井控試壓坑安全防護措施改進設(shè)計

王曉偉 張旭 徐聰

摘要：井控設(shè)備是油氣勘探開發(fā)中油井控制的重要設(shè)施，是油井和氣井試壓控制，事故預(yù)防、監(jiān)測、控制和處理的關(guān)鍵設(shè)備，井控設(shè)備的可靠性與鉆井生產(chǎn)的安全有關(guān)。因此，基于筆者多年的從業(yè)經(jīng)驗，本文分析了井控試壓坑安全防護措施的現(xiàn)狀，并對這些措施進行了改進設(shè)計。

關(guān)鍵詞：井控試壓坑;安全防護;措施;改進

一、引言

眾所周知，在實際的石油鉆探過程中，一旦成型壓力和井底壓力不平衡，就會出現(xiàn)流動，噴射、甚至井噴，這不僅影響正常的鉆井作業(yè)，而且造成環(huán)境污染，還可能會造成人員傷亡。因此，要有效地控制油井壓力失衡的嚴重后果，需要充分利用這些設(shè)備，在油井過程中使用油井控制設(shè)備，監(jiān)視油井過程并在油井時準時實施油井作業(yè)同時，為了保證在井中重新建立壓力平衡，并使井控制設(shè)備有效地控制井中的壓力，必須確保密封可靠性。在完成現(xiàn)場控制設(shè)備的現(xiàn)場安裝后，必須檢查密封性能，而壓力測試是目前最直接，最有效的方法。基于筆者多年的從業(yè)經(jīng)驗，本文介紹了井控試壓坑安全防護措施及改進設(shè)計。

二.試壓方法現(xiàn)狀分析

石油鉆探至少在以下三種情況下需要對井控設(shè)備進行現(xiàn)場壓力測試：首先，安裝和使用井控設(shè)備，其次拆卸或更換井控設(shè)備的密封部件，其三是在鉆探油氣層之前。通過試壓測試可以有效地驗證井控設(shè)備各密封部件的可靠性，確保在關(guān)閉井后可以控制油壓，避免了更嚴重的鉆井井控事故。

傳統(tǒng)的控制良好的設(shè)備的現(xiàn)場壓力測試主要使用壓縮空氣作為動力來驅(qū)動壓力測試泵，將壓力測試介質(zhì)驅(qū)動到壓力測試對象，并通過壓力測試泵的活塞壓縮產(chǎn)生更高的壓縮比，壓力輸出可以達到對受控設(shè)備進行壓力測試的目的。由于氣動泵的活塞是固定的，因此可以在現(xiàn)場調(diào)節(jié)壓縮空氣壓力以適當?shù)卣{(diào)節(jié)泵的輸出壓力。該壓力測試設(shè)備靈活，易于操作，通常在現(xiàn)場使用，但是，該設(shè)備也存在一定的問題：

（一）排量不高，試壓時間較長。

常用的氣動測試泵的單次沖孔能力約為90lYE。為了獲得恒定的輸出壓力值，需要花費更多時間進行加壓，尤其是在測試大型腔室設(shè)備的試壓時，試壓時間將會更長。同時，長期的試壓測試會增加操作人員的勞動強度，這對操作安全沒有幫助。

（二）設(shè)備操作的安全性不高。

氣動試驗泵主要采用手動關(guān)閉操作來實現(xiàn)閥門的開啟和關(guān)閉，在此過程中存在安全隱患。試壓測試泵屬于高壓設(shè)備，如果在高壓管道中鉆孔后發(fā)生破裂或其他問題，可能會嚴重工人的人身傷害。另外，試壓測試泵的手動控制具有時間延遲，這使得不可能精確地控制泵壓力，并且泵壓力與預(yù)定壓力之間總是存在偏差，這不能完全滿足要求及壓力測試標準和規(guī)范。

（三）設(shè)備數(shù)據(jù)信息讀取方式不先進。

在測試井控裝置時，必須準確讀取測試壓力并準確反饋壓降。但是，現(xiàn)有的壓力測試設(shè)備沒有配備相應(yīng)的電子設(shè)備，因此需要手動讀取，這在一定程度上影響數(shù)據(jù)的準確性，無法跟蹤和記錄壓力測試過程，并且對數(shù)據(jù)存儲沒有幫助。

