井控設備常見問題及檢測維修方法分析

張天輝

（西部鉆探工程有限公司管具與井控技術服務分公司，新疆 吐魯番 838202）

在施工人員開采油氣井時，很容易發生井噴事故，對施工人員的人身安全與開采工程的經濟效益都會產生影響。隨著礦產開采領域技術水平的現代化程度不斷加深，井控設備的品牌與型號越來越多，但其主要功能表現出較高的趨同性，主要包括：緩解地層深處壓力，使其始終小于井筒內泥漿靜液柱壓力，從根源上切斷井噴的前提條件；在井噴前發出告警，給施工人員充足的時間來預防井噴發生；降低井噴事故對整體施工的影響，一旦施工人員失去對油氣井的控制力，就會啟動井控設備自帶的滅火設備進行搶險，還能夠將洞口全封閉；簡化了施工人員控制井噴的施工步驟，一旦油氣井失控，井控設備能夠根據事故類型，如井噴、井涌或溢流等，實施對應的井壓作業并關井，完成對壓力系統的重新建立。

1 井控設備概述

1.1 組成

比較常用的井控設備由井口防噴管、液壓防噴器控制體系、排管架、壓井匯管等部分構成。詳細的結構如圖1所示。

圖1 井噴設備結構圖

1.2 作用

井噴設備是一種應用于油田勘探開發領域的預警控制裝置，能夠讓井口無法滿足井噴事故與溢流現象的發生條件。實際開采施工中，該設備能夠精準且及時地收集井內壓力參數，并根據實際情況自行對其進行調整，穩定井內壓力波動。對于石油開采工作來說，井控設備是不可或缺的安全保障設備。實際上，井控設備是將數個裝置與數個系統結合在一起構成的綜合體，這些裝置能夠大幅度降低施工過程中出現井噴與溢流的概率，即便仍會有極端情況導致井噴現象發生，但該設備也能夠迅速找出事故原因并對其進行控制。因此，在石油開采工作中，設備管理人員要加強對井控設備的管理力度，及時發現并排除潛在的風險，確保開采工作順利完成。

2 井控設備常見問題與處理方式

2.1 常見問題

（1）隨著設備的使用次數不斷增加，設備外壁上會出現大量的裂紋及碰傷，這會影響設備的密封性。此外防噴器側面與井控設備門表面等關鍵部位的密封操作不合格。（2）設備的殼體垂直通孔存在半徑誤差大于35mm的現象；閘板膠芯更換不及時，出現老化、變形、開裂、磨損等損害。（3）井控設備連接槽與閘板焊接質量不達標，出現裂痕；閘板寬度位置磨損、蓋板老化；鎖緊軸出現溝槽或發生彎曲，導致鎖緊軸開關難以活動。（4）長時間的使用導致螺絲脫落，部分螺紋孔缺少固定組件，螺絲與螺紋孔不匹配。

2.2 問題檢測手段

正常情況下，檢測射孔設備的方法有兩種，分別為磁粉檢測法與金屬磁記憶檢測法。前者的工作原理為：在磁化的井控設備中，出現異常強度和位置的磁感應，且會不斷增加磁力密度。如果設備內部存在零部件變形的狀況，就會導致磁力線變形，甚至出現漏磁場現象。若在檢測過程中，鐵磁材料出現裂紋，就會導致磁力線分離，分離出的磁力線會直接穿過裂紋，其他磁力線會被鐵磁材料排出。實踐過程中，需要將磁粉撒抹在被檢測部件的表面，通過觀察磁粉的吸附情況找到裂縫的位置，并進一步判斷裂縫的面積。后者的工作原理為：借助金屬對磁的記憶性來完成檢測井控設備的工作，這種檢測方式能夠彌補傳統無損檢測方式中的漏洞，具備更強的微觀能力與精準性，能夠快速定位問題零部件的位置，提高檢測質量與檢測效率。

