基于井控設(shè)備分析鉆井企業(yè)的設(shè)備與安全管理

周遠(yuǎn)宏

（中國石油集團(tuán)川慶鉆探工程有限公司新疆分公司，新疆庫爾勒 841000）

0 引言

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，以石油為代表的能源需求量逐年增加[1-3]。在石油的開采過程中，由于操作或設(shè)備管理不當(dāng)，極易發(fā)生井噴事故，井噴作為油田生產(chǎn)中嚴(yán)重的安全事故，一旦發(fā)生井噴后果不堪設(shè)想，在管理過程中必須嚴(yán)格控制。井噴不僅浪費(fèi)油氣層的能源，甚至造成油氣井報(bào)廢和機(jī)毀人亡，而且會(huì)發(fā)生地層坍塌、火災(zāi)和硫化氫等毒氣的泄漏，給人民財(cái)產(chǎn)生命安全和環(huán)境帶來了極大的危害，還會(huì)在社會(huì)和國際上產(chǎn)生不良的社會(huì)和政治影響，可見井噴事故發(fā)生對(duì)于石油開采企業(yè)和社會(huì)危害極大[4-8]。

1 井控設(shè)備簡介

井控設(shè)備是一種預(yù)防井噴事故和溢流現(xiàn)象發(fā)生的預(yù)警、控制裝置，在石油開采過程中，通過對(duì)油井中的壓力采集、控制，在第一時(shí)間內(nèi)實(shí)現(xiàn)對(duì)出現(xiàn)井噴和溢流的裝置系統(tǒng)有效控制，保證油井內(nèi)壓力的恒定，是石油開采過程中必不可少的裝置[9-11]。在石油井控設(shè)備的日常運(yùn)行過程中，由于地質(zhì)和油氣含量的變化可能會(huì)遇到各種井控設(shè)備的運(yùn)行故障，如不及時(shí)排除，會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重的后果，帶來極大的安全隱患，在日常使用過程中要定期對(duì)井控設(shè)備進(jìn)行維護(hù)、檢修，保證人民的生命財(cái)產(chǎn)安全。結(jié)合目前常見的井控設(shè)備故障，對(duì)井控設(shè)備的技術(shù)原理、常見問題、解決策略進(jìn)行分析。

2 井控設(shè)備構(gòu)成與作用

2.1 井控設(shè)備構(gòu)成[12]

在石油開采設(shè)備中，井控設(shè)備一般包括井控管匯、井口防噴管、鉆桿上旋塞裝置、液壓防噴器控制系統(tǒng)、節(jié)流管控制系統(tǒng)、去泥漿池、泥漿儲(chǔ)罐、壓井匯管、司鉆控制系統(tǒng)和排管等。

2.2 井控設(shè)備作用[13]

石油開采設(shè)備中的井控裝置，主要是防止井噴事故的發(fā)生，通過對(duì)油井中的壓力等指標(biāo)監(jiān)控，將數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)傳輸和處理，避免井噴或者溢流、井涌等現(xiàn)象的發(fā)生，降低開采過程中事故而帶來的生命財(cái)產(chǎn)損失。

3 井控設(shè)備的常見問題及原因分析

3.1 井控設(shè)備的常見問題[14]

（1）井控設(shè)備的部分部件在使用過程中密封不嚴(yán)，易發(fā)生安全隱患。

（2）井控設(shè)備的殼體垂直通孔柱面和閘板膠芯工作面易發(fā)生磨損等現(xiàn)象，嚴(yán)重可能會(huì)帶來安全隱患。

（3）在運(yùn)行過程中，井控設(shè)備的閘板與連接槽之間易出現(xiàn)裂痕，導(dǎo)致鎖緊軸發(fā)生彎曲、溝槽等問題，影響開采的運(yùn)行，導(dǎo)致井控設(shè)備的工作效率不高。

3.2 井控設(shè)備的常見問題分析

3.2.1 設(shè)備原因分析

（1）井控設(shè)備一般的運(yùn)行時(shí)間較長，運(yùn)行過程中部件之間發(fā)生碰撞、摩擦等現(xiàn)象，可能會(huì)導(dǎo)致接觸部位發(fā)生劃傷或者裂痕。

（2）在運(yùn)行過程中部件之間摩擦以及長時(shí)間使用，會(huì)導(dǎo)致膠芯老化或者柱面磨損問題等系列問題的發(fā)生。

（3）由于運(yùn)行時(shí)間過長，使得閘板與連接槽之間裂痕等問題的發(fā)生，因此，在運(yùn)行過程中要定期進(jìn)行維護(hù)。

3.2.2 人為原因分析

（1）技術(shù)人員專業(yè)水平不足。對(duì)于井控設(shè)備來講，技術(shù)人員的專業(yè)及管理水平是影響設(shè)備運(yùn)行性能的重要因素，技術(shù)人員經(jīng)驗(yàn)不足，部分企業(yè)的管理制度不完善，對(duì)技術(shù)人員的約束力不夠，使得井控設(shè)備維護(hù)與使用不當(dāng)。

（2）設(shè)備維修及維護(hù)力度不夠。井控設(shè)備在運(yùn)行時(shí)易發(fā)生故障，有些故障可能會(huì)導(dǎo)致生產(chǎn)停滯或返工，另外一些小故障，短期雖然不會(huì)帶來較大影響，但存在著一定的隱患，需要相關(guān)人員定期對(duì)井控設(shè)備進(jìn)行維護(hù)保養(yǎng)。

