井控設備常見問題及檢測維修方法分析

張?zhí)燧x

（西部鉆探工程有限公司管具與井控技術服務分公司，新疆 吐魯番 838202）

在施工人員開采油氣井時，很容易發(fā)生井噴事故，對施工人員的人身安全與開采工程的經濟效益都會產生影響。隨著礦產開采領域技術水平的現代化程度不斷加深，井控設備的品牌與型號越來越多，但其主要功能表現出較高的趨同性，主要包括：緩解地層深處壓力，使其始終小于井筒內泥漿靜液柱壓力，從根源上切斷井噴的前提條件；在井噴前發(fā)出告警，給施工人員充足的時間來預防井噴發(fā)生；降低井噴事故對整體施工的影響，一旦施工人員失去對油氣井的控制力，就會啟動井控設備自帶的滅火設備進行搶險，還能夠將洞口全封閉；簡化了施工人員控制井噴的施工步驟，一旦油氣井失控，井控設備能夠根據事故類型，如井噴、井涌或溢流等，實施對應的井壓作業(yè)并關井，完成對壓力系統(tǒng)的重新建立。

1 井控設備概述

1.1 組成

比較常用的井控設備由井口防噴管、液壓防噴器控制體系、排管架、壓井匯管等部分構成。詳細的結構如圖1所示。

圖1 井噴設備結構圖

1.2 作用

井噴設備是一種應用于油田勘探開發(fā)領域的預警控制裝置，能夠讓井口無法滿足井噴事故與溢流現象的發(fā)生條件。實際開采施工中，該設備能夠精準且及時地收集井內壓力參數，并根據實際情況自行對其進行調整，穩(wěn)定井內壓力波動。對于石油開采工作來說，井控設備是不可或缺的安全保障設備。實際上，井控設備是將數個裝置與數個系統(tǒng)結合在一起構成的綜合體，這些裝置能夠大幅度降低施工過程中出現井噴與溢流的概率，即便仍會有極端情況導致井噴現象發(fā)生，但該設備也能夠迅速找出事故原因并對其進行控制。因此，在石油開采工作中，設備管理人員要加強對井控設備的管理力度，及時發(fā)現并排除潛在的風險，確保開采工作順利完成。

2 井控設備常見問題與處理方式

2.1 常見問題

（1）隨著設備的使用次數不斷增加，設備外壁上會出現大量的裂紋及碰傷，這會影響設備的密封性。此外防噴器側面與井控設備門表面等關鍵部位的密封操作不合格。（2）設備的殼體垂直通孔存在半徑誤差大于35mm的現象；閘板膠芯更換不及時，出現老化、變形、開裂、磨損等損害。（3）井控設備連接槽與閘板焊接質量不達標，出現裂痕；閘板寬度位置磨損、蓋板老化；鎖緊軸出現溝槽或發(fā)生彎曲，導致鎖緊軸開關難以活動。（4）長時間的使用導致螺絲脫落，部分螺紋孔缺少固定組件，螺絲與螺紋孔不匹配。

2.2 問題檢測手段

正常情況下，檢測射孔設備的方法有兩種，分別為磁粉檢測法與金屬磁記憶檢測法。前者的工作原理為：在磁化的井控設備中，出現異常強度和位置的磁感應，且會不斷增加磁力密度。如果設備內部存在零部件變形的狀況，就會導致磁力線變形，甚至出現漏磁場現象。若在檢測過程中，鐵磁材料出現裂紋，就會導致磁力線分離，分離出的磁力線會直接穿過裂紋，其他磁力線會被鐵磁材料排出。實踐過程中，需要將磁粉撒抹在被檢測部件的表面，通過觀察磁粉的吸附情況找到裂縫的位置，并進一步判斷裂縫的面積。后者的工作原理為：借助金屬對磁的記憶性來完成檢測井控設備的工作，這種檢測方式能夠彌補傳統(tǒng)無損檢測方式中的漏洞，具備更強的微觀能力與精準性，能夠快速定位問題零部件的位置，提高檢測質量與檢測效率。