2.3 維修方法

（1）施工人員可以多次活動需要密封的部位，增加膠芯的密封程度。如果在這一過程中出現無法關嚴但支撐筋不斷靠攏的現象，就說明膠芯已經變形，需要立刻更換膠芯，確保設備能夠安全且平穩地工作。（2）設備管理人員需要定期清理設備內部的雜物，尤其是對膠芯槽底部和密封墊環槽等易沉積雜物的位置。若出現油管丟失，防噴器開關靈活度下降或裂縫油污量過大的情況時，需要管理人員嚴格遵守施工操作規范，對設備進行清洗、維修或更換零部件，讓井控設備最大程度發揮自身的作用。（3）在修理井控設備的過程中，如果關鍵零部件出現損壞或老化導致無法繼續使用時，設備管理人員要立即清洗零件的對應位置，并上報施工單位進行零件更換，避免因井控設備關鍵部位失效而導致風險系數增加，從而導致工作流程被耽擱。例如，當密封墊出現損壞時，要及時清理環槽內部的水泥漿與油污，并及時更換新的密封墊。

2.4 保養方法

設備的清洗與更換會導致施工暫停，從而延長施工時間。正確的保養方法能夠最大化井噴設備中各個零部件的使用壽命，提高開采工作效率的同時降低維修成本，最大化經濟效益。

（1）橡膠零件。在整個設備中，橡膠零件的易損性最高，很容易出現老化或變形等現象。設備管理人員與施工人員能否使用正確的方式保養橡膠零件，決定了橡膠零件是否有較長的使用壽命。因此，在每次設備工作結束后，要將橡膠零件取出、洗凈并存放至陰涼干燥處。需要注意的是，橡膠零件彼此之間要保持一定距離，避免粘連，也不能接觸化學物品，否則，可能會被腐蝕。（2）防噴管。設備管理人員需要定期清洗防噴灌，還要在清洗后將黃油均勻涂抹至連接處。存放噴灌要將其單獨置于專用支架上，并且要正確擺放，杜絕倒置。防噴灌存放位置的空氣應該是干燥的，過于潮濕的環境會導致防噴灌腐蝕、剛度下降，因此，還需要給防噴灌蓋上防雨布。（3）閥門。設備閥門處極易堆積雜物，因此，設備管理人員需要定期拆卸閥門，清理其中的雜物，以及閥門表層的污泥。還需要在閥門上涂抹防銹漆等物質。重新安裝前，要校準儀表和其他顯示參數的部件，安裝時要留意閥門是否靈活，若出現靈活度下降的情況要及時涂抹潤滑劑。（4）閘板。對于井控設備來說，閘板的作用在于輔助防噴器進行封井。因此，閘板的狀況決定了封井工作的質量。在保養的過程中，設備管理人員要定期檢查閘板密封膠芯，一旦膠芯出現損壞、變形或老化的現象，就要及時更換，為充分發揮防噴器的作用奠定硬件基礎。

3 井控設備管理過程中的常見問題與解決策略

3.1 常見問題

（1）井控設備管理責任意識差。隨著油田勘探開發領域的現代化水平不斷提高，井控設備管理作業體系也應該發生改變，而改變具體行為的首要條件就是改變管理意識。實踐過程中，部分設備管理人員沒有意識到防井噴工作的重要性，沒有按照施工標準與地方制度要求對井控設備進行維修與保養，甚至與班組人員共同壓低管理標準，以降低自身的工作壓力。或是盲目追求效益，即便設備已經表現出很明顯的問題也不暫停施工進行檢修，加劇了鉆井勘探的危險系數，嚴重威脅著施工人員的生命安全。

（2）井控設備保養記錄不全或保養不科學。鉆井勘探工程的工作人員需要嚴格遵守施工單位出臺的施工規范進行操作，定期檢查井控設備，并使用合理的方式對其進行保養，但是部分勘探工程的保養工作沒有進行嚴格記錄和上傳，施工單位的管理層無法了解施工設備的保養頻率與保養質量，無法為基層工作提供詳細且精準的保養計劃。這一問題會在基層實踐過程中表現為同一零部件被反復保養或很少得到保養，這種無計劃、無邏輯的保養工作無法充分發揮保養作用，無法準確排查施工過程中潛在的安全隱患，從而引發安全風險事故。

