井控設(shè)備在石油鉆井施工過(guò)程中的應(yīng)用

張雪晶 趙靖

摘要：為提高企業(yè)在石油鉆探項(xiàng)目中，保證石油鉆井的安全，充分合理利用井控設(shè)備，能夠提高鉆井質(zhì)量，對(duì)整個(gè)石油鉆探施工過(guò)程控制，對(duì)石油鉆探起了到保駕護(hù)航的作用，應(yīng)用先進(jìn)的石油鉆井井控設(shè)備，能更好、出色的完成石油鉆探任務(wù)。

關(guān)鍵詞：井控設(shè)備;石油鉆井;施工過(guò)程;應(yīng)用

針對(duì)石油鉆探的安全、質(zhì)量問(wèn)題，合理運(yùn)用井控設(shè)備和技術(shù)，能夠一定程度避免井噴等問(wèn)題，有利于安全平穩(wěn)地完成石油鉆井任務(wù)，可促進(jìn)石油鉆井項(xiàng)目順利地完成。在石油鉆井施工中的應(yīng)用。因此，在石油鉆探項(xiàng)目中，應(yīng)用井控技術(shù)措施、井控設(shè)備很有必要，從根本上提高石油鉆井的安全性。

1 石油鉆井中井控設(shè)備綜述

石油鉆井中井控設(shè)備是一套壓力控制技術(shù)的專(zhuān)用設(shè)備、儀表和工具，包括井控的井口裝置、井控管匯、鉆具內(nèi)的防噴工具、鉆井液氣體分離器、起鉆自動(dòng)灌鉆井液裝置等，結(jié)合各種監(jiān)控裝置和系統(tǒng)，對(duì)循環(huán)罐的液位進(jìn)行監(jiān)測(cè)和報(bào)警，保證鉆井液正常循環(huán)，防止發(fā)生冒罐事故，而導(dǎo)致環(huán)境污染。

在鉆井過(guò)程中，需鉆井液柱壓力>地層壓力，防止地層液體浸入井內(nèi)，需嚴(yán)格監(jiān)測(cè)油氣井壓力，避免油氣井的內(nèi)、外部受到的壓力大于原油的界限而導(dǎo)致井噴，這時(shí)需井控設(shè)備對(duì)油井壓井，將失控的壓力恢復(fù)正常水平。井控設(shè)備具有預(yù)防井噴和井涌、及時(shí)發(fā)現(xiàn)溢流的作用。在出現(xiàn)異常情況時(shí)，石油鉆井中井控設(shè)備能在短時(shí)間內(nèi)對(duì)事故油井進(jìn)行控制，讓油氣井的壓力失控狀態(tài)重新恢復(fù)平衡。因此，石油鉆井中井控設(shè)備在出現(xiàn)嚴(yán)重的井噴事故時(shí)，該技術(shù)的應(yīng)用可防止事故擴(kuò)大，避免給石油鉆井帶來(lái)經(jīng)濟(jì)損失。

2 石油鉆井中井控設(shè)備的應(yīng)用

石油鉆井中井控設(shè)備比傳統(tǒng)石油鉆井設(shè)備的安全系數(shù)要高，避免安全事故發(fā)生。通過(guò)鉆井中井控設(shè)備的應(yīng)用，防止井噴事故的發(fā)生。石油鉆井過(guò)程中，須確保井控設(shè)備正常運(yùn)行，日常管理過(guò)程中，需加強(qiáng)對(duì)井控設(shè)備的維護(hù)、保養(yǎng)，提高井控設(shè)備的運(yùn)行效率，出色完成井控管理任務(wù)，提高石油鉆井施工的質(zhì)量。因此，熟練應(yīng)用井控設(shè)備的各個(gè)系統(tǒng)，在石油鉆井中是很有必要。

（1）井控設(shè)備中節(jié)流控制系統(tǒng)的應(yīng)用

鉆井施工中，一般不會(huì)用常規(guī)的鉆井設(shè)備，為提高安全系數(shù)，采用高規(guī)格井控設(shè)備。比如單級(jí)節(jié)流控制系統(tǒng)、多級(jí)節(jié)流系統(tǒng)，該系統(tǒng)可對(duì)高壓流體進(jìn)行節(jié)流降壓，其中多級(jí)節(jié)流承壓能力較高，可滿(mǎn)足高壓高產(chǎn)的油氣井勘探開(kāi)發(fā)的需要。節(jié)流控制系統(tǒng)是將氣體壓縮，經(jīng)過(guò)濾處理，然后在總閥樞紐分配給各個(gè)部位的換氣閥自行控制，把氣動(dòng)壓力變送器將信號(hào)傳到鉆井的信息系統(tǒng)，降低事故發(fā)生率。

