實現鉆井作業安全生產的井控技術措施

熊小華(陜西省西安德安注冊安全工程師事務所有限公司，陜西 西安 710200)

0 引言

隨著經濟和科學技術的不斷發展，現階段我國的油田開采技術已經有了很大的進步和提高。在油田開采的過程中，安全問題始終是石油化工企業重點關注的問題之一。在此背景下，井控技術隨著科學技術水平的提高而具有更加先進和完善的運行系統與管理體系，為油田生產安全提供了更高保障。要想對井控技術實現鉆井專業安全生產的措施進行分析，首先就要了解什么是井控技術。

1 井控技術的概述

1.1 井控技術的簡介

井控技術是現階段應用于我國石油化工企業保障油田開采過程的安全工作的重要技術[1]。因為油田大多儲藏在地下，因而在進行鉆井專業時，通常需要重點注意油氣井和油井在作業中由壓力異常導致的安全問題。井控技術就是基于這種情況誕生的一種技術，其能通過特定技術手段來調節油氣井和油井在鉆井專業時產生的壓力，進而達到保障整個油氣井和油井開采過程的安全性的目的。現階段，這種技術在我國的石油化工企業中有著廣泛應用。

1.2 井控技術的分級

在油田開采的過程中，可以將井控技術具體劃分為一級井控、二級井控、三級井控三個級別。在應用井控技術時，為了能夠保障整個天然氣鉆井井控工作的安全運行，一方面需要按照“立足一級井控、強化二級井控、做好三計井控預案”的原則來做好天然氣鉆井的井控工作。另一方面則要在井控工作進行的過程中積極貫徹落實“以人為本、警鐘長鳴、科學防控、嚴格監管、保護油氣”的工作方針和“井控為天、井控為先”的理念。在此基礎上還要更加嚴格細致，堅持不懈地做好井控工作，這樣不僅能夠保障鉆井的安全生產，還能夠保障整個油氣井和油井生產過程的安全。

2 鉆井作業安全隱患產生的原因

2.1 井控操作不正確

油田的開采屬于地下作業，作業環境比較復雜，對于技術水平的要求比較高，在井控作業的時候一旦出現疏漏會導致其實際應用的效果大打折扣。由于鉆井作業自身的復雜性，僅僅依靠技術方案和模擬環節無法得到預設的效果，更重要的是在進行井控操作時需要遵循“因地制宜”的原則。但是，目前我國的井控作業存在比較明顯的缺失。相關部門在進行鉆井作業的時候，在安全防護管理方面存在疏忽，并且將井控技術的應用限制在第一階段，導致在具體作業推進階段，無法保證井控技術的有序操作，進而增大在具體施工時出現井噴等事故的可能性，為作業安全以及工作人員自身的生命安全造成威脅。

2.2 密封度不足

油井的鉆井作業安全防護工作發揮著十分重要的作用，但是一旦在作業的過程中出現防護井井控范圍內壓力過大的情況，就會導致油井內部外部的壓力差瞬間的提升，進而導致后續工作的進行出現危險事故。在瞬間壓力差增大的情況下，一旦相關部門沒有采取相應的措施進行處理會導致油井出現井噴等危險性事故，另外，在儲能器運作的時候，其中關鍵的單向閥、轉向閥、油缸等部分工作的穩定程度也會隨著溢流閥的控制情況的變化發生改變，這時候如果有一個環節存在不穩定的因素都會導致鉆井作業可能出現爆炸的現象[2]。

2.3 沒有把控操作要點

井控技術在鉆井作業中的應用需要把控其中的細節要點，才可以保證其作業可以得到有效的發揮。但是在具體操作的過程中如果出現操作不當的問題會導致整個井下安全生產出現問題區域，進而導致鉆井作業出現安全隱患。基于此，工作人員在具體進行作業時需要把握重點施工的環節，進而可以優化其實際應用的效果。在具體作業的時候，主要的操作失誤原因有以下四點：

(1)相關工作人員沒有在出現井下溢流區域內部出現問題點的情況下，及時對問題點進行控制，這就導致短時間出現高壓迅速噴發等危險的概率大幅度增加，這時候控制的難度比較大。

(2)工作人員在井控技術的日常操作時，片面認識井控防護的相關知識，重點關注井噴問題點，但是對壓力系數比較低的區域缺乏相應的防護手段。進而導致防護工作無法達到預設的效果，甚至會出現因小失大的情況，為安全生產帶來威脅。

(3)空井部分的預留期比較長，導致底部循環以及井下流通的強度存在缺失，進而出現長時間的底部氣體擠壓的現象、壓力強度增加或者出現井口堵塞等問題，后續甚至會出現部分導流的可靠性缺失的狀況，從而導致鉆井作業的安全風險的增加。

