現(xiàn)場中的井控設備管理大港油田井下教培中心

配備、安裝、維護好井控裝置，確保裝置可靠、好用這是現(xiàn)場井控工作的基礎/關鍵之一，也是確保井控安全的重要條件之一。前言

石油、天然氣井下行業(yè)，歷來非常重視井控工作。因為井控技術是保證石油、天然氣井下作業(yè)的關鍵技術。做好井控工作既有利于發(fā)現(xiàn)和保護油氣層，又可有效地防止井噴、井噴失控或著火事故的發(fā)生。為此，中油集團公司制定了“石油、天然氣鉆井井控規(guī)定”，鉆井標準化委員會制定了“鉆井井控技術規(guī)程”（SY/T6426）；“鉆井井控裝置組合、配套、安裝、調試與維護”（SY/T5964）等井控技術的行業(yè)標準，安標委也制定了《含硫油氣井安全鉆井推薦作法》（SY/T5087）；《石油鉆井隊安全生產檢查規(guī)定》（SY/T5876）；《含硫油氣田硫化氫與人身安全防護規(guī)定》（SY6277）等行業(yè)標準。其中不少條款均涉及鉆井井控工作，目的就是規(guī)范各企業(yè)行為，確保鉆井作業(yè)實現(xiàn)安全生產。

但由于認識、管理、人員素質、工作作風、技術水平等多種多樣的原因使得有關井控安全等方面的法規(guī)、標準在鉆井現(xiàn)場還不能全部得到落實。井噴失控、著火、甚至重大人員傷亡、設備毀壞、油氣井報廢等惡性事故還沒有杜絕，每年各油田組織的井控檢查和集團公司組織的井控檢查中，都能發(fā)現(xiàn)不少問題，個別井隊的問題還相當嚴重，部分基層隊的領導、監(jiān)督和操作人員井控基本知識不清楚；井控裝置漏油、壓力不夠、遠控臺電源不是專線、關井時儲能器壓力下降過快、閘門的開關不靈活、未按規(guī)定回1/4-1/2圈、防噴演習動作不正確或不懂以至不能及時關井、井場設備安裝不規(guī)范、距井口50m以內吸煙、甚至在循環(huán)罐上還吸煙等等問題在檢查時都可發(fā)現(xiàn)。

這些問題一方面要靠各單位、企業(yè)加強內部管理，嚴格考評制度，加強員工上崗前的培訓和現(xiàn)場監(jiān)督、檢查來解決。另一方面靠我們強化井控技術培訓，提高培訓質量，使受培人員既懂得井控技術的基本理論，又熟練掌握井控裝置的結構、原理、安裝、調試、維護、保養(yǎng)和操作要領，而且能承擔起對現(xiàn)場其他操作工人的崗位培訓任務。只有不斷強化這兩方面的工作，我們鉆井井控工作才能在基層鉆井隊得到落實。現(xiàn)場中的井控設備管理從歷次井控檢查的結果及井噴和失控事故原因來看，井控裝置的安裝主要存在以下一些問題：1、井控裝置壓力等級不配套某油氣田某1井1995年發(fā)生井噴失控后在處理過程中才發(fā)現(xiàn)防噴器組合為70MPa壓力等級，而防噴管線的內控閘門卻是35MPa壓力等級。因而，無論是關井、壓井等作業(yè)，只能按井控設備承壓能力為35MPa考慮。

2、防噴器安裝完畢后，未認真校正井口，轉盤，天車中心（其偏心差應小于或等于10mm），造成鉆井過程中防噴器、套管頭嚴重偏磨。

3、防噴器組合固定鋼絲繩小于16mm，常用1/2″甚至3/8″鋼絲繩。4、防噴器手動鎖緊桿未裝齊或鎖緊桿與鎖緊軸之間的夾角大于30°。5、防噴器組合太高，手動鎖緊操作桿離地面距離大而無法操作。6、防噴器僅有一側掛有手動鎖緊操作開關方向和到底圈數(shù)的標牌。7、遠控臺緊靠放噴管線，距井口距離小于25m。

