井控設備常見問題分析及維修保養措施

文/嚴德熙，勝利鉆井工程技術公司職工培訓中心

井控設備常見問題分析及維修保養措施

文/嚴德熙，勝利鉆井工程技術公司職工培訓中心

近年來，油田勘探開發的領域不斷拓展，從陸上到灘涂淺海、從淺層到深層、從厚油層到薄差層，井控技術已成為近平衡鉆井乃至欠平衡鉆井過程中的關鍵技術與重要保障。油田開發的難度給鉆井技術提出了一個又一個艱難挑戰，同時也給鉆井技術人員提供了發展的空間。尤其是井控技術及相關工作人員不斷克服新問題，不斷向前發展，井控技術人員的綜合素質不斷提高。在井控技術不斷發展的前提下，在井控技術工作人員的不斷努力下，井控技術一定能夠最大限度地發現油氣層、保護和解放油氣層。

油氣井壓力；井控設備；故障及處理；檢測；保養維護

在井控設備的型號和規格有很多，但功能大同小異，其主要作用有：

（1）阻止井噴條件的形成，保持井筒內泥漿靜液柱壓力始終不小于地層深處的壓力。

（2）在油氣井監測過程中及時發現井噴前兆，并及時采取控制措施預防井噴的發生。

（3）對事故進行控制，油氣井一旦失控，可以利用井控相關設備進行滅火搶險等補救行為，當井內無工具時能全封閉井口。

（4）迅速控制井噴，現場一旦發生井噴、井涌、溢流時，可以利用井控設備實施快速關井，實施壓井作業，使油氣井重新建立壓力控制系統。在鉆進、取心、測井等作業中發生溢流或井噴時，能封閉方鉆桿、鉆桿、取心工具、電纜等工具與井筒所形成的環形空間。

1 井控設備的基本結構組成

1.1 鉆井過程中的狀況

通常來說，井控設備是由井口防噴管、液壓防噴器控制系統、以節流管匯為主的井控管匯、鉆桿上旋塞、節流管匯控制箱、司鉆控制臺、壓井匯管、去泥漿池、排管架、泥漿灌等部分組成。如圖1所示：

2 井控設備常見故障及處理檢測方法

2.1 井控設備常見故障：

2.1.1 井控設備表面外殼存在大面積碰傷和裂紋；防噴器側平面、密封墊環槽、側門平面、閘板室頂部密封面等關鍵部位存在不密封的缺陷。

2.1.2 殼體垂直通孔柱面在任一半徑方向的偏磨超過3厘米；閘板膠芯工作面存在眾多缺陷，如：老化、形變、裂縫、磨損等。

2.1.3 閘板與連接槽之間有裂紋，閘板寬度和蓋板發生嚴重磨損，鎖緊軸存在溝象。

2.2 井控設備常見故障的處理方法：

2.2.1 可以通過多次活動的方式，關嚴膠芯，如果支撐筋已靠攏仍然關不嚴，應立即更換膠芯。

2.2.2 可以采取清洗的方式去除沉積在膠芯溝槽及其他部位的雜物。油管漏失、防噴器開關不靈活，縫隙中充滿油污時應該按操作規程對癥處理。

2.2.3 設備維護過程中一旦發現嚴重的損壞現象應該立即清洗或更換，如：膠芯產生永久變形老化或在用于固定后膠芯下有凝固水泥漿。

2.3 井控設備常用檢測方法：常用的檢測方法有兩種，即磁粉檢測和金屬磁記憶檢測。

2.3.1 磁粉檢測的基本原理是磁化的井控設備內部會有強烈的磁感應強度，磁力線密度增加，如果所檢測材料中有缺陷或形變等問題，會導致其磁力線發生畸變，嚴重時會形成漏磁場。若被檢測鐵磁材料有裂紋時，磁力線通過裂紋時會分離，一部分直接穿過裂紋，其余部分被排擠出表面在進入構件，我們可以將磁粉撒在被檢測裂紋的表面，在磁粉被漏磁吸附的過程中形成與缺陷形狀相近的磁痕，進而確定裂縫的具體位置和大小。

2.3.2 金屬磁記憶檢測技術是一種對金屬缺陷早期快速檢測的方法，主要是應用磁記憶效應來完成，該技術彌補了傳統無損檢測的缺陷，可以準確診斷金屬的微觀缺陷和早期失效及損傷，能夠很好的預防突發性疲勞損傷。

3 井控設備常用的保養維護措施

井控設備的維護保養方法和手段有很多，下面根據實際現場工作經驗做以下介紹：

3.1 橡膠設備的維護保養：橡膠產品在長時間風吹日曬后容易老化，保護不當更是加速老化進程，因此，對于橡膠設備應該制定一個合理的存放辦法。

3.2 防噴管的維護保養：現場經常使用的防噴器類型有以下幾種：球型環形防噴器、錐型環形防噴器和組合型環形防噴器。防噴器是防止井噴事故發生的關鍵設備之一，能封閉（方鉆桿、鉆桿、取心工具、電纜、鋼絲繩等工具與井筒所形成的環形空間。日常工作過程中，要對防噴管進行定期清洗并潤滑，清洗連接螺栓并將黃油涂抹在連接處；清洗側門密封面并將黃油進行涂抹；清洗閘板總成并吐沫黃油，清洗防噴管內部，清洗鋼圈槽，將黃油涂抹在防噴管密封圈。

3.3 閥門的保養與維護：閥門是井控設備的重要組成部分，閥門的日常維護工作應該從以下幾方面入手，對管內部進行定期清洗，定期拆卸檢查。用儀器儀表等檢查設備進行校準。清洗閥門頂蓋及表面的泥圬，對閥門進行定期噴防繡漆。對閥門的部件要經常檢查其是否具有活動性，可適當添加潤滑及密封脂。

3.4 閘板的維護保養：井控設備中決定防噴器具有封井作用的關鍵設備是閘板總成和閘板密封膠芯，所以，防噴器必須是在完整無損壞的情況下，才能起到很好的密封作用，一旦發現損壞，應立即更換。在解決天然氣水合物處理的時候，首先要注重預防。如果要進行鉆水合物地層的時候,一般要采用無隔水管鉆井的方式。相關的工作人員在井控作業的時候,首先要對現場進行勘察其次,要評價淺層水合物,從而有利于井位的選擇。在解決天然氣水合物的時候,要通過加熱法、機械法、化學方法和減壓法,這樣可以使得天然氣水合物慢慢溶解。

4 結束語

井控設備是能夠在現場控制油氣井壓力的專用設備、儀器儀表和工具的全稱。井控設備的主要作用是預防井噴和及時發現溢流。井控設備在使用過程中，由于設備自身問題或人為錯誤操作等原因經常會出現設備故障，如果及時維修并定期保養設備對于提高工作效率能夠起到至關重要的作用，本文結合本人現場工作經驗，首先簡要介紹了井控設備的基本結構組成，其次介紹了井控設備常見故障及處理檢測方法，最后介紹了井控設備常用的保養維護措施。

[1]許強.關于鉆井井控技術問題研究與探討[J].《工程技術:全文版》,2016(10):00270-00270