王曉偉 張旭 徐聰

摘要：井控設備是油氣勘探開發(fā)中油井控制的重要設施，是油井和氣井試壓控制，事故預防、監(jiān)測、控制和處理的關鍵設備，井控設備的可靠性與鉆井生產(chǎn)的安全有關。因此，基于筆者多年的從業(yè)經(jīng)驗，本文分析了井控試壓坑安全防護措施的現(xiàn)狀，并對這些措施進行了改進設計。

關鍵詞：井控試壓坑;安全防護;措施;改進

一、引言

眾所周知，在實際的石油鉆探過程中，一旦成型壓力和井底壓力不平衡，就會出現(xiàn)流動，噴射、甚至井噴，這不僅影響正常的鉆井作業(yè)，而且造成環(huán)境污染，還可能會造成人員傷亡。因此，要有效地控制油井壓力失衡的嚴重后果，需要充分利用這些設備，在油井過程中使用油井控制設備，監(jiān)視油井過程并在油井時準時實施油井作業(yè)同時，為了保證在井中重新建立壓力平衡，并使井控制設備有效地控制井中的壓力，必須確保密封可靠性。在完成現(xiàn)場控制設備的現(xiàn)場安裝后，必須檢查密封性能，而壓力測試是目前最直接，最有效的方法?；诠P者多年的從業(yè)經(jīng)驗，本文介紹了井控試壓坑安全防護措施及改進設計。

二.試壓方法現(xiàn)狀分析

石油鉆探至少在以下三種情況下需要對井控設備進行現(xiàn)場壓力測試：首先，安裝和使用井控設備，其次拆卸或更換井控設備的密封部件，其三是在鉆探油氣層之前。通過試壓測試可以有效地驗證井控設備各密封部件的可靠性，確保在關閉井后可以控制油壓，避免了更嚴重的鉆井井控事故。

傳統(tǒng)的控制良好的設備的現(xiàn)場壓力測試主要使用壓縮空氣作為動力來驅(qū)動壓力測試泵，將壓力測試介質(zhì)驅(qū)動到壓力測試對象，并通過壓力測試泵的活塞壓縮產(chǎn)生更高的壓縮比，壓力輸出可以達到對受控設備進行壓力測試的目的。由于氣動泵的活塞是固定的，因此可以在現(xiàn)場調(diào)節(jié)壓縮空氣壓力以適當?shù)卣{(diào)節(jié)泵的輸出壓力。該壓力測試設備靈活，易于操作，通常在現(xiàn)場使用，但是，該設備也存在一定的問題：

（一）排量不高，試壓時間較長。

常用的氣動測試泵的單次沖孔能力約為90lYE。為了獲得恒定的輸出壓力值，需要花費更多時間進行加壓，尤其是在測試大型腔室設備的試壓時，試壓時間將會更長。同時，長期的試壓測試會增加操作人員的勞動強度，這對操作安全沒有幫助。

（二）設備操作的安全性不高。

氣動試驗泵主要采用手動關閉操作來實現(xiàn)閥門的開啟和關閉，在此過程中存在安全隱患。試壓測試泵屬于高壓設備，如果在高壓管道中鉆孔后發(fā)生破裂或其他問題，可能會嚴重工人的人身傷害。另外，試壓測試泵的手動控制具有時間延遲，這使得不可能精確地控制泵壓力，并且泵壓力與預定壓力之間總是存在偏差，這不能完全滿足要求及壓力測試標準和規(guī)范。

（三）設備數(shù)據(jù)信息讀取方式不先進。

在測試井控裝置時，必須準確讀取測試壓力并準確反饋壓降。但是，現(xiàn)有的壓力測試設備沒有配備相應的電子設備，因此需要手動讀取，這在一定程度上影響數(shù)據(jù)的準確性，無法跟蹤和記錄壓力測試過程，并且對數(shù)據(jù)存儲沒有幫助。