2.3 維修方法

（1）施工人員可以多次活動需要密封的部位，增加膠芯的密封程度。如果在這一過程中出現無法關嚴但支撐筋不斷靠攏的現象，就說明膠芯已經變形，需要立刻更換膠芯，確保設備能夠安全且平穩(wěn)地工作。（2）設備管理人員需要定期清理設備內部的雜物，尤其是對膠芯槽底部和密封墊環(huán)槽等易沉積雜物的位置。若出現油管丟失，防噴器開關靈活度下降或裂縫油污量過大的情況時，需要管理人員嚴格遵守施工操作規(guī)范，對設備進行清洗、維修或更換零部件，讓井控設備最大程度發(fā)揮自身的作用。（3）在修理井控設備的過程中，如果關鍵零部件出現損壞或老化導致無法繼續(xù)使用時，設備管理人員要立即清洗零件的對應位置，并上報施工單位進行零件更換，避免因井控設備關鍵部位失效而導致風險系數增加，從而導致工作流程被耽擱。例如，當密封墊出現損壞時，要及時清理環(huán)槽內部的水泥漿與油污，并及時更換新的密封墊。

2.4 保養(yǎng)方法

設備的清洗與更換會導致施工暫停，從而延長施工時間。正確的保養(yǎng)方法能夠最大化井噴設備中各個零部件的使用壽命，提高開采工作效率的同時降低維修成本，最大化經濟效益。

（1）橡膠零件。在整個設備中，橡膠零件的易損性最高，很容易出現老化或變形等現象。設備管理人員與施工人員能否使用正確的方式保養(yǎng)橡膠零件，決定了橡膠零件是否有較長的使用壽命。因此，在每次設備工作結束后，要將橡膠零件取出、洗凈并存放至陰涼干燥處。需要注意的是，橡膠零件彼此之間要保持一定距離，避免粘連，也不能接觸化學物品，否則，可能會被腐蝕。（2）防噴管。設備管理人員需要定期清洗防噴灌，還要在清洗后將黃油均勻涂抹至連接處。存放噴灌要將其單獨置于專用支架上，并且要正確擺放，杜絕倒置。防噴灌存放位置的空氣應該是干燥的，過于潮濕的環(huán)境會導致防噴灌腐蝕、剛度下降，因此，還需要給防噴灌蓋上防雨布。（3）閥門。設備閥門處極易堆積雜物，因此，設備管理人員需要定期拆卸閥門，清理其中的雜物，以及閥門表層的污泥。還需要在閥門上涂抹防銹漆等物質。重新安裝前，要校準儀表和其他顯示參數的部件，安裝時要留意閥門是否靈活，若出現靈活度下降的情況要及時涂抹潤滑劑。（4）閘板。對于井控設備來說，閘板的作用在于輔助防噴器進行封井。因此，閘板的狀況決定了封井工作的質量。在保養(yǎng)的過程中，設備管理人員要定期檢查閘板密封膠芯，一旦膠芯出現損壞、變形或老化的現象，就要及時更換，為充分發(fā)揮防噴器的作用奠定硬件基礎。

3 井控設備管理過程中的常見問題與解決策略

3.1 常見問題

（1）井控設備管理責任意識差。隨著油田勘探開發(fā)領域的現代化水平不斷提高，井控設備管理作業(yè)體系也應該發(fā)生改變，而改變具體行為的首要條件就是改變管理意識。實踐過程中，部分設備管理人員沒有意識到防井噴工作的重要性，沒有按照施工標準與地方制度要求對井控設備進行維修與保養(yǎng)，甚至與班組人員共同壓低管理標準，以降低自身的工作壓力。或是盲目追求效益，即便設備已經表現出很明顯的問題也不暫停施工進行檢修，加劇了鉆井勘探的危險系數，嚴重威脅著施工人員的生命安全。

（2）井控設備保養(yǎng)記錄不全或保養(yǎng)不科學。鉆井勘探工程的工作人員需要嚴格遵守施工單位出臺的施工規(guī)范進行操作，定期檢查井控設備，并使用合理的方式對其進行保養(yǎng)，但是部分勘探工程的保養(yǎng)工作沒有進行嚴格記錄和上傳，施工單位的管理層無法了解施工設備的保養(yǎng)頻率與保養(yǎng)質量，無法為基層工作提供詳細且精準的保養(yǎng)計劃。這一問題會在基層實踐過程中表現為同一零部件被反復保養(yǎng)或很少得到保養(yǎng)，這種無計劃、無邏輯的保養(yǎng)工作無法充分發(fā)揮保養(yǎng)作用，無法準確排查施工過程中潛在的安全隱患，從而引發(fā)安全風險事故。