(4)井內壓力調節不當也是安全問題出現的主要原因之一，造成這種現象的主要原因有兩個，其一是井內修井壓力柱過高，其二是相鄰注水井的注水量超出了額定最高標準。

3 利用井控技術對鉆井作業安全生產的措施

3.1 精準操作井控技術

井控技術是保證井下安全作業的關鍵性技術，是實現安全鉆井作業的關鍵。在具體實踐的過程中，為了保證其作業可以得到有效發揮，需要對技術操作方式進行具體地安排，進而可以達到既定的技術實施效果。首先，井控技術需要根據鉆井作業的實際情況選擇并且配備相應的安全防護手段。另外，井控技術的應用需要保證技術操作的合理性，并且按照既定的標準進行施工。這里以某石油企業在油田開采過程中對井控技術的應用要點為例：

(1)對區域內部的井下石油開發工作進行綜合的分析以及研究，并且對不同等級的井控技術的基本要點進行準備并且配備相應的防護措施。

(2)在具體進行井控技術操作時，為了保證后續工作安排的合理性，保證井控操作現場的有序性，技術人員需要在日常的生產和開發的狀態下對生產操控環節進行綜合管理。并且按照一般的流程進行實踐，實現對生產操作環節的有效管理，對實踐內容層面進行調節和規制。

通過對上述的運行情況分析可以發現，在具體應用井控技術時需要保證其工作的合理性，并且將技術和運用流程兩個方面進行具體完善，進而可以實現井下資源科學運作和科學防護的實踐，優化井控實踐技術的實際效果，保證鉆井作業的安全性。

3.2 提升空間封閉性

在井控技術實踐應用的過程中，井下空間密封性的調節是保證其實際運用效果的關鍵。比如在某地區的井控作業進行的過程中，需要根據井控作業的實際需求對裝置部分進行及時地操作調整，適應當前鉆井作業的結構特點。其具體的操作環節是：

首先，技術人員對井控技術實踐的裝置進行監測，及時更換密封性較差或受損嚴重的元件。其次，根據鉆井作業控制的壓力強度，開展額定性的壓力調節。如果井下的壓力不穩定，可以利用放噴輔助調節裝置進行處理。最后，針對關鍵元件比如：儲能器、單向閥、油泵、換向閥、溢流閥以及油缸各個部分的壓力情況進行調整，避免出現局部管理不當的問題，出現因小失大的現象，保證整體的應用效果。實際上，井控技術的作用可以在最大程度上提升井下開采工作的安全系數，并且可以將其控制度保證在最低等級狀態之下，優化開采工作的實際效果。

3.3 把控操作要點

通過對上文的實際情況分析可以發現，在具體施工的過程中需要把控井控技術的關鍵點，根據油田自身的實際情況進行實踐工作，其具體的工作要點按照下文。

3.3.1 溢流問題的處理

井控技術在應用的時候需要按照精確、準時的原則：其中精確的概念就是遇到問題選擇相應的解決方案進行解決。準時就是需要在出現問題或者發現問題之后立刻采取相應的措施進行處理，避免出現遺留問題導致整個工程的安全質量受到不良的影響。比如在某油田運行的過程中，出現溢流區域斷裂的問題需要立刻啟動一級防護。由此可見，解決溢流問題的關鍵是盡早發現問題并且盡早采取相應的措施進行處理，保證鉆井作業的安全[3]。

3.3.2 井控區域的全面防護

井控技術是對井下生產的全環境進行區域防護。隨著我國經濟的發展以及技術水平的提升，技術人員需要充分利用井控技術，開展全面性覆蓋性的生產操控。因此，技術人員需要不斷發展技術，打破局部限制，實現全面操控，進而可以優化實際應用的效果。另外，技術人員需要依托于計算機網絡技術，采取網絡監控的方式進行產業結構規制，優化實際應用的效果。另外，需要從操控區域進行安全層面的把控，提升實際應用的效果。

3.3.3 空井預留時間調節

空井預留時間是技術人員需要重點把控的環節之一，比如某油田在開采的過程中將預留時間的時長控制在10 min以上，并且每隔30 min進行底部氣體循環導流，優化實際應用的效果，進而可以提升整體作業的安全系數。

3.3.4 井內壓力靈活調整

井控技術在進行實踐的時候需要對井內壓力進行靈活調整，在實踐時需要具體把握兩個部分：第一部分是井內修井的壓力強度不宜過高；第二部分是需要把控井下注水的強度。

4 結語

鉆井作業是進行石油開采的重要環節之一，但在具體應用時由于鉆井作業的復雜性而導致安全事故頻發。井控技術是提升鉆井作業安全系數的關鍵技術。基于此，相關部門需要對井控技術的應用情況進行深入地探究，從而可以提出有效的措施，保證鉆井作業的安全性。