（3）井控設備管理不到位。井控設備對管理人員的要求主要集中在態度與防噴意識方面，并不需要管理人員具備太高的專業水平。如果井控設備管理人員的責任感薄弱，就無法嚴格執行企業標準與保養計劃，不能幫助施工工程排除安全隱患。通過實踐可以發現，這些管理人員在檢查工作中得過且過，且加入了過多的自我意識，不能將保養計劃與施工標準落到實處，增加了井噴等事故的出現概率。

3.2 解決策略

（1）提高管理人員的管理意識。從勘探工程引進井控設備開始，位于施工一線的設備管理人員就應該嚴格執行企業制定的施工標準，對設備進行全時間段、全方位的監管，包括設備運輸過程中的進場檢驗，以及投入使用后的噴漆、補漆和維修，都要保持較高的意識站位，用最謹慎、最細致的態度來面對設備管理工作，精準定位設備運行中的每一處隱患，并選用最有效的方式進行解決。設備管理人員必須對防噴理念有正確的認識，如果對設備的檢修力度不夠，那么設備就極有可能發生安全事故，對一線工作人員的生命安全產生威脅。因此，管理人員應該不斷加深對井控設備的認識程度，加強管理力度，在實踐過程中不斷積累經驗，積極與其他工作人員溝通，盡可能高頻率地交換檢測結果，為井控設備的平穩運行提供保護與幫助。

（2）針對井控設備制定嚴謹合理的事故應變計劃。設備管理人員要通過長期的管理工作積累經驗，通過總結已經發生過的安全事故記錄來提高自身的思想覺悟與專業水平。在日常工作中，能夠根據客觀狀況制定保養與維修計劃，根據事故類型選擇應對策略。施工單位要定期組織演練活動，鍛煉施工人員與管理人員應對突發情況的能力，盡可能降低潛在安全風險對勘探工程的與一線人員的影響。

（3）加大檢查頻率，形成大局觀念。井噴設備管理工作必須具備配套的檢修制度。在井控設備進入施工場地時，管理小組就需要對設備進行檢驗。正常情況下，檢驗井噴設備質量需要四個步驟，具體如下：首先，是要通過觀察和觸碰的方式檢查設備表面是否存在裂痕，還要留意設備開始運行后是否存在跑與漏等質量問題，以及振動和溫度是否異常；之后要留意設備運行過程中的聲音，如果出現異常響動，就要檢查設備內部是否存在零部件老化或密封情況較差的問題，在正式使用前消除運行隱患；之后要與運輸者和使用者進行交談，詢問設備在運輸和使用的過程中是否存在異常；最后，井噴設備在運作的過程中會不斷摩擦內部皮帶，這會產生特殊味道。工作人員要結合自身工作經驗判斷設備的味道是否正常。

（4）運用高新技術手段。油田勘探開發的現代化改革讓科研機構發明了一系列的信息化、數字化、智能化技術手段與技術設備，這些高新技術能夠極大程度上彌補傳統人工檢測容易疏漏的地方，還能夠實時上傳維修記錄與保養記錄，打破企業各層級之間的信息壁壘，實現信息共享。此外，企業管理人員還可以在線上平臺上傳井控設施的質量標準與檢修標準，以便設備管理人員能夠隨時查閱相關參數要求，避免因數據失真導致設備癱瘓、工程進度暫停等問題。

（5）加強設備維護，消除安全隱患。一線管理人員面對井控設備應該有“面對孩子一般的心態”，積極開展設備的管理維護與保養工作，盡全力保證“孩子的身心健康”。當設備正常運行時，管理人員要對施工人員的操作進行監督，避免因誤操作或漏操作釀成事故。當事故發生后，管理人員要根據企業制定的責任標準，將事故落實到崗位或部門，根據事故規模制定處罰內容。

4 結語

世界經濟的發展與科技進步加劇了對石油的需求量，因此，石油鉆井勘探工作的質量與效率得到了社會各界的關注。但工程在開展過程中會受到各方面的影響，施工企業要加強對井控設備的管理力度，盡可能避免井噴等安全事故的發生。此外，還需要提高維修保養技能，提高石油勘探工作的質效，為我國的經濟發展奠定能源基礎。