海洋鉆井防噴器控制系統發展趨勢的研究

包自強

摘 要：海洋鉆井防噴器控制系統作為海洋鉆井設備中的重要組成部分，其控制的主要對象為井口防噴器組、阻流管匯液動節流閥、壓井閥等重要設備，為井控設備提供充足的液壓動力源，保證井控設備的正常開啟關閉及其他狀態，對鉆井工作人員在處理鉆完井、修井作業時非正常井噴問題的發生擁有著良好的抑制作用，提高海洋鉆井井控的安全性。因此本文主要針對防噴器控制系統設計原則、防噴器控制原理及配置進行了相應的探究，從而為行業相關企業在系統設計選型方面提供更多的改進意見。

關鍵詞：海洋鉆井防噴器;控制系統;發展趨勢

海洋鉆井平臺作為開展鉆探井工作的重要海上結構物，是海上油氣勘探開發不可缺少的手段。一般情況下，平臺為了提高海上油氣勘探的質量，都會將平臺選擇在遠離陸地的海洋區域。但是在實際的工作之中，進行平臺的建造需要投入大量的資金，并且海上作業擁有著極高的風險性，如果遇上了非正常井噴方面的問題，不僅會給海洋鉆井工作的開展造成嚴重的阻礙，給國家造成巨大的經濟損失，同時還會給平臺工作人員搶險、救援的開展造成極大的困難。因此為了避免相關問題的出現，就需要按照一定的原則對防噴器控制系統的進行選型設計。

1防噴器控制系統設計原則

1.1結合相應的行業規范和標準進行設計

當前我國在不斷的發展過程中為了保證海洋鉆井工作的順利進行，海洋鉆井平臺防噴器控制系統設計工作的正常開展有了越來越高的重視。只有做好防噴器控制系統的沒計工作，才能讓海洋鉆井工作質量持續提升。而在進行設計的過程中，如果按照相應的規范和標準進行設計，對于防噴器控制系統在運行期間質量的提升將會產生極大的推動。而這其中API Spec 16D《鉆井控制設備控制系統及分流設備控制系統規范》，SY/T5053.2-2007《鉆井井口控制設備及分流設備控制系統規范》等規范和要求作為防噴器控制系統在進行設計期間需要嚴格遵照的規范[1]。從而通過這種方式，確保防噴器控制系統完成設計和使用之后推動海洋鉆井工作的順利進行。

1.2結合實際的海域情況進行設計

由于海洋鉆井平臺地處海洋附近，因此防噴器控制系統在使用的過程中很容易受到海洋因素的影響。但是由于不同地區在海域環境方面擁有著顯著的差異，不僅在溫度與濕度方面存在著不同之處，同時在海洋鹽霧濃度方面也具有顯著的差異。因此為了保證防噴器控制系統在運行的過程中能夠對海洋鉆井工作的正常進行提供更多的幫助，不僅需要按照保溫或散熱沒計進行設備及管線的設計工作，同時還要在進行設備結構件、管線、緊固件的設計時必須滿足海洋強腐蝕環境要求，有利于避免防噴器控制系統受到海水的嚴重腐蝕[2]。而在進行相應材料的選擇時，將316L高性能防腐材料運用其中，同時嚴格按照海洋油漆標準進行相應的工作，有利于提高防噴器控制系統在運行過程中的質量。

2防噴器控制原理及配置分析

FKDQ型防噴器控制系統作為海洋鉆井平臺在當前開展鉆井工作期間使用的一種新型的控制系統，其主要是由遠程控制臺、防爆按鈕控制箱、HMI操作面板等重要設備構成的。而這其中，遠程控制臺的建立能夠保證防噴器控制系統在使用的過程中能夠順利得到有效的控制。同時由泵組產生高壓控制液，并儲存在蓄能器組中，當需要開關防噴器、節流和壓井閥或操作分流器時，來自蓄能器的高壓控制液通過控制管匯的三位四通轉閥分配到各控制對象。

2.1 BOP與分流器雙操作界面

工作人員在進行防噴器的配置時為了避免相應的設備在使用的過程中占用太大的空間，同時為了促進系統集成化程度的持續提升，需要通過設計BOP控制單元與分流器控制單元雙操作界面的方式共同進行同一遠程控制臺與控制箱的控制。但是在實際的過程中，由于相應的控制對象存在著極大的差異，并且不同的設備在使用習慣方面也有著不同之處，因此為了保證工作的順利進行，就需要確保將整個系統設置為分流器自動操作模式、分流器手動操作模式和BOP操作模式，有利于自由切換司鉆按鈕箱和HMI面板兩種不同的模式。

2.2將氮氣接口作為備用

隨著我國對于海洋鉆井作業工作的開展的重視程度的持續提升，為了保證相關工作的開展擁有更高的質量，對設備在使用過程中安全性的提升也有了越來越高的要求，遠程控制臺控制管匯設計了氮氣備用接口及相應隔離閥，增加了遠程控制臺的冗余配置。面對現場突發井噴需要封井的緊急情況，如果地面防噴器控制裝置遠控臺出現主、備用泵組同時故障，就會導致不能及時封井而發生井噴重大安全事故的出現，從而造成嚴重的經濟損失。因此為了對這種問題進行合理的解決，將氮氣備用接口作為備用設備運用其中，就可以通過高壓氮氣提供壓力緊急關井，對于海洋鉆井平臺安全性能的持續提升擁有著極大的幫助。

3結語

綜上所述，相關工作人員在進行海洋鉆井平臺防噴器控制系統的設計期間，不僅需要結合相應的行業規范和標準進行設計，同時還要結合實際的海域情況進行設計，對于防噴器的正常運行有著極大的促進作用。同時在進行防噴器的配置期間，需要確保BOP與分流器雙操作界面，并且還要將氮氣接口作為備用。從而通過這種方式，保證系統的正常運行。

參考文獻：

[1]趙春明，薛蘇玲，張輝等.海洋鉆井平臺防噴器控制系統研制[J].機械工程師，201 6，4（5）：230-232.

[2]耿艷東，王莎，王衛華等.海洋油氣開發水下防噴器緊急備用控制系統研究[J].石油礦場機械，2016，45（2）：79-83.