（四）設備查找故障的方法缺乏安全性。

需要及時查找和解決氣動試泵的缺陷和問題，因此相關人員必須在近距離觀察連接節(jié)點，并存在一定的安全風險隱患。

對氣動試壓泵存在的故障與問題需要進行及時的故障查找與處理，所以，就需要相關的工作人員對連接節(jié)點進行近距離的觀察，存在一定的安全風險。

（五）設備運輸、管理欠規(guī)范。

設備本身是靈活的，但是還有許多其他因素，例如試壓測試管道、試壓測試接頭、操作工具和其他固定不牢固等因素，另外，工具和附件在運輸過程中很容易損壞。

三.措施改進

通過以上描述可以看出，常規(guī)的設備控制良好的試壓測試方法和設備在實際使用過程中存在一定的問題和缺陷，因此需要進行相應的改進和調(diào)整。積極使用現(xiàn)代電子信息技術可以實現(xiàn)合理的改進和完善，解決現(xiàn)有控制良好的設備的試壓測試過程中存在的問題，并有效地提高工作過程的安全性。

（一）增加配備電動試壓泵

現(xiàn)有的氣動測試泵本身存在許多問題和缺點，因此可以在試壓測試系統(tǒng)中添加電動試壓測試泵。通過充分利用電動試壓測試泵，可以有效地提高機器排量和機器運行的穩(wěn)定性，這將有助于減少沖壓所需的時間。將電動試壓測試泵連接到氣動測試泵時，氣動測試泵的出口必須通過三通閥連接到電動試壓測試泵，以實現(xiàn)壓力混合。另外，在試壓測試的初始階段，可以使用電動試壓測試泵將大量的試壓測試介質(zhì)注入壓力測試下的腔室中，可以大大提高注入效率，縮短試壓測試時間。

（二）優(yōu)化氣動試壓泵的控制方式

使用電子設備來調(diào)整和改變氣動測試泵的控制模式。電磁閥零件，例如電磁鎮(zhèn)流器，用于實現(xiàn)閥的遠程控制開關。該方法不僅可以有效避免工人的安全問題，而且可以更有效地提高井控裝置試壓測試設備的自動化程度。

（三）安裝遠程監(jiān)控裝置

可以通過安裝監(jiān)控設備來實現(xiàn)試壓測試泵和試壓測試對象等關鍵部件的圖像采集，并且可以實時遠程監(jiān)控試壓測試泵和試壓測試對象的運行狀態(tài)，同時還可以同時監(jiān)控所需的參數(shù)，例如 壓力可以通過傳感器遠程發(fā)送，存儲和打印，設定壓力值后，閥開關由電磁閥遠程自動控制，傳感器可用于實現(xiàn)壓力測試泵故障的自動識別和報警，有效避免了操作人員的近距離觀察和操作所帶來的危險。

（四）改變設備運輸管理方式

可使用載重量較大，并且具有較大空間的運輸工具來替換小皮卡，最好可以加裝集裝箱，用集裝箱來裝載試壓泵與其他設備，并對集裝箱內(nèi)部進行合理的空間規(guī)劃和分區(qū)，劃分出操作區(qū)、裝載區(qū)、監(jiān)控區(qū)等，對工具、配件進行分類籮理，實現(xiàn)運輸過程安全、現(xiàn)場連接迅速、試壓操作便捷、試壓監(jiān)控安全、試壓結果可靠。

結論

綜上所述，傳統(tǒng)的井控設備的現(xiàn)場試壓測試設備仍存在一些缺點，必須對試壓測試設備進行適當?shù)母倪M和完善。為了在試壓測試設備轉換過程中全面改進高壓測試控制系統(tǒng)，有必要根據(jù)安全和效率的基本原理，充分利用先進的自動化技術和集成控制技術。井控裝置現(xiàn)場壓力測試設備的合理改造，有效彌補壓力測試設備的缺陷，大大提高壓力測試設備的工作效率和工作質(zhì)量，降低工人的安全隱患風險。

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