井控設備在石油鉆井施工過程中的應用

張雪晶 趙靖

摘要：為提高企業在石油鉆探項目中，保證石油鉆井的安全，充分合理利用井控設備，能夠提高鉆井質量，對整個石油鉆探施工過程控制，對石油鉆探起了到保駕護航的作用，應用先進的石油鉆井井控設備，能更好、出色的完成石油鉆探任務。

關鍵詞：井控設備;石油鉆井;施工過程;應用

針對石油鉆探的安全、質量問題，合理運用井控設備和技術，能夠一定程度避免井噴等問題，有利于安全平穩地完成石油鉆井任務，可促進石油鉆井項目順利地完成。在石油鉆井施工中的應用。因此，在石油鉆探項目中，應用井控技術措施、井控設備很有必要，從根本上提高石油鉆井的安全性。

1 石油鉆井中井控設備綜述

石油鉆井中井控設備是一套壓力控制技術的專用設備、儀表和工具，包括井控的井口裝置、井控管匯、鉆具內的防噴工具、鉆井液氣體分離器、起鉆自動灌鉆井液裝置等，結合各種監控裝置和系統，對循環罐的液位進行監測和報警，保證鉆井液正常循環，防止發生冒罐事故，而導致環境污染。

在鉆井過程中，需鉆井液柱壓力>地層壓力，防止地層液體浸入井內，需嚴格監測油氣井壓力，避免油氣井的內、外部受到的壓力大于原油的界限而導致井噴，這時需井控設備對油井壓井，將失控的壓力恢復正常水平。井控設備具有預防井噴和井涌、及時發現溢流的作用。在出現異常情況時，石油鉆井中井控設備能在短時間內對事故油井進行控制，讓油氣井的壓力失控狀態重新恢復平衡。因此，石油鉆井中井控設備在出現嚴重的井噴事故時，該技術的應用可防止事故擴大，避免給石油鉆井帶來經濟損失。

2 石油鉆井中井控設備的應用

石油鉆井中井控設備比傳統石油鉆井設備的安全系數要高，避免安全事故發生。通過鉆井中井控設備的應用，防止井噴事故的發生。石油鉆井過程中，須確保井控設備正常運行，日常管理過程中，需加強對井控設備的維護、保養，提高井控設備的運行效率，出色完成井控管理任務，提高石油鉆井施工的質量。因此，熟練應用井控設備的各個系統，在石油鉆井中是很有必要。

（1）井控設備中節流控制系統的應用

鉆井施工中，一般不會用常規的鉆井設備，為提高安全系數，采用高規格井控設備。比如單級節流控制系統、多級節流系統，該系統可對高壓流體進行節流降壓，其中多級節流承壓能力較高，可滿足高壓高產的油氣井勘探開發的需要。節流控制系統是將氣體壓縮，經過濾處理，然后在總閥樞紐分配給各個部位的換氣閥自行控制，把氣動壓力變送器將信號傳到鉆井的信息系統，降低事故發生率。

（2）井控設備中井口液壓防噴器的應用

鉆井防噴器一般可分為單閘板、雙閘板、萬能 （環形）和旋轉防噴器這幾種。根據現場需求，可將它們不同的組合應用。鉆井防噴器的防噴反應時間短，動作迅速，操作方便，安全可靠，能夠進行現場的維修保養，降低事故的風險。環形的井口防噴器的動作時間不超過30s，閘板防噴器的動作時間3-8s，打開液動放噴閥的時間僅僅為3s，達到了應急響應的狀態，避免井內壓力過高，而引發嚴重的安全事故。其實用性和安全性都非常高，維修保養在現場即可，如閘板防噴器中膠芯壞，在現場可修復，降低了生產事故的風險，防噴器在事故過程中的反應時間短，達到了情況緊急需要時的應急效果，從而能避免嚴重的安全事故。井口防噴器開關無需人為干預，而是用液壓進行操作，屬于液壓或者氣壓控制。合理選用液壓防噴器，保證安全合理鉆探井筒，依據所鉆探井筒的實際情況，優選液壓防噴器，保證達到平衡鉆井的條件，節約石油鉆井的費用，滿足低成本鉆井施工的需要。

（3）井控設備中智能井控系統的應用

井控設備中智能井控系統由3部分構成，即電液控制箱、節流管匯、工控機、控制監測軟件。節流管匯上的傳感器將檢測到的各類信號匯總到工控機的顯示屏上，如排量、節流閥降壓等參數，其控制信號要先在電液控制箱進行轉化，更好地掌控液動節流閥，隨時控制液動節流閥開度，使油氣井井筒內壓力在合理的壓力值范圍內變化。多項控制系統結合成智能井控系統，在不同的場合可靈活使用。比如在陸地鉆井施工的時候可以選擇氣控和液控系統組合使用，控制效果好，其中最重要的就是節流閥壓降的實時控制。

（4）發聲檢測儀和欠平衡狀態

由于鉆井各項設備長時間使用，會導致其內部出現缺陷，如未及時處理或進行有損探測，不僅會對設備的使用壽命造成影響，甚至有可能會發生嚴重的安全生產事故。為此采用發生檢測儀和無傷的檢查技術，該技術敏感性好，及時發現難發現的問題，判定誤差小。如防噴器等厚壁、探傷的檢測。在鉆井作業時遇到欠平衡鉆井，在某種情況下環空內泥漿高度大于鉆桿內泥漿高度或者鉆桿壓力低于地層壓力，使得井底下面的流體向上涌。

（5）鉆井控制裝置的應用。

為提高鉆井井控設備工作效率，需周期性地對井控設備進行檢查、維護，提高井控設備的維護效率。對于井控設備、防噴器進行檢查和維護工作，檢查防噴器是否處于正常工作狀態，對零件的松緊度檢查，對防噴器密封膠芯加固，提高井控設備密封性。檢查井控設備的防噴管線和防空管線相互之間的連接狀況，不能存在銹蝕或者是焊接開裂的情況。現場鉆井施工過程中，控制系統有3種，電控、液控、氣控。

3.加強井控設備的檢查和維護

為了提高鉆井井控設備的功效，對其進行定期的檢查和維護，提高井控設備的運行效率，達到預期的井控效果。對井控的防噴器組進行檢查和維護，檢查防噴器組是否處于正常的開關狀態，各部位的緊固情況，對防噴器的部件進行檢查和維護，及時更換密封膠芯，提高密封性能。

4.結論

通過研究井控設備在石油施工鉆井全過程的應用，可以降低石油鉆井中的事故概率，井控設備為安全鉆井提供了保障措施，保護鉆井施工人員的安全，提高鉆井設備的安全運行效率，保證油氣井鉆井施工全過程的安全。

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