8、司控臺未固定。9、節(jié)流管匯和壓井管匯法蘭連接螺栓兩端與螺帽未上平齊，有的螺栓明顯偏短。

10、放噴管線出口：一條接出井場離井口75m以遠，而另一條（壓井管匯側）剛接至井場邊；甚至剛連接到遠控臺旁。放噴管線出口對準公路民居或在樹林旁而無任何防火措施（如修燃燒坑池、防火墻等）。11、放噴管線轉彎處鑄（鍛）鋼彎頭為90°。12、放噴管線懸空無支撐；轉彎處僅一端固定；固定卡子和管線間用木棒、木塊填塞。

13、走向一致的兩條放噴管線緊挨在一起，或間距小于0.3m。14、未配液氣分離器。

15、鉆臺上未準備防噴單根。

16、液氣分離器排出管線未按設計通徑接出（大多為27/8″油管）；排出管線懸空無支撐；轉彎處彎頭為多段管子焊接而成；固定不牢固，甚至和放噴管線捆綁在一起；排出管出口距井口距離小于50m。

川渝油田在放噴管線的安裝上根據(jù)本油田的具體情況還作了補充規(guī)定：

A、放噴管線全部使用法蘭連接；

B、放噴管線和連接法蘭應全部露出地面，不能用穿管的方法實施保護；

C、含硫和高壓高產地區(qū)鉆井、四條放噴管線出口都應接出距離井口100m以遠，并具備放噴點火條件。

放噴管線應用采用抗硫管材，法蘭連接或使用E級鋼5″鉆桿。采用鉆桿當放噴管線時，公扣應朝外，不宜使用套管絲扣連接當作放噴管線。在探井、高壓油氣井、氣井、硫化氫的井要安裝點火裝置和防回火裝置。

井控車間的工作井控車間應定期對井控裝置進行維護、保養(yǎng)、試壓，合格后才能送往井場。a．橡膠密封件應保存在空調房內，更換閘板時現(xiàn)裝橡膠件不宜先裝好密封件后長期存放。b．對閘板防噴器，特別使用時間較長的閘板防噴器，要做低壓試驗，試壓值為0.7-2.1MPa（100-300psi）。檢查防噴器在低壓狀態(tài)下能否正常工作。c．檢查電動泵、氣動泵是否能正常工作。d．檢查儲能器氮氣壓力。e．檢查儲能器油品是否起泡，起泡嚴重的油不能用作井控裝置的液壓油（標準規(guī)定應使用10#航空液壓油）。f．檢查各法蘭螺栓是否為標準螺栓。現(xiàn)在一般用45號鋼車的螺栓不行，35Mpa的防噴器螺栓應用35MnCr的材料，70Mpa的防噴器螺栓應用42CrMr的鋼材。用45號鋼車的螺栓容易伸長，造成漏失。因此井控車間應當從標準件廠生產標準螺栓，還要檢查鋼材，到貨后還要檢驗材質，否則退貨。g．檢查閘門是否靈活好用（一只手不用太使勁即可開、關閘板）。

井控裝置的試壓

1、防噴器組應在井控車間按井場連接形式組裝試壓，環(huán)形防噴器（封閉鉆桿，不試空井）、閘板防噴器和節(jié)流管匯、壓井管匯、防噴管線試額定工作壓力。2、在井上安裝好后，試驗壓力在不超過套管抗內壓強度80%的前提下，環(huán)形防噴器封閉鉆桿試驗壓力為額定工作壓力的70%；閘板防噴器、方鉆桿旋塞閥和壓井管匯、防噴管線試驗壓力為額定工作壓力；節(jié)流管匯按零部件額定工作壓力分別試壓；放噴管線試驗壓力不低于10MPa。3、防噴器控制系統(tǒng)用21MPa的油壓作一次可靠性試壓。4、除防噴器控制系統(tǒng)采用規(guī)定壓力油試壓外，其余井控裝置試壓介質均為清水。5、試壓穩(wěn)壓時間不少于10min,允許壓降不大于0.7MPa，密封部位無滲漏為合格。

