天然氣井井控技術應用現狀及發展探討

官小虎 王曉峰 閆保安

摘要：隨著我國經濟的不斷發展，人們對天然氣等清潔能源的需求也在不斷地增加，與此同時我國對天然氣資源的勘探規模也在不斷地擴大，對鉆探技術的水平也提出了更高的要求。從當前的發展情況來看，傳統的勘探技術已經沒有辦法滿足新的鉆井工藝的要求，現代天然氣井也在朝著信息化、現代化的方向發展。所以為了更好地實現現代井控的目標，高效地完成鉆井開采工作，相關部門應當不斷地對勘探技術進行創新。本文就根據天然氣井目前存在的問題及技術難題進行了分析，并給出了相應的解決措施。

關鍵詞：天然氣井;井控技術;應用現狀

引言：井控工作在天然氣勘探的過程中起到非常重要的作用，因為天然氣本身具有易燃易爆的特性，再加上天然氣在地層孔隙中處于壓縮狀態，一旦地層被打開天然氣就會立即進入井筒，這時如果不立即采取措施來控制井筒就會引發井噴事故。井噴事故一旦爆發就會對現場施工人員的人身和財產安全造成威脅，并且給環境帶來巨大的危害，影響天然氣勘探的效果。

一、天然氣井井控技術存在的技術難題

（一）井控設備性能不能滿足生產的要求

由于高壓油田氣的儲層含氣量比較大，對井控設備的要求也比較高。但是在實際勘探的過程中由于井筒的壓力比較大，鉆井液中含有大量的固相顆粒，這樣一來在高壓的作用下，管匯和節流閥就會受到高壓作用的沖刷，井控設備的使用壽命自然就會縮短，井控工作也會受到很大程度的影響，不利于天然氣的開發和利用[1]。

（二）溢流情況不能及時被發現

一般來說，在發生井噴事故之前通常會出現溢流現象，只有施工人員及時準確的判斷出溢流發生的位置，并有效地采取措施讓井內的壓強可以保持平衡，這樣才可以避免出現井噴事故[2]。另外，監管人員也應當密切關注鉆井現場的情況，做好對溢流情況的檢測，具體地可以通過對井內烴氣體的含量以及泥漿池的體積變化情況等參數進行測量，從這些細微的變化中對溢流情況進行管控。但是現階段我國很多的鉆井單位都采取坐崗值守制度，沒有嚴格的監管制度作為支撐，坐崗人員的責任意識不強，擅離職守的情況時有出現，再加上鉆井液靜置時很容易就會出現溢流情況，這樣一來就使得監測的難度大大增加。

（三）平衡鉆井技術不過硬

從目前的鉆井技術來看，最常見的就是近平衡鉆井技術，這種技術一般都會井內的壓力要求比較的高。鉆井單位為了保持井內壓力的平衡一般會通過附加當量密度來對筒內的壓力進行調節，但是這樣很容易就會導致地層壓力和井底壓力之間出現偏差，如果脫氣器不能夠達到預想的脫氣效果，井筒內壓會急劇上升，這樣一來就會導致出現井漏的情況，影響機械鉆速。平衡鉆井技術不能很好地滿足鉆井的要求就會由于壓差的作用導致出現井漏的情況，給油氣層帶來損壞，使得機械鉆速大幅度降低。

二、優化天然氣井井控技術的具體措施

（一）加大對井控設備研發的力度

近年來，隨著我國天然氣氣井開發的不斷深入，鉆井的條件也開始越發的復雜，同時對井控設備的要求也在不斷地提升，這給井控設備研發技術人員提出了新的要求。研發人員在對井控設備進行改良時要考慮到井控設備可以承受的壓力等級，也要考慮到天然氣中存在的腐蝕氣體，從而研制出一系列耐腐蝕、耐高壓的井控設備，讓其可以更好地為天然氣氣井的勘探作出貢獻[3]。另外，對于井控設備中容易受到損害的部分，研發人員也應當重點對其進行改進，可以選用一些強度比較高的材質來打造節流閥門，并且要研發多級節流系統，這樣一來可以很好地保證整個井控過程的穩定性。不僅如此，研發人員也可以大膽地對井控設備進行改造，利用現代信息技術來讓井控設備向自動化、信息化、智能化的發展，并且研制出效率更高的分離器和更加穩定的井控系統。

（二）研發準確性更高的溢流監測儀器

首先在對溢流儀器進行研發時，研發人員要考慮到溢流的特點以及井控技術未來的發展趨勢，這樣才研發出更符合實際的溢流監測儀器。首先溢流早期烴類氣體一般都會進入到鉆井液中，這樣一來井液的體積就會急劇增加，這時想要實現對烴類氣體的監測難度是比較大的，因此需要更加準確、更加精密的儀器來對其進行監測。隨著信息技術的不斷發展，溢流監測儀器也將會更加的精密，它不僅可以及時地發現井筒液面的輕微變化，也可以綜合開關泵和鉆具的下入情況來判斷出軟件是否發生了溢流情況，一旦發現溢流情況，就會立即報警，這樣一來鉆井人員可以及時地采取措施解決溢流情況，避免引發井噴事故。另外，研發人員也應當加強對鉆井的含烴量以及井筒壓力設備的研究，實現對溢流現象的全方位監測。

（三）加大對壓力控制技術的研究

隨著近年來鉆井工程的不斷增多，鉆井技術的水平也在不斷地提升，像氣體鉆井、企業雙向鉆井等技術開始出現，即便是在特殊的鉆井條件下鉆井技術也可以很好地實現鉆探。其中負壓鉆井技術的鉆井效率比較的高，它可以有效的對油氣層形成保護，但是對這種技術對于井筒內壓的要求比較高，依靠目前的壓力控制技術還不能很好地將其鉆井的效果發揮出來[4]。因此在未來的發展過程中我們應當不斷地加強對壓力控制技術的研究，讓其可以更好地幫助提升鉆井效率。另外，研發人員也應當不斷地對配制節流管匯、承壓振動篩和分離器、控制軟件等進行研究，讓它們可以更好地為天然氣鉆井工程服務，從而有效幫助維護井筒內壓的動態平衡，保證鉆井過程的安全性。

結束語：總而言之，天然氣資源是我國的重要資源，同時天然氣的開發對我國的發展也有著非常重要的意義，所以相關部門應當不斷加大對天然氣勘探技術的研究，讓天然氣鉆井井控技術的水平可以不斷地提升。另外為了更好地保證天然氣鉆井的安全性和可靠性，相關人員也應當本著認真負責的原則開展相關的工作，從減少突發事故的發生，提升對突發事故的處理水平出發，不斷地強化對鉆井技術的檢測，讓其可以更好地為天然氣開發做出貢獻。

參考文獻：

[1]暢偉.天然氣鉆井井控技術[J].化工管理，2014（14）：106-106.

[2]王海平.大修井井控技術探討[J].中國石油和化工標準與質量，2013，000（007）：92-92.

[3]李磊.鉆井井控技術探討[J].化工管理，2014（26）：168-168.[4]張玉彬.氣井鉆井井控技術淺談[J].化學工程與裝備，2017（8）：56-57.