井控裝置的配套與應用

魏愛建

【摘 要】井控是實施油氣井壓力控制的簡稱，井控裝置泛指實施油氣井壓力控制所需要的一整套裝置及專用工具，是井下作業施工必須配套的設備。在井下作業中，因各種原因發生的井涌、井噴現象，如果處理、控制不及時，導致井噴失控，不但使井下情況復雜化，還造成油氣資源破壞，環境污染，甚至設備損毀，人員傷亡。作業中，搞好二級井控，及時控制井噴，避免井噴失控，保證施工安全，必須有完善的井控配套裝置。為了能夠更進一步做好井控工作，滿足井控技術的需要，我們從井控裝置入手，引進新工藝，實施技術創新，根據生產需要，對裝備進行工藝改進等，從而解決施工中存在的井控安全隱患，以及井控安全與生產之間的矛盾。

【關鍵詞】井控裝置；研究；改進；應用

一、抽油桿液壓封井器的引進及應用

在作業施工起下抽油桿過程中，會由于多種原因造成井內壓力失衡出現溢流或井噴現象，以往為了不影響施工進度，在確定安全的情況下冒噴起下抽油桿，造成環境污染、施工人員身體受到污染的危害，在溢流量突增的情況下不能及時關井，造成井噴失控。經過多方面考察，認為型號為HSRW1-14MPa液壓抽油桿封井器比較適合采油五廠油井作業施工的需要，引進并推廣應用。

（一）主要技術參數

密封最大工作壓力：14MPa；

鋼件最小通徑：62mm

膠筒自由通徑：62mm

液控壓力：0-25MPa

適用抽油桿尺寸：3/4"、7/8"、1"

（二）結構（圖1）

由承壓法蘭、油缸套、連接法蘭、活塞膠芯總成、氮氣緩沖器及液動系統等組成。

（三）主要特點及適用范圍

（1）在抽油桿柱上帶有扶正器或變徑時，可密封起下抽油桿的管桿環空；

（2）當注入壓力適當時，膠芯內徑可通過其內的抽油桿柱外徑發生變化，可實現對起下抽油桿柱的動態密封；

（3）當井內有抽油桿時，密封的管桿環空壓力達到一定值時，活塞可隨其壓力升高而自動壓縮膠芯產生徑向收縮，達到密封環空的目的，環空壓力越高，膠芯密封程度越好；

（4）可用獨立的遠程液壓控制系統進行控制；

（5）可實現抽油桿本體和接箍通過封井器時的動態封井。

（四）現場應用情況

該封井器適用于修井作業過程中油管內有抽油桿時的擠堵、帶壓洗井、帶壓起下抽油桿等帶壓作業，引進后分別在H47-29、H63-5、H5-92、QC44、H12-129共5口井上使用，性能良好，很好地解決了桿管環空出現的溢流或井噴，控制井噴失控的發生，封井器內的膠芯還起到刮去抽油桿本體上的原油或臟物的作用，改變了井口工作環境。

二、電纜扶正器的研制及應用

在電纜射孔施工中，通常會由于井架不對中及射孔電纜自身重心不穩，導致下入井內的電纜不居中，其危害主要有：1）、偏移的電纜在起下過程中會磨損防噴器閘板前密封膠皮，膠皮受磨損壞，造成防噴器閘板不密封；2）、發生井噴時，由于電纜不居中，影響搶險時間。電纜扶正器能對射孔電纜起到扶正作用，使電纜始終處在防噴器通徑的中心位置。

（一）結構原理（圖2）

電纜扶正器由本體、調節絲杠和電纜扶正塊組成。調節絲杠與電纜扶正塊連接，安裝在扶正器的本體上，本體上固定有螺栓，通過固定螺栓與防噴器法蘭連接，固定牢固后將下入井內的射孔電纜放入扶正塊內，旋動調節絲杠作軸向移動，帶動扶正塊軸向移動，迫使射孔電纜處于防噴器通徑的中心位置。

（二）現場應用情況

工具制作成功后，與電纜射孔防噴器配套使用，將電纜控制在防噴器通徑的中心位置，避免了下入井中的電纜對防噴器閘板前密封膠皮的磨損，消除了安全隱患，防止井噴失控的發生。

三、旋塞旋扣扳手

旋塞是作業施工常用的內防噴裝置，其本體外形為圓柱形，對其安裝、拆卸的工具用的是管鉗，通常出現打滑、花費時間長等問題，不但影響搶險時間，還不易保證安裝質量。根據旋塞的外形特征，制作了旋塞專用旋扣扳手，以滿足井控安全的需要。

（一）結構原理（圖3）

旋扣扳手主要由殼體、牙塊、手柄、固定螺栓等組成。殼體為兩半，用軸連接，可180°旋轉，殼體內部分布4個固定的牙塊，兩殼體合起后內徑略小于旋塞外徑，殼體外壁有2個對稱的手柄，開口處有可活動的螺栓。

使用時，將旋塞扳手的殼體打開，選旋塞本體合適的位置進入扳手殼體內，關閉殼體，將螺栓上緊，殼體內牙塊在徑向力的作用下咬緊旋塞外壁，推動手柄，實現旋塞的上扣和卸扣。

（二）現場應用情況

旋塞旋扣扳手彌補了常用工具——管鉗上卸圓柱體存在的缺點，現場安裝、拆卸旋塞時使用旋扣扳手，能夠快速地完成上卸操作，為搶險贏得了寶貴的時間，同時避免了大扭矩上卸扣時因管鉗打滑對操作人員造成的傷害。

四、井控裝置的改進

（一）防噴器擴徑

為了保證井控安全，在正常起下管柱及措施井作業施工時，必須安裝防噴器，原來使用的防噴器通徑為180mm，350型井口油管懸掛器無法通過，需要將防噴器拆卸后再安裝油管懸掛器，不但影響施工進度，增加施工人員的勞動強度，而且存在著井控安全隱患。經過論證，認為將防噴器的通徑由180mm擴大至使油管懸掛器能通過的尺寸185mm，不影響防噴器的耐壓強度，近年先后將我單位FZ18-21防噴器17臺，2FZ18-35防噴器2臺送到專業廠家，成功的將通徑擴大至185mm。擴徑后的防噴器經試壓檢驗均符合標準，投入使用后，解決了生產與井控之間的矛盾。

（二）旋塞拔塞與扳手的改進

旋塞上的拔塞是旋塞內球閥的開關閥，其功能的好壞決定著發生井噴時能否快速關閉旋塞。以往的拔塞開關部位是內六方形，需要的開關工具扳手也是六方形，經過多次的開關操作，拔塞的內六方的棱角磨圓，導致開關操作困難，甚至無法進行開關操作，只好將無法進行開關操作的旋塞報廢。經過研究后將拔塞的開關部位內六方形改為內四方形，扳手也由六方改為四方。經改進后的拔塞再沒有出現損壞現象。

五、結束語

做好井控工作是油田安全、環保生產的保障，企業的發展需要具有新技術的設備做后盾。在應用過程中，對井控裝置不斷進行改進與創新，大膽引進新技術，進行技術革新，提高井控裝置的技術性能，從根本上做好井控工作，以適應現代油田發展的需要。

【參考文獻】

1、《井下作業井控技術》

2、《抽油桿液壓封井器說明書》