淺談節(jié)流壓井管匯在井控技術(shù)中的應(yīng)用

姜毅磊

【摘 要】隨著科學(xué)技術(shù)的有效發(fā)展，我國(guó)工業(yè)機(jī)械制造業(yè)得到了充分的進(jìn)步，井控技術(shù)的應(yīng)用，不僅保障了人們基本的生產(chǎn)生活，也為現(xiàn)代化社會(huì)的發(fā)展和進(jìn)步提供了技術(shù)基礎(chǔ)。同時(shí)，在井控技術(shù)中采取節(jié)流壓井管匯系統(tǒng)，能夠極大地提升井控技術(shù)應(yīng)用的效率，優(yōu)化工業(yè)技術(shù)加工質(zhì)量的同時(shí)，為新技術(shù)和新設(shè)備的更新奠定基礎(chǔ)。論文主要研究節(jié)流壓井管匯在井控技術(shù)中的應(yīng)用。

【Abstract】With the effective development of science and technology， China's industrial machinery manufacturing industry has been fully advanced. The application of well control technology not only guarantees people's basic production and life， but also provides a technical basis for the development and progress of modern society. At the same time， adopting throttling kill manifold system in well control technology can greatly improve the efficiency of well control technology application， optimize the processing quality of industrial technology， and lay a foundation for the update of new technology and new equipment. This paper mainly studies the application of choke and kill manifold in well control technology.

【關(guān)鍵詞】節(jié)流壓井管匯;井控技術(shù);應(yīng)用

【Keywords】choke and kill manifold; well control technology; application

【中圖分類號(hào)】TE242 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?【文獻(xiàn)標(biāo)志碼】A ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?【文章編號(hào)】1673-1069（2019）11-0150-02

1 引言

伴隨著科學(xué)技術(shù)的逐漸發(fā)展，節(jié)流壓井管匯在井控技術(shù)中的應(yīng)用范圍越來(lái)越廣，不僅能夠保障井控安全，同時(shí)還能起到有效地節(jié)約資源、保護(hù)環(huán)境的作用。因此，在實(shí)際的應(yīng)用過(guò)程中，應(yīng)該認(rèn)識(shí)到井控技術(shù)的基本作業(yè)要點(diǎn)，使節(jié)流壓井管匯系統(tǒng)能夠與井控技術(shù)相配套，提升井控技術(shù)作業(yè)水平的同時(shí)，為整個(gè)社會(huì)的發(fā)展和進(jìn)步提供堅(jiān)實(shí)的技術(shù)保障。

2 井控技術(shù)的基本內(nèi)涵分析

在工業(yè)技術(shù)施工中，井控技術(shù)最重要的施工要領(lǐng)及作用就是控制油氣井的壓力，以防止由于壓力過(guò)大或其他相關(guān)問(wèn)題造成的壓漏或井涌的情況。在施工的過(guò)程中，一旦井底的壓力比地層的壓力低，這種情況稱為欠壓力平衡，這種平衡通常都是由一定密度的鉆井液來(lái)保持，在鉆井施工中，機(jī)械設(shè)備的轉(zhuǎn)速過(guò)快時(shí)，鉆井液的密度就會(huì)隨之降低，使得鉆頭直接碰到地表，或者是造成地下的空氣流通速度太快，最終導(dǎo)致壓力過(guò)大，甚至是鉆井液沒(méi)有得到及時(shí)地灌滿，引發(fā)重大的作業(yè)或安全事故。同時(shí)，這種平衡被破壞，整個(gè)井口也會(huì)出現(xiàn)一定的壓漏或井涌的情況。基于此，為了能夠保證井底壓力與地表壓力的平衡，并維持流量的穩(wěn)定性，對(duì)節(jié)流閥進(jìn)行開(kāi)關(guān)調(diào)節(jié)是最重要的方法。

