基于井控設備分析鉆井企業的設備與安全管理

周遠宏

（中國石油集團川慶鉆探工程有限公司新疆分公司，新疆庫爾勒 841000）

0 引言

隨著社會經濟的快速發展，以石油為代表的能源需求量逐年增加[1-3]。在石油的開采過程中，由于操作或設備管理不當，極易發生井噴事故，井噴作為油田生產中嚴重的安全事故，一旦發生井噴后果不堪設想，在管理過程中必須嚴格控制。井噴不僅浪費油氣層的能源，甚至造成油氣井報廢和機毀人亡，而且會發生地層坍塌、火災和硫化氫等毒氣的泄漏，給人民財產生命安全和環境帶來了極大的危害，還會在社會和國際上產生不良的社會和政治影響，可見井噴事故發生對于石油開采企業和社會危害極大[4-8]。

1 井控設備簡介

井控設備是一種預防井噴事故和溢流現象發生的預警、控制裝置，在石油開采過程中，通過對油井中的壓力采集、控制，在第一時間內實現對出現井噴和溢流的裝置系統有效控制，保證油井內壓力的恒定，是石油開采過程中必不可少的裝置[9-11]。在石油井控設備的日常運行過程中，由于地質和油氣含量的變化可能會遇到各種井控設備的運行故障，如不及時排除，會產生嚴重的后果，帶來極大的安全隱患，在日常使用過程中要定期對井控設備進行維護、檢修，保證人民的生命財產安全。結合目前常見的井控設備故障，對井控設備的技術原理、常見問題、解決策略進行分析。

2 井控設備構成與作用

2.1 井控設備構成[12]

在石油開采設備中，井控設備一般包括井控管匯、井口防噴管、鉆桿上旋塞裝置、液壓防噴器控制系統、節流管控制系統、去泥漿池、泥漿儲罐、壓井匯管、司鉆控制系統和排管等。

2.2 井控設備作用[13]

石油開采設備中的井控裝置，主要是防止井噴事故的發生，通過對油井中的壓力等指標監控，將數據實時傳輸和處理，避免井噴或者溢流、井涌等現象的發生，降低開采過程中事故而帶來的生命財產損失。

3 井控設備的常見問題及原因分析

3.1 井控設備的常見問題[14]

（1）井控設備的部分部件在使用過程中密封不嚴，易發生安全隱患。

（2）井控設備的殼體垂直通孔柱面和閘板膠芯工作面易發生磨損等現象，嚴重可能會帶來安全隱患。

（3）在運行過程中，井控設備的閘板與連接槽之間易出現裂痕，導致鎖緊軸發生彎曲、溝槽等問題，影響開采的運行，導致井控設備的工作效率不高。

3.2 井控設備的常見問題分析

3.2.1 設備原因分析

（1）井控設備一般的運行時間較長，運行過程中部件之間發生碰撞、摩擦等現象，可能會導致接觸部位發生劃傷或者裂痕。

（2）在運行過程中部件之間摩擦以及長時間使用，會導致膠芯老化或者柱面磨損問題等系列問題的發生。

（3）由于運行時間過長，使得閘板與連接槽之間裂痕等問題的發生，因此，在運行過程中要定期進行維護。

3.2.2 人為原因分析

（1）技術人員專業水平不足。對于井控設備來講，技術人員的專業及管理水平是影響設備運行性能的重要因素，技術人員經驗不足，部分企業的管理制度不完善，對技術人員的約束力不夠，使得井控設備維護與使用不當。

（2）設備維修及維護力度不夠。井控設備在運行時易發生故障，有些故障可能會導致生產停滯或返工，另外一些小故障，短期雖然不會帶來較大影響，但存在著一定的隱患，需要相關人員定期對井控設備進行維護保養。

（3）對設備管理不重視。在石油開采過程中，管理人員對于設備管理工作重視程度不夠，一些管理人員往往只看重經濟效益和開采進度，然而，井控設備的保養和維護也十分重要，在開采過程中，管理人員重視開采量和安全管理，往往忽略了機械設備的性能提升和管理，然而，管理制度和重視程度不夠，使得機械設備存在一定的安全隱患，間接給生產帶來了一定的影響。

4 井控設備的檢測方法

針對井控設備運行過程中的故障而產生井噴的潛在影響，通過井控設備的檢測能夠實現設備狀態的有效監控，主要方法包括有磁粉檢測方法和金屬磁記憶檢測方法兩種。

（1）磁粉檢測方法的原理是通過對井控設備的磁化，使內部發生磁感應，增加內部的磁力線密度，通過對檢測井控設備的磁力線變化情況來推斷設備是否有破損，如果磁力線發生畸變或漏磁場，說明井控設備損壞嚴重。如果被檢測物為鐵磁材料，磁力線穿過時會存在分離的現象，一部分的磁力線會被擠出材料的界面。可以在材料的表面放置磁粉來判斷裂縫的位置和大小。

（2）金屬磁記憶檢測方法的是利用磁記憶效應實現對井控設備的曲線檢測，具有可早期檢測和修復的優點，與傳統無損檢測方法相比具有較高的對比優勢。

5 井控設備維修檢測安全管理策略

5.1 橡膠制品的維修與管理

井控設備中的橡膠零件，在長時間的使用后會發生老化現象，影響到井控設備的使用安全，定期要進行維護保養，在使用結束后要在低溫、干燥的地區保存，避免接觸化學物品。

5.2 防噴管的維修與管理

對于防噴管的維護，要定期清洗防噴管，并涂抹黃油進行保護，將防噴管單獨存放在專用支架上，保持防噴管的低溫、干燥，避免接觸化學物品。

5.3 閘板的維修與管理

閘板作為井控設備中防噴器有效封井部件，在日常管理過程中，保證防噴器完整，保證封井的效果，如發現閘板總成與密封膠芯磨損，要進行更換，保證防噴器的工作。

5.4 提高對設備管理重視程度

管理人員對井控設備的重視程度對生產安全有著決定性的作用，提高井控設備的管理意識十分重要，只有增加管理人員的設備管理意識才能保證生產的安全。結合井控設備的具體情況和企業實際情況制定設備管理制度。

5.5 加強井控設備技術人員培養

設備技術人員是實現機械高性能運行的核心人員，目前，油田的井控設備技術人員存在技術水平不足和突發經驗欠缺，可能會導致井控設備使用維護不當而產生井噴等嚴重后果。因此，要強化技術人員的技術和管理培訓，提高技術管理人員的技術水平，才能夠保證生產的安全。企業可以定期對技術管理人員進行相關機械設備的技術培訓，建立科學的設備技術人員的培訓考核機制，提升井控設備技術人員的能力。還可建立井控設備技術人員的晉升制度，給予技術人員充分的晉升空間，激發工作積極性。

5.6 建立井控設備的事故應變與日常保養機制

結合實際情況，建立高效的突發事件工作流程，制定高效的突發事故流程，使相關人員及時解決突發問題，保證生產安全。同時，還可制定日常的井控設備保養機制，實現設備報驗常態化，建立完善的井控設備記錄，確保設備在最佳狀態下運行。

6 結束語

以提高鉆井企業的設備與安全管理為目的，對井控設備的使用過程存在問題和解決方案進行了討論。首先，討論了井控設備構成與作用。并從設備和人為因素兩個方面分析了井控設備的常見問題及原因，闡述了井控設備的檢測方法，基于上述分析后對井控設備維修檢測安全管理策略進行了闡述，為石油開采單位對井控設備性能提升、保證開采安全提供參考。