這里要強調幾點：

1、按鉆井工程設計要求試壓。因為鉆井井口裝置的試壓，鉆井工程設計不僅考慮了防噴器組合的額定工作壓力，也考慮了套管的承壓能力和地層破裂壓力。

2、防噴器控制系統(tǒng)的油路用21MPa的油壓作一次可靠性試壓，尤其是裝有剪切閘板的鉆井井口裝置。

3、各油氣田在穩(wěn)壓時間上可高于標準（即10min）。4、關于井控車間是否要對環(huán)形防噴器和閘板防噴器進行低壓密封試驗的問題還有待各油田的專家協(xié)商。

在SY/T5053.1—2002《防噴器及控制裝置防噴器》標準中（該標準主要是針對防噴器的設計、制造和檢驗，即制造廠家而言）規(guī)定：

A、對環(huán)形防噴器應作試驗壓力為1.4—2.1MPa的低壓密封管柱試驗和密封空井試驗；

B、對閘板防噴器（含剪切閘板、變徑閘板和液壓鎖緊閘板）都應作壓力為1.4—2.1MPa的低壓密封試驗。但SY/T5964—2003《鉆井井控裝置組合配套、安裝調試與維護》標準中（該標準主要針對油氣井井控裝置的使用提出要求）無上述低壓試驗要求。

另外，防噴器控制系統(tǒng)用21MPa的油壓作一次可靠性試壓，其目的有兩個：

A、當環(huán)形防噴器膠芯或閘板防噴器閘板因鉆井液固結或其它原因，用正常控制液壓（10.5MPa）不能推動而關（開）井時，可直接用儲能器液壓（21MPa）不經(jīng)調壓閥來推動環(huán)形防噴器膠芯或閘板防噴器閘板；

B、閘板防噴器的液控油路和液缸在生產廠家出廠前作過31.5MPa的強度實驗，因而不僅能用21MPa的液壓來推動閘板關（開）井，而且剪切閘板防噴器能用21MPa(或用氣動泵直接打壓)壓力來剪斷鉆具。

剪斷管柱出廠試驗要求見下表：防噴器公稱剪斷管柱鉆桿鉆桿規(guī)格密封要求通徑（mm）

尺寸(mm)級別Kg/mδ179．488.9E19.89.346剪斷管柱后,做279.4127.0E29.09.195密封性能試驗,≥346.1127.0G29.09.195密封部位無滲漏

若鉆井現(xiàn)場對剪切閘板有特殊要求（如具備剪斷加重鉆桿或其它鋼級的鉆桿的能力），在訂貨時必須做特殊說明。井控裝置的使用

1、環(huán)形防噴器不得長時間關井，非特殊情況不用來封閉空井。2、在套壓不超過7MPa情況下，用環(huán)形防噴器進行不壓井起下鉆作業(yè)時，應使用18°斜坡接頭的鉆具，起下鉆速度不得大于0.2m/s。3、具有手動鎖緊機構的閘板防噴器關井后，應手動鎖緊閘板。打開閘板前，應先手動解鎖，鎖緊和解鎖都應先到底，然后回轉1/4圈—1/2圈。4、環(huán)形防噴器或閘板防噴器關閉后，在關井套壓不超過14MPa情況下，允許以不大于0.2m/s的速度上下活動鉆具，但不準轉動鉆具或過鉆具接頭。5、當井內有鉆具時，嚴禁關閉全封閘板防噴器。6、嚴禁用打開防噴器的方式來泄井內壓力。7、檢修裝有絞鏈側門的閘板防噴器或更換其閘板時，兩側門不能同時打開。