3 造成井噴失控的原因以及后果

隨著科學(xué)技術(shù)的逐漸發(fā)展以及人們安全意識(shí)的逐漸升級(jí)，在對(duì)油田進(jìn)行開(kāi)采等相關(guān)工作時(shí)，會(huì)針對(duì)可能潛在的井噴風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行有效控制，但是依然會(huì)受到外界因素或部分人為因素的干擾而出現(xiàn)井噴的情況。具體來(lái)講，造成井噴的原因主要包括：技術(shù)或開(kāi)采人員在面對(duì)油田溢出或溢滿時(shí)，放任不管，并沒(méi)有進(jìn)行及時(shí)有效地處理，導(dǎo)致井噴情況的發(fā)生;在進(jìn)行開(kāi)采之前需要安裝相關(guān)的機(jī)械和設(shè)備，但是在安裝的過(guò)程中，由于沒(méi)有進(jìn)行預(yù)先的測(cè)試，設(shè)備各組建之間存在不相關(guān)甚至是不匹配的情況，在實(shí)際工作中有些功效無(wú)法有效地發(fā)揮出來(lái)，甚至后續(xù)也沒(méi)有進(jìn)行及時(shí)地整修和改進(jìn)，導(dǎo)致井噴情況的發(fā)生;油田開(kāi)采或相關(guān)技術(shù)人員，效益意識(shí)過(guò)重，并沒(méi)有及時(shí)有效地認(rèn)識(shí)到井口整體設(shè)計(jì)的相關(guān)概念，缺乏對(duì)淺氣層的有效認(rèn)知，也就是在實(shí)際工作之前并沒(méi)有做好必要的準(zhǔn)備和學(xué)習(xí)工作，較為盲目地出具開(kāi)采設(shè)計(jì)規(guī)劃，實(shí)際考察工作不足，再加上對(duì)井噴危害性的認(rèn)知不夠等因素，最終釀成嚴(yán)重后果。油田無(wú)論是在開(kāi)采過(guò)程中還是閑置不用時(shí)，都需要委派專業(yè)的人員進(jìn)行看守和管理，但是在實(shí)踐中，由于開(kāi)采或相關(guān)技術(shù)人員的疏忽，并未在油田的井口設(shè)置專門(mén)的看守和管理人員，一旦發(fā)生初級(jí)危險(xiǎn)來(lái)不及上報(bào)就會(huì)觸及更大的風(fēng)險(xiǎn)，管控意識(shí)還相對(duì)不足。除此之外，由于防噴器在應(yīng)用的過(guò)程中容易出現(xiàn)破損，技術(shù)人員沒(méi)有第一意識(shí)察覺(jué)，或者是地質(zhì)設(shè)計(jì)不夠合理，最終導(dǎo)致鉆井液密度較低，這些都是可能引發(fā)油田井噴的原因，需要相關(guān)單位和技術(shù)部門(mén)予以高度重視[1]。

針對(duì)油田井噴的影響和后果來(lái)說(shuō)，其除了會(huì)對(duì)相關(guān)技術(shù)人員造成身體威脅、影響經(jīng)濟(jì)效益之外，還會(huì)影響相關(guān)企業(yè)的生產(chǎn)和經(jīng)營(yíng)，對(duì)當(dāng)?shù)氐沫h(huán)境造成極大的破壞，后續(xù)在整修和維護(hù)的過(guò)程中會(huì)花費(fèi)大量的人力和經(jīng)費(fèi)，耗時(shí)也較長(zhǎng)。同時(shí)，在農(nóng)業(yè)和工業(yè)方面的影響也相對(duì)較大，工業(yè)缺少油田的支撐，會(huì)降低工作效率。農(nóng)業(yè)由于井噴會(huì)污染土地和植被，影響收成。甚至由于油田井噴的出現(xiàn)，大大打破了當(dāng)?shù)鼐用裨镜纳钚螒B(tài)，會(huì)導(dǎo)致當(dāng)?shù)爻霈F(xiàn)頻繁地出現(xiàn)地震和火災(zāi)等事故，影響當(dāng)?shù)鼐用竦纳眢w健康和財(cái)產(chǎn)安全，對(duì)于環(huán)境來(lái)講也具有極大的威脅性。

4 節(jié)流壓井管匯的構(gòu)成、安裝和應(yīng)用

4.1 構(gòu)成和安裝

節(jié)流壓井管匯的構(gòu)成相對(duì)來(lái)說(shuō)較為復(fù)雜，而且不同的部件，其結(jié)構(gòu)和功能都各有差異。通常來(lái)講，節(jié)流管匯是由3#、5#、6#、9#、10#、11#、12#、13#、14#、15#、16#、21#手動(dòng)平板閥，17#液動(dòng)節(jié)流閥、氣動(dòng)閥位變送器，18#手動(dòng)節(jié)流閥， 22#可調(diào)節(jié)流閥、緩沖管、泥漿回收管線、放噴管線、五通及其上部截止閥、壓力表和氣動(dòng)壓力表送器組成。

壓井管匯由4#、7#、8#手動(dòng)平板閥，23#單流閥、壓井管線、放噴管線、四通及其上部截止閥和壓力表組成[2]。示意圖如下。

拆分來(lái)講，節(jié)流管匯集中安裝在右側(cè)的井架上，并作為3#平板閥和右側(cè)的防噴管線的連接設(shè)備;液動(dòng)節(jié)流閥的氣管線及油管線與節(jié)流液控箱中相應(yīng)的接頭連接。在實(shí)際進(jìn)行壓井工作的過(guò)程中，4#與7#分別被安置在左側(cè)，使防噴管線和放噴管線能夠有效相連。等到整體部件全部安裝完成之后，編號(hào)掛牌標(biāo)識(shí)，并閥門(mén)的開(kāi)關(guān)狀態(tài)與標(biāo)識(shí)相一致。