（3）井控設備管理不到位。井控設備對管理人員的要求主要集中在態(tài)度與防噴意識方面，并不需要管理人員具備太高的專業(yè)水平。如果井控設備管理人員的責任感薄弱，就無法嚴格執(zhí)行企業(yè)標準與保養(yǎng)計劃，不能幫助施工工程排除安全隱患。通過實踐可以發(fā)現，這些管理人員在檢查工作中得過且過，且加入了過多的自我意識，不能將保養(yǎng)計劃與施工標準落到實處，增加了井噴等事故的出現概率。

3.2 解決策略

（1）提高管理人員的管理意識。從勘探工程引進井控設備開始，位于施工一線的設備管理人員就應該嚴格執(zhí)行企業(yè)制定的施工標準，對設備進行全時間段、全方位的監(jiān)管，包括設備運輸過程中的進場檢驗，以及投入使用后的噴漆、補漆和維修，都要保持較高的意識站位，用最謹慎、最細致的態(tài)度來面對設備管理工作，精準定位設備運行中的每一處隱患，并選用最有效的方式進行解決。設備管理人員必須對防噴理念有正確的認識，如果對設備的檢修力度不夠，那么設備就極有可能發(fā)生安全事故，對一線工作人員的生命安全產生威脅。因此，管理人員應該不斷加深對井控設備的認識程度，加強管理力度，在實踐過程中不斷積累經驗，積極與其他工作人員溝通，盡可能高頻率地交換檢測結果，為井控設備的平穩(wěn)運行提供保護與幫助。

（2）針對井控設備制定嚴謹合理的事故應變計劃。設備管理人員要通過長期的管理工作積累經驗，通過總結已經發(fā)生過的安全事故記錄來提高自身的思想覺悟與專業(yè)水平。在日常工作中，能夠根據客觀狀況制定保養(yǎng)與維修計劃，根據事故類型選擇應對策略。施工單位要定期組織演練活動，鍛煉施工人員與管理人員應對突發(fā)情況的能力，盡可能降低潛在安全風險對勘探工程的與一線人員的影響。

（3）加大檢查頻率，形成大局觀念。井噴設備管理工作必須具備配套的檢修制度。在井控設備進入施工場地時，管理小組就需要對設備進行檢驗。正常情況下，檢驗井噴設備質量需要四個步驟，具體如下：首先，是要通過觀察和觸碰的方式檢查設備表面是否存在裂痕，還要留意設備開始運行后是否存在跑與漏等質量問題，以及振動和溫度是否異常；之后要留意設備運行過程中的聲音，如果出現異常響動，就要檢查設備內部是否存在零部件老化或密封情況較差的問題，在正式使用前消除運行隱患；之后要與運輸者和使用者進行交談，詢問設備在運輸和使用的過程中是否存在異常；最后，井噴設備在運作的過程中會不斷摩擦內部皮帶，這會產生特殊味道。工作人員要結合自身工作經驗判斷設備的味道是否正常。

（4）運用高新技術手段。油田勘探開發(fā)的現代化改革讓科研機構發(fā)明了一系列的信息化、數字化、智能化技術手段與技術設備，這些高新技術能夠極大程度上彌補傳統(tǒng)人工檢測容易疏漏的地方，還能夠實時上傳維修記錄與保養(yǎng)記錄，打破企業(yè)各層級之間的信息壁壘，實現信息共享。此外，企業(yè)管理人員還可以在線上平臺上傳井控設施的質量標準與檢修標準，以便設備管理人員能夠隨時查閱相關參數要求，避免因數據失真導致設備癱瘓、工程進度暫停等問題。

（5）加強設備維護，消除安全隱患。一線管理人員面對井控設備應該有“面對孩子一般的心態(tài)”，積極開展設備的管理維護與保養(yǎng)工作，盡全力保證“孩子的身心健康”。當設備正常運行時，管理人員要對施工人員的操作進行監(jiān)督，避免因誤操作或漏操作釀成事故。當事故發(fā)生后，管理人員要根據企業(yè)制定的責任標準，將事故落實到崗位或部門，根據事故規(guī)模制定處罰內容。

4 結語

世界經濟的發(fā)展與科技進步加劇了對石油的需求量，因此，石油鉆井勘探工作的質量與效率得到了社會各界的關注。但工程在開展過程中會受到各方面的影響，施工企業(yè)要加強對井控設備的管理力度，盡可能避免井噴等安全事故的發(fā)生。此外，還需要提高維修保養(yǎng)技能，提高石油勘探工作的質效，為我國的經濟發(fā)展奠定能源基礎。