（四）設(shè)備查找故障的方法缺乏安全性。

需要及時查找和解決氣動試泵的缺陷和問題，因此相關(guān)人員必須在近距離觀察連接節(jié)點，并存在一定的安全風(fēng)險隱患。

對氣動試壓泵存在的故障與問題需要進行及時的故障查找與處理，所以，就需要相關(guān)的工作人員對連接節(jié)點進行近距離的觀察，存在一定的安全風(fēng)險。

（五）設(shè)備運輸、管理欠規(guī)范。

設(shè)備本身是靈活的，但是還有許多其他因素，例如試壓測試管道、試壓測試接頭、操作工具和其他固定不牢固等因素，另外，工具和附件在運輸過程中很容易損壞。

三.措施改進

通過以上描述可以看出，常規(guī)的設(shè)備控制良好的試壓測試方法和設(shè)備在實際使用過程中存在一定的問題和缺陷，因此需要進行相應(yīng)的改進和調(diào)整。積極使用現(xiàn)代電子信息技術(shù)可以實現(xiàn)合理的改進和完善，解決現(xiàn)有控制良好的設(shè)備的試壓測試過程中存在的問題，并有效地提高工作過程的安全性。

（一）增加配備電動試壓泵

現(xiàn)有的氣動測試泵本身存在許多問題和缺點，因此可以在試壓測試系統(tǒng)中添加電動試壓測試泵。通過充分利用電動試壓測試泵，可以有效地提高機器排量和機器運行的穩(wěn)定性，這將有助于減少沖壓所需的時間。將電動試壓測試泵連接到氣動測試泵時，氣動測試泵的出口必須通過三通閥連接到電動試壓測試泵，以實現(xiàn)壓力混合。另外，在試壓測試的初始階段，可以使用電動試壓測試泵將大量的試壓測試介質(zhì)注入壓力測試下的腔室中，可以大大提高注入效率，縮短試壓測試時間。

（二）優(yōu)化氣動試壓泵的控制方式

使用電子設(shè)備來調(diào)整和改變氣動測試泵的控制模式。電磁閥零件，例如電磁鎮(zhèn)流器，用于實現(xiàn)閥的遠程控制開關(guān)。該方法不僅可以有效避免工人的安全問題，而且可以更有效地提高井控裝置試壓測試設(shè)備的自動化程度。

（三）安裝遠程監(jiān)控裝置

可以通過安裝監(jiān)控設(shè)備來實現(xiàn)試壓測試泵和試壓測試對象等關(guān)鍵部件的圖像采集，并且可以實時遠程監(jiān)控試壓測試泵和試壓測試對象的運行狀態(tài)，同時還可以同時監(jiān)控所需的參數(shù)，例如 壓力可以通過傳感器遠程發(fā)送，存儲和打印，設(shè)定壓力值后，閥開關(guān)由電磁閥遠程自動控制，傳感器可用于實現(xiàn)壓力測試泵故障的自動識別和報警，有效避免了操作人員的近距離觀察和操作所帶來的危險。

（四）改變設(shè)備運輸管理方式

可使用載重量較大，并且具有較大空間的運輸工具來替換小皮卡，最好可以加裝集裝箱，用集裝箱來裝載試壓泵與其他設(shè)備，并對集裝箱內(nèi)部進行合理的空間規(guī)劃和分區(qū)，劃分出操作區(qū)、裝載區(qū)、監(jiān)控區(qū)等，對工具、配件進行分類籮理，實現(xiàn)運輸過程安全、現(xiàn)場連接迅速、試壓操作便捷、試壓監(jiān)控安全、試壓結(jié)果可靠。

結(jié)論

綜上所述，傳統(tǒng)的井控設(shè)備的現(xiàn)場試壓測試設(shè)備仍存在一些缺點，必須對試壓測試設(shè)備進行適當?shù)母倪M和完善。為了在試壓測試設(shè)備轉(zhuǎn)換過程中全面改進高壓測試控制系統(tǒng)，有必要根據(jù)安全和效率的基本原理，充分利用先進的自動化技術(shù)和集成控制技術(shù)。井控裝置現(xiàn)場壓力測試設(shè)備的合理改造，有效彌補壓力測試設(shè)備的缺陷，大大提高壓力測試設(shè)備的工作效率和工作質(zhì)量，降低工人的安全隱患風(fēng)險。

參考文獻：

[1]張煥井控裝置的現(xiàn)場試壓設(shè)備及改進方法研究[J]化工管理，2013（10）：174—174

[2]張佳，陳艷艷井控裝置現(xiàn)場試壓方法及改進[J]內(nèi)蒙古石油化工，2011（19）：77—78