（2）井控設(shè)備中井口液壓防噴器的應(yīng)用

鉆井防噴器一般可分為單閘板、雙閘板、萬(wàn)能 （環(huán)形）和旋轉(zhuǎn)防噴器這幾種。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)需求，可將它們不同的組合應(yīng)用。鉆井防噴器的防噴反應(yīng)時(shí)間短，動(dòng)作迅速，操作方便，安全可靠，能夠進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)的維修保養(yǎng)，降低事故的風(fēng)險(xiǎn)。環(huán)形的井口防噴器的動(dòng)作時(shí)間不超過(guò)30s，閘板防噴器的動(dòng)作時(shí)間3-8s，打開(kāi)液動(dòng)放噴閥的時(shí)間僅僅為3s，達(dá)到了應(yīng)急響應(yīng)的狀態(tài)，避免井內(nèi)壓力過(guò)高，而引發(fā)嚴(yán)重的安全事故。其實(shí)用性和安全性都非常高，維修保養(yǎng)在現(xiàn)場(chǎng)即可，如閘板防噴器中膠芯壞，在現(xiàn)場(chǎng)可修復(fù)，降低了生產(chǎn)事故的風(fēng)險(xiǎn)，防噴器在事故過(guò)程中的反應(yīng)時(shí)間短，達(dá)到了情況緊急需要時(shí)的應(yīng)急效果，從而能避免嚴(yán)重的安全事故。井口防噴器開(kāi)關(guān)無(wú)需人為干預(yù)，而是用液壓進(jìn)行操作，屬于液壓或者氣壓控制。合理選用液壓防噴器，保證安全合理鉆探井筒，依據(jù)所鉆探井筒的實(shí)際情況，優(yōu)選液壓防噴器，保證達(dá)到平衡鉆井的條件，節(jié)約石油鉆井的費(fèi)用，滿(mǎn)足低成本鉆井施工的需要。

（3）井控設(shè)備中智能井控系統(tǒng)的應(yīng)用

井控設(shè)備中智能井控系統(tǒng)由3部分構(gòu)成，即電液控制箱、節(jié)流管匯、工控機(jī)、控制監(jiān)測(cè)軟件。節(jié)流管匯上的傳感器將檢測(cè)到的各類(lèi)信號(hào)匯總到工控機(jī)的顯示屏上，如排量、節(jié)流閥降壓等參數(shù)，其控制信號(hào)要先在電液控制箱進(jìn)行轉(zhuǎn)化，更好地掌控液動(dòng)節(jié)流閥，隨時(shí)控制液動(dòng)節(jié)流閥開(kāi)度，使油氣井井筒內(nèi)壓力在合理的壓力值范圍內(nèi)變化。多項(xiàng)控制系統(tǒng)結(jié)合成智能井控系統(tǒng)，在不同的場(chǎng)合可靈活使用。比如在陸地鉆井施工的時(shí)候可以選擇氣控和液控系統(tǒng)組合使用，控制效果好，其中最重要的就是節(jié)流閥壓降的實(shí)時(shí)控制。

（4）發(fā)聲檢測(cè)儀和欠平衡狀態(tài)

由于鉆井各項(xiàng)設(shè)備長(zhǎng)時(shí)間使用，會(huì)導(dǎo)致其內(nèi)部出現(xiàn)缺陷，如未及時(shí)處理或進(jìn)行有損探測(cè)，不僅會(huì)對(duì)設(shè)備的使用壽命造成影響，甚至有可能會(huì)發(fā)生嚴(yán)重的安全生產(chǎn)事故。為此采用發(fā)生檢測(cè)儀和無(wú)傷的檢查技術(shù)，該技術(shù)敏感性好，及時(shí)發(fā)現(xiàn)難發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題，判定誤差小。如防噴器等厚壁、探傷的檢測(cè)。在鉆井作業(yè)時(shí)遇到欠平衡鉆井，在某種情況下環(huán)空內(nèi)泥漿高度大于鉆桿內(nèi)泥漿高度或者鉆桿壓力低于地層壓力，使得井底下面的流體向上涌。

（5）鉆井控制裝置的應(yīng)用。

為提高鉆井井控設(shè)備工作效率，需周期性地對(duì)井控設(shè)備進(jìn)行檢查、維護(hù)，提高井控設(shè)備的維護(hù)效率。對(duì)于井控設(shè)備、防噴器進(jìn)行檢查和維護(hù)工作，檢查防噴器是否處于正常工作狀態(tài)，對(duì)零件的松緊度檢查，對(duì)防噴器密封膠芯加固，提高井控設(shè)備密封性。檢查井控設(shè)備的防噴管線和防空管線相互之間的連接狀況，不能存在銹蝕或者是焊接開(kāi)裂的情況。現(xiàn)場(chǎng)鉆井施工過(guò)程中，控制系統(tǒng)有3種，電控、液控、氣控。

3.加強(qiáng)井控設(shè)備的檢查和維護(hù)

為了提高鉆井井控設(shè)備的功效，對(duì)其進(jìn)行定期的檢查和維護(hù)，提高井控設(shè)備的運(yùn)行效率，達(dá)到預(yù)期的井控效果。對(duì)井控的防噴器組進(jìn)行檢查和維護(hù)，檢查防噴器組是否處于正常的開(kāi)關(guān)狀態(tài)，各部位的緊固情況，對(duì)防噴器的部件進(jìn)行檢查和維護(hù)，及時(shí)更換密封膠芯，提高密封性能。

4.結(jié)論

通過(guò)研究井控設(shè)備在石油施工鉆井全過(guò)程的應(yīng)用，可以降低石油鉆井中的事故概率，井控設(shè)備為安全鉆井提供了保障措施，保護(hù)鉆井施工人員的安全，提高鉆井設(shè)備的安全運(yùn)行效率，保證油氣井鉆井施工全過(guò)程的安全。

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