（3）對(duì)設(shè)備管理不重視。在石油開采過程中，管理人員對(duì)于設(shè)備管理工作重視程度不夠，一些管理人員往往只看重經(jīng)濟(jì)效益和開采進(jìn)度，然而，井控設(shè)備的保養(yǎng)和維護(hù)也十分重要，在開采過程中，管理人員重視開采量和安全管理，往往忽略了機(jī)械設(shè)備的性能提升和管理，然而，管理制度和重視程度不夠，使得機(jī)械設(shè)備存在一定的安全隱患，間接給生產(chǎn)帶來了一定的影響。

4 井控設(shè)備的檢測方法

針對(duì)井控設(shè)備運(yùn)行過程中的故障而產(chǎn)生井噴的潛在影響，通過井控設(shè)備的檢測能夠?qū)崿F(xiàn)設(shè)備狀態(tài)的有效監(jiān)控，主要方法包括有磁粉檢測方法和金屬磁記憶檢測方法兩種。

（1）磁粉檢測方法的原理是通過對(duì)井控設(shè)備的磁化，使內(nèi)部發(fā)生磁感應(yīng)，增加內(nèi)部的磁力線密度，通過對(duì)檢測井控設(shè)備的磁力線變化情況來推斷設(shè)備是否有破損，如果磁力線發(fā)生畸變或漏磁場，說明井控設(shè)備損壞嚴(yán)重。如果被檢測物為鐵磁材料，磁力線穿過時(shí)會(huì)存在分離的現(xiàn)象，一部分的磁力線會(huì)被擠出材料的界面?？梢栽诓牧系谋砻娣胖么欧蹃砼袛嗔芽p的位置和大小。

（2）金屬磁記憶檢測方法的是利用磁記憶效應(yīng)實(shí)現(xiàn)對(duì)井控設(shè)備的曲線檢測，具有可早期檢測和修復(fù)的優(yōu)點(diǎn)，與傳統(tǒng)無損檢測方法相比具有較高的對(duì)比優(yōu)勢(shì)。

5 井控設(shè)備維修檢測安全管理策略

5.1 橡膠制品的維修與管理

井控設(shè)備中的橡膠零件，在長時(shí)間的使用后會(huì)發(fā)生老化現(xiàn)象，影響到井控設(shè)備的使用安全，定期要進(jìn)行維護(hù)保養(yǎng)，在使用結(jié)束后要在低溫、干燥的地區(qū)保存，避免接觸化學(xué)物品。

5.2 防噴管的維修與管理

對(duì)于防噴管的維護(hù)，要定期清洗防噴管，并涂抹黃油進(jìn)行保護(hù)，將防噴管單獨(dú)存放在專用支架上，保持防噴管的低溫、干燥，避免接觸化學(xué)物品。

5.3 閘板的維修與管理

閘板作為井控設(shè)備中防噴器有效封井部件，在日常管理過程中，保證防噴器完整，保證封井的效果，如發(fā)現(xiàn)閘板總成與密封膠芯磨損，要進(jìn)行更換，保證防噴器的工作。

5.4 提高對(duì)設(shè)備管理重視程度

管理人員對(duì)井控設(shè)備的重視程度對(duì)生產(chǎn)安全有著決定性的作用，提高井控設(shè)備的管理意識(shí)十分重要，只有增加管理人員的設(shè)備管理意識(shí)才能保證生產(chǎn)的安全。結(jié)合井控設(shè)備的具體情況和企業(yè)實(shí)際情況制定設(shè)備管理制度。

5.5 加強(qiáng)井控設(shè)備技術(shù)人員培養(yǎng)

設(shè)備技術(shù)人員是實(shí)現(xiàn)機(jī)械高性能運(yùn)行的核心人員，目前，油田的井控設(shè)備技術(shù)人員存在技術(shù)水平不足和突發(fā)經(jīng)驗(yàn)欠缺，可能會(huì)導(dǎo)致井控設(shè)備使用維護(hù)不當(dāng)而產(chǎn)生井噴等嚴(yán)重后果。因此，要強(qiáng)化技術(shù)人員的技術(shù)和管理培訓(xùn)，提高技術(shù)管理人員的技術(shù)水平，才能夠保證生產(chǎn)的安全。企業(yè)可以定期對(duì)技術(shù)管理人員進(jìn)行相關(guān)機(jī)械設(shè)備的技術(shù)培訓(xùn)，建立科學(xué)的設(shè)備技術(shù)人員的培訓(xùn)考核機(jī)制，提升井控設(shè)備技術(shù)人員的能力。還可建立井控設(shè)備技術(shù)人員的晉升制度，給予技術(shù)人員充分的晉升空間，激發(fā)工作積極性。

5.6 建立井控設(shè)備的事故應(yīng)變與日常保養(yǎng)機(jī)制

結(jié)合實(shí)際情況，建立高效的突發(fā)事件工作流程，制定高效的突發(fā)事故流程，使相關(guān)人員及時(shí)解決突發(fā)問題，保證生產(chǎn)安全。同時(shí)，還可制定日常的井控設(shè)備保養(yǎng)機(jī)制，實(shí)現(xiàn)設(shè)備報(bào)驗(yàn)常態(tài)化，建立完善的井控設(shè)備記錄，確保設(shè)備在最佳狀態(tài)下運(yùn)行。

6 結(jié)束語

以提高鉆井企業(yè)的設(shè)備與安全管理為目的，對(duì)井控設(shè)備的使用過程存在問題和解決方案進(jìn)行了討論。首先，討論了井控設(shè)備構(gòu)成與作用。并從設(shè)備和人為因素兩個(gè)方面分析了井控設(shè)備的常見問題及原因，闡述了井控設(shè)備的檢測方法，基于上述分析后對(duì)井控設(shè)備維修檢測安全管理策略進(jìn)行了闡述，為石油開采單位對(duì)井控設(shè)備性能提升、保證開采安全提供參考。