事故。同時(shí)，這種平衡被破壞，整個(gè)井口也會(huì)出現(xiàn)一定的壓漏或井涌的情況?；诖耍瑸榱四軌虮ＷC井底壓力與地表壓力的平衡，并維持流量的穩(wěn)定性，對(duì)節(jié)流閥進(jìn)行開關(guān)調(diào)節(jié)是最重要的方法。

3 造成井噴失控的原因以及后果

隨著科學(xué)技術(shù)的逐漸發(fā)展以及人們安全意識(shí)的逐漸升級(jí)，在對(duì)油田進(jìn)行開采等相關(guān)工作時(shí)，會(huì)針對(duì)可能潛在的井噴風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行有效控制，但是依然會(huì)受到外界因素或部分人為因素的干擾而出現(xiàn)井噴的情況。具體來(lái)講，造成井噴的原因主要包括：技術(shù)或開采人員在面對(duì)油田溢出或溢滿時(shí)，放任不管，并沒有進(jìn)行及時(shí)有效地處理，導(dǎo)致井噴情況的發(fā)生；在進(jìn)行開采之前需要安裝相關(guān)的機(jī)械和設(shè)備，但是在安裝的過程中，由于沒有進(jìn)行預(yù)先的測(cè)試，設(shè)備各組建之間存在不相關(guān)甚至是不匹配的情況，在實(shí)際工作中有些功效無(wú)法有效地發(fā)揮出來(lái)，甚至后續(xù)也沒有進(jìn)行及時(shí)地整修和改進(jìn)，導(dǎo)致井噴情況的發(fā)生；油田開采或相關(guān)技術(shù)人員，效益意識(shí)過重，并沒有及時(shí)有效地認(rèn)識(shí)到井口整體設(shè)計(jì)的相關(guān)概念，缺乏對(duì)淺氣層的有效認(rèn)知，也就是在實(shí)際工作之前并沒有做好必要的準(zhǔn)備和學(xué)習(xí)工作，較為盲目地出具開采設(shè)計(jì)規(guī)劃，實(shí)際考察工作不足，再加上對(duì)井噴危害性的認(rèn)知不夠等因素，最終釀成嚴(yán)重后果。油田無(wú)論是在開采過程中還是閑置不用時(shí)，都需要委派專業(yè)的人員進(jìn)行看守和管理，但是在實(shí)踐中，由于開采或相關(guān)技術(shù)人員的疏忽，并未在油田的井口設(shè)置專門的看守和管理人員，一旦發(fā)生初級(jí)危險(xiǎn)來(lái)不及上報(bào)就會(huì)觸及更大的風(fēng)險(xiǎn)，管控意識(shí)還相對(duì)不足。除此之外，由于防噴器在應(yīng)用的過程中容易出現(xiàn)破損，技術(shù)人員沒有第一意識(shí)察覺，或者是地質(zhì)設(shè)計(jì)不夠合理，最終導(dǎo)致鉆井液密度較低，這些都是可能引發(fā)油田井噴的原因，需要相關(guān)單位和技術(shù)部門予以高度重視[1]。

針對(duì)油田井噴的影響和后果來(lái)說，其除了會(huì)對(duì)相關(guān)技術(shù)人員造成身體威脅、影響經(jīng)濟(jì)效益之外，還會(huì)影響相關(guān)企業(yè)的生產(chǎn)和經(jīng)營(yíng)，對(duì)當(dāng)?shù)氐沫h(huán)境造成極大的破壞，后續(xù)在整修和維護(hù)的過程中會(huì)花費(fèi)大量的人力和經(jīng)費(fèi)，耗時(shí)也較長(zhǎng)。同時(shí)，在農(nóng)業(yè)和工業(yè)方面的影響也相對(duì)較大，工業(yè)缺少油田的支撐，會(huì)降低工作效率。農(nóng)業(yè)由于井噴會(huì)污染土地和植被，影響收成。甚至由于油田井噴的出現(xiàn)，大大打破了當(dāng)?shù)鼐用裨镜纳钚螒B(tài)，會(huì)導(dǎo)致當(dāng)?shù)爻霈F(xiàn)頻繁地出現(xiàn)地震和火災(zāi)等事故，影響當(dāng)?shù)鼐用竦纳眢w健康和財(cái)產(chǎn)安全，對(duì)于環(huán)境來(lái)講也具有極大的威脅性。

4 節(jié)流壓井管匯的構(gòu)成、安裝和應(yīng)用

4.1 構(gòu)成和安裝

節(jié)流壓井管匯的構(gòu)成相對(duì)來(lái)說較為復(fù)雜，而且不同的部件，其結(jié)構(gòu)和功能都各有差異。通常來(lái)講，節(jié)流管匯是由3#、5#、6#、9#、10#、11#、12#、13#、14#、15#、16#、21#手動(dòng)平板閥，17#液動(dòng)節(jié)流閥、氣動(dòng)閥位變送器，18#手動(dòng)節(jié)流閥，22#可調(diào)節(jié)流閥、緩沖管、泥漿回收管線、放噴管線、五通及其上部截止閥、壓力表和氣動(dòng)壓力表送器組成。