8、鉆開油氣層后，定期對閘板防噴器開、關活動及環(huán)形防噴器試關井（在有鉆具的條件下）。9、井場應備有一套與在用閘板同規(guī)格的閘板和相應的密封件及其拆裝工具和試壓工具。10、防噴器及其控制系統(tǒng)的維護保養(yǎng)按SY/T5964中的相應規(guī)定執(zhí)行。11、有二次密封的閘板防噴器和平行閘板閥，只能在密封失效至嚴重漏失的緊急情況下才能使用，且止漏即可，待緊急情況解除后，立即清洗更換二次密封件。12、平行閘板閥開、關到底后，應回轉1/4圈—1/2圈。其開、關應一次完成，不允許半開半閉和作節(jié)流閥用。13、壓井管匯不能用作日常灌注鉆井液用；防噴管線、節(jié)流管匯和壓井管匯應采取防堵、防漏、防凍措施；最大允許關井套壓值在節(jié)流管匯處以明顯的標示牌標示。14、井控管匯上所有閘閥都應掛牌編號并標明其開、關狀態(tài)。15、采油（氣）井口裝置等井控裝置應經(jīng)檢驗、試壓合格后方能上井安裝；采油（氣）井口裝置在井上組裝后還應整體試壓，合格后方可投入使用。井控裝置在使用上主要存在的問題1、遠控臺三位四通換向閥手柄在正常情況下處于中位。

APIRP53《防噴設備系統(tǒng)推薦作法》中規(guī)定：在鉆井過程中，每個防噴器控制閥應轉到開啟位置（不是中間位置），處于“開位”可防止閘板伸出，避免損壞膠芯或閘板；處于“開位”也有利于及時判斷液壓管線接頭是否漏油、防噴器是否有內漏等，以便井控車間上井維修。防噴器液控系統(tǒng)使用說明書（如北京石油機械廠產品說明書）也說：正常鉆進時，控制各防噴器的轉閥應在“開位”，控制液動放噴閥的轉閥應在“關位”……。而當試壓或檢修設備時，各轉閥均應扳到“中位”。2、全封閘板防噴器和剪切閘板防噴器的三位四通換向閥手柄用鉛絲捆死，而不是防誤操作安全罩。3、防噴管線緊靠四通的內控閥處于關閉狀態(tài)。4、遠控臺油箱液壓油量不夠。

5、電控箱壓力繼電器未調整好，自動控制不正常（正常控制是：21MPa自動停泵；17.5MPa自動啟動）。

6、遠控臺和司鉆臺的壓力表值相差懸殊（壓力變送器未調整好）。

7、遠控臺儲能器氮氣壓力不足（正常情況是7±0.7MPa）。8、液壓管線泄漏（特別是由壬連接處）。9、遠控臺氣動泵不能正常工作（有的是氣路閘閥損壞，有的是氣動泵本身有故障）。10、將壓井管匯作為日常灌注鉆井液管線用（尤其是密度較高的鉆井液因沉降，干涸易堵塞通道）。

11、平板閥關到底后未回轉1/4—1/2圈（未使閥板與閥座處于浮動狀態(tài)）。

12、液動節(jié)流閥閥位傳感器有故障，節(jié)控箱閥位開度表無顯示或顯示不正常。

13、節(jié)控箱液動節(jié)流閥開關（換向閥）損壞。

14、節(jié)控箱氣動泵不能正常工作（氣路泄漏或氣動泵活塞阻卡）。井控裝置的管理1、各油氣田應有專門機構負責井控裝置的管理、維修和定期現(xiàn)場檢查工作，并規(guī)定其職責范圍和管理制度。2、鉆井隊在用井控裝置的管理、操作應落實專人負責，并明確崗位責任。3、設置專用配件庫房和橡膠件空調庫房，庫房溫度應滿足配件及橡膠件儲藏要求。4、各油氣田應制定欠平衡鉆井特殊井控作業(yè)設備的管理、使用和維修制度。

1、搞好井控裝置的管理，既要抓井控車間的管理，也要抓井隊對井控裝置的管理，上述一些問題有的屬井控車間送往現(xiàn)場的設備及其配件本身不合格或者是在現(xiàn)場的安裝質量較差；有的是井隊未及時發(fā)現(xiàn)問題請井控車間立即前來修理或操作不當。要避免或減少上述問題除井控車間要重視井控設備和配件的出廠質量、安裝質量外，就是要提高巡檢的數(shù)量和質量。另外，井隊干部也應定期對井控設備進行檢查，才能保證井控設備處于完好的待命狀態(tài)。2、井控裝置作為高壓控制設備，為確保其功能和相關參數(shù)的穩(wěn)定，除日常的維護保養(yǎng)外，還應定期進行檢查和維修。尤其是液壓防噴器,需按SY/T6160進行三月期外觀檢查和試壓；一年期拆、卸、檢查、更換部分密封件及必要的修復、組裝和試壓；三年期拆卸全部零件，修復和更換磨損的零件、密封件，使防噴器達到SY5053.1規(guī)定的各項性能指標。