4.2 應(yīng)用

通常情況下，節(jié)流壓井管匯的應(yīng)用主要包括關(guān)井和壓井兩個(gè)重要方面。首先從關(guān)井來(lái)講。由于施工階段的不同，關(guān)井的工作原理和工作性能也各有差異。一般來(lái)說(shuō)，當(dāng)井口出現(xiàn)溢流，需要技術(shù)人員打開(kāi)3#手動(dòng)平板閥，但是在冬季尤其是氣溫驟降的時(shí)節(jié)，則需要打開(kāi)1#手動(dòng)平板閥，關(guān)閉相應(yīng)的內(nèi)防噴工具及關(guān)閉環(huán)形防噴器、半封閘板或者全封閘板。如果井口此時(shí)處于空缺的狀態(tài)，則需要省去關(guān)閉放噴工具的步驟。由此可見(jiàn)，由于溫度的不同，所采取的關(guān)井應(yīng)用模式也應(yīng)該有所差異。

其次，從壓井的角度來(lái)講。井口在溢流發(fā)生之后，需要采取以下幾個(gè)步驟：首先打開(kāi)內(nèi)防噴工具，通過(guò)鉆具泵入加重鉆井液。打開(kāi)3#手動(dòng)平板閥，調(diào)節(jié)17#液動(dòng)節(jié)流閥節(jié)流放噴。以此防止鉆井液受到嚴(yán)重的污染影響后續(xù)的開(kāi)發(fā)和開(kāi)采。需要注意的是，節(jié)流壓井管匯功能的發(fā)揮，主要是為了能夠保護(hù)井控系統(tǒng)，防止其出現(xiàn)套壓、溢流以及井噴等，因此，需要根據(jù)不同的井控技術(shù)和系統(tǒng)類型選擇有效的控制方法。

5 構(gòu)件的改進(jìn)和展望

在分析節(jié)流與壓井的過(guò)程中，一旦發(fā)現(xiàn)底層的流體進(jìn)入井內(nèi)，導(dǎo)致井內(nèi)的氣體逐漸向上移動(dòng)，使得井內(nèi)的氣體的體積不斷膨脹，此時(shí)，為了能夠有效防止出現(xiàn)管線崩壞的情況，需要立即關(guān)閉節(jié)流閥門(mén)并放噴。同時(shí)，為了能夠?qū)⒕畠?nèi)的壓力值恢復(fù)到正常的狀態(tài)，以重新建立平衡，還需要做好密度的設(shè)計(jì)以及井底深度測(cè)試等工作。而井內(nèi)液體流動(dòng)的速度，一旦達(dá)到某一巔峰值，節(jié)流匯管以及相關(guān)的各組件都會(huì)受到相應(yīng)程度的破損。基于此，在進(jìn)行后續(xù)修復(fù)時(shí)，技術(shù)人員首先應(yīng)該定期檢查井內(nèi)的節(jié)流管線，其芯片是否存在磨損的情況，并打開(kāi)適當(dāng)?shù)墓?jié)流閥門(mén)。其次，一旦發(fā)現(xiàn)液動(dòng)節(jié)流閥門(mén)的開(kāi)關(guān)處于正常活動(dòng)的范圍，就需要將手動(dòng)閥門(mén)打開(kāi)，并重新檢查各部件閥座和閥芯，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題及時(shí)檢修。最后，技術(shù)人員也需要將全部的閥門(mén)都進(jìn)行打開(kāi)處理，并做好必要的清潔管理工作，通過(guò)焊接、加厚或加粗等，提升各部件的使用壽命，使其能夠發(fā)揮正常的功能，保障節(jié)流壓井管匯系統(tǒng)的有效工作，并提升其在井控技術(shù)中的有效應(yīng)用[3]。

6 結(jié)語(yǔ)

隨著科學(xué)技術(shù)的逐漸發(fā)展以及社會(huì)的不斷進(jìn)步，新的工業(yè)技術(shù)和高科技設(shè)備逐漸被應(yīng)用到井控工作當(dāng)中，不僅實(shí)現(xiàn)了預(yù)期的經(jīng)濟(jì)效益，而且為新技術(shù)的研發(fā)奠定了技術(shù)基礎(chǔ)。尤其是提升節(jié)流壓井管匯在井控技術(shù)中的應(yīng)用效率，不僅能夠使得油田開(kāi)采等工作得到有效地落實(shí)，提升工作效率，還能在一定程度上促進(jìn)井控技術(shù)的優(yōu)化升級(jí)，保證工業(yè)、農(nóng)業(yè)的生產(chǎn)效率，并為環(huán)境建設(shè)提供一個(gè)更為穩(wěn)定的基礎(chǔ)支撐。

【參考文獻(xiàn)】

【1】鄧時(shí)釗.節(jié)流壓井管匯在井控技術(shù)中的應(yīng)用[J].技術(shù)與市場(chǎng)，2018，25（12）：93-94.

【2】張玉英，王永宏.節(jié)流壓井管匯在井控技術(shù)中的作用[J].石油礦場(chǎng)機(jī)械，2007（06）：56-57.

【3】劉玲玉.節(jié)流壓井管匯在井控技術(shù)中的應(yīng)用[J].核心技術(shù)，2019，25（3）：12-15.