壓井管匯由4#、7#、8#手動(dòng)平板閥，23#單流閥、壓井管線、放噴管線、四通及其上部截止閥和壓力表組成[2]。示意圖如下。

拆分來(lái)講，節(jié)流管匯集中安裝在右側(cè)的井架上，并作為3#平板閥和右側(cè)的防噴管線的連接設(shè)備；液動(dòng)節(jié)流閥的氣管線及油管線與節(jié)流液控箱中相應(yīng)的接頭連接。在實(shí)際進(jìn)行壓井工作的過程中，4#與7#分別被安置在左側(cè)，使防噴管線和放噴管線能夠有效相連。等到整體部件全部安裝完成之后，編號(hào)掛牌標(biāo)識(shí)，并閥門的開關(guān)狀態(tài)與標(biāo)識(shí)相一致。

4.2 應(yīng)用

通常情況下，節(jié)流壓井管匯的應(yīng)用主要包括關(guān)井和壓井兩個(gè)重要方面。首先從關(guān)井來(lái)講。由于施工階段的不同，關(guān)井的工作原理和工作性能也各有差異。一般來(lái)說，當(dāng)井口出現(xiàn)溢流，需要技術(shù)人員打開3#手動(dòng)平板閥，但是在冬季尤其是氣溫驟降的時(shí)節(jié)，則需要打開1#手動(dòng)平板閥，關(guān)閉相應(yīng)的內(nèi)防噴工具及關(guān)閉環(huán)形防噴器、半封閘板或者全封閘板。如果井口此時(shí)處于空缺的狀態(tài)，則需要省去關(guān)閉放噴工具的步驟。由此可見，由于溫度的不同，所采取的關(guān)井應(yīng)用模式也應(yīng)該有所差異。

其次，從壓井的角度來(lái)講。井口在溢流發(fā)生之后，需要采取以下幾個(gè)步驟：首先打開內(nèi)防噴工具，通過鉆具泵入加重鉆井液。打開3#手動(dòng)平板閥，調(diào)節(jié)17#液動(dòng)節(jié)流閥節(jié)流放噴。以此防止鉆井液受到嚴(yán)重的污染影響后續(xù)的開發(fā)和開采。需要注意的是，節(jié)流壓井管匯功能的發(fā)揮，主要是為了能夠保護(hù)井控系統(tǒng)，防止其出現(xiàn)套壓、溢流以及井噴等，因此，需要根據(jù)不同的井控技術(shù)和系統(tǒng)類型選擇有效的控制方法。

5 構(gòu)件的改進(jìn)和展望

在分析節(jié)流與壓井的過程中，一旦發(fā)現(xiàn)底層的流體進(jìn)入井內(nèi)，導(dǎo)致井內(nèi)的氣體逐漸向上移動(dòng)，使得井內(nèi)的氣體的體積不斷膨脹，此時(shí)，為了能夠有效防止出現(xiàn)管線崩壞的情況，需要立即關(guān)閉節(jié)流閥門并放噴。同時(shí)，為了能夠?qū)⒕畠?nèi)的壓力值恢復(fù)到正常的狀態(tài)，以重新建立平衡，還需要做好密度的設(shè)計(jì)以及井底深度測(cè)試等工作。而井內(nèi)液體流動(dòng)的速度，一旦達(dá)到某一巔峰值，節(jié)流匯管以及相關(guān)的各組件都會(huì)受到相應(yīng)程度的破損。基于此，在進(jìn)行后續(xù)修復(fù)時(shí)，技術(shù)人員首先應(yīng)該定期檢查井內(nèi)的節(jié)流管線，其芯片是否存在磨損的情況，并打開適當(dāng)?shù)墓?jié)流閥門。其次，一旦發(fā)現(xiàn)液動(dòng)節(jié)流閥門的開關(guān)處于正?；顒?dòng)的范圍，就需要將手動(dòng)閥門打開，并重新檢查各部件閥座和閥芯，發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)檢修。最后，技術(shù)人員也需要將全部的閥門都進(jìn)行打開處理，并做好必要的清潔管理工作，通過焊接、加厚或加粗等，提升各部件的使用壽命，使其能夠發(fā)揮正常的功能，保障節(jié)流壓井管匯系統(tǒng)的有效工作，并提升其在井控技術(shù)中的有效應(yīng)用[3]。

6 結(jié)語(yǔ)

隨著科學(xué)技術(shù)的逐漸發(fā)展以及社會(huì)的不斷進(jìn)步，新的工業(yè)技術(shù)和高科技設(shè)備逐漸被應(yīng)用到井控工作當(dāng)中，不僅實(shí)現(xiàn)了預(yù)期的經(jīng)濟(jì)效益，而且為新技術(shù)的研發(fā)奠定了技術(shù)基礎(chǔ)。尤其是提升節(jié)流壓井管匯在井控技術(shù)中的應(yīng)用效率，不僅能夠使得油田開采等工作得到有效地落實(shí)，提升工作效率，還能在一定程度上促進(jìn)井控技術(shù)的優(yōu)化升級(jí)，保證工業(yè)、農(nóng)業(yè)的生產(chǎn)效率，并為環(huán)境建設(shè)提供一個(gè)更為穩(wěn)定的基礎(chǔ)支撐。