3、嚴格井控裝備及配件的采購，其生產廠家必須是各石油集團和各油田認可的具有生產許可證、產品合格的廠家。目前，市場上生產井控裝備和配件的廠家很多，其產品質量和售后服務信譽良莠不齊。有的雖然取得了生產許可證并進入了各級銷售網(wǎng)絡，但產品質量很差，有的甚至將現(xiàn)場回收的報廢設備，經(jīng)維修后當成新產品銷售，品質異常惡劣。4、各石油集團應建立井控設備及重要部件的正常報廢制度，并制定相應判廢的標準（或判廢技術條件），以此來強制更新目前還能使用、但存在重大安全隱患的井控設備。如中石油已制定和發(fā)布了企業(yè)標準Q/CNPC41—2001《防噴器判廢技術條件》、四川石油管理局制定了企業(yè)標準Q/CNPC—CY622—2002《井控裝置地面防噴器控制裝置判廢技術條件》、Q/CNPC—CY623—2002《井控裝置、防噴器控制裝置耐火軟管判廢技術條件》等。5、關于防噴器橡膠件，尤其是環(huán)形防噴器膠芯的儲存壽命，在相關標準中無要求，這是因為其壽命與橡膠件的質量（涉及配方、生產工藝等）和儲存條件（涉及溫度、環(huán)境等）等因素有關。下面推薦不同儲存條件下的橡膠壽命，供參考。

橡膠件在不同儲存條件下的壽命

橡膠件材料儲存條件等級良好一般惡劣合成橡膠在受擠壓、彎曲的情況(如3-氯-1；6—8年4—6年下要產生永久變形2環(huán)氧丙烷等)

在受擠壓、彎曲的情氯丁橡膠3—5年2—4年況下要產生永久變形晴橡膠在光照、受擠壓彎曲(丁晴橡膠)2—4年1—3年及臭氧等情況下,一周內裂紋就會發(fā)展在與油、溶劑等腐蝕天然橡膠2—4年1—3年介質影響下,壽命嚴重降低橡膠件儲存條件等級

條件良好一般惡劣

溫度27℃以下50℃以下50℃以下

光線箱裝或完室內遠離窗戶直接日照或用透明全遮蓋物遮蓋

存放狀態(tài)每個零件少量松散堆積、受擠壓、伸展、彎分箱儲存、不是擠壓進箱曲折疊“O”型圈掛不堆積在木樁上

干濕度干燥干燥受潮、接觸油、溶劑和腐蝕介質

臭氧密封裝箱遠離發(fā)火花的靠近電機、電焊機電器設備及高壓設備按標準安裝井控裝置，并試壓合格后強調a．各閘門按標準掛牌。b．放噴管線的長度、固定出口處障礙物。c．液壓管線密封、耐火，井口聯(lián)接必須使用高壓、耐火管線。d．遠控臺必須接專用電源線。e．內控管線、放噴管線不得現(xiàn)場焊接。焊接必須有壓力容器焊接合格證的焊工，標準的場地，有資質的單位，要有材質的證明，合格的焊條，保護焊，一層層焊，回火、x光、試壓報告等等11－12份檢驗報告。f．司鉆操作臺應安裝專用溢流報警喇叭（2個）。日常井控裝置的維護保養(yǎng)a．儲能器、管匯、環(huán)形防噴器氣源壓力值始終保持在規(guī)定壓力范圍內。b．電動泵、氣動泵一旦發(fā)生故障應及時修理，保持完好。c．各閘門應定期保養(yǎng)，使其開關靈活。閘板閥開、關到底以后，應隨手回1/4-1/2圈（浮動密封的功能，才能起作用）。d．每次更換配件和密封件后、鉆開油氣層前、鉆開油氣層后均應按規(guī)定試壓。e．遠控臺、司控臺壓力值誤差控制在規(guī)定范圍內（小于1MPa），如誤差太大，應查明原因