试压与油井井控安全

试压与油井井控安全

文｜刘雷

石油这种“工业血液”，同时也是“危险血液”，稍不留意，就可能带来灭顶之灾。所以对于石油的勘采、储运，必须引起足够的重视，要慎之又慎。

石油在工业生产中是一种重要的燃料动力资源，还是重要的化工原料。具有优越的物理、化学性质。是促进经济和实现工业现代化的重要物质基础。现代化工业对于石油的依赖，如同人体离不开血液一样。因此，石油被称为“工业血液”。

时常“显露峥嵘”

然而石油的作为能源的燃爆特性决定了他在勘采、储运过程中不会“甘于平淡”，常常在人们忽视他的时候“显露峥嵘”，使“工业血液”中掺进了一丝人血的色泽。

2010年4月20日，墨西哥湾漏油事件，又称英国石油漏油事故或深水地平线漏油事件，英国石油公司所属一个名为“深水地平线”的外海钻油平台故障并爆炸，发生持续近三个月的大量原油泄漏事件，是和平时期（全球）最大规模的原油泄漏事件，同时导致了11名工作人员死亡及17人受伤。有消息称，该事件起因为防喷阀上的全封闭防喷器闸板发生故障，而管理人员因为利益驱使，忽视油井安全未及时封闭油井、违规操作所致。

在中国，石油事故也时有发生，仅2003年12月23日重庆市开县发生的一起天然气井特大井喷事故，就导致了243人死亡及特大环境污染事故。事后调查显示，该事故起因为防喷工具配用不当、未按规范施工及管理不完善所致。

由此可见，石油这种“工业血液”，同时也是“危险血液”，稍不留意，就可能带来灭顶之灾。所以对于石油的勘采、储运，必须引起足够的重视，要慎之又慎。

在井控安全方面，业内人士做了很多的努力。制定了完善的操作规范、健全的安防制度，配备了各种安防设备，并研发了多种先进的检测手段：如利用体积传感器监测地层压力，或利用气测录井分析判断油气层的同时，利用接单根气预防井涌、井喷事故的发生。然而相对有限的检测手段在面对油井复杂多变的地层和钻采工况时，往往会显得力不从心。于是以各型防喷器及节流管汇为主的井控设备就成了井控安全必不可少的最后屏障。井控设备的使用大大减少了事故的发生，但是近些年，防喷器失效，特别是修井作业过程中因修井用井口防喷器故障未及时发现引发的井控安全事故正在逐步上升。井控安全不容乐观。

井控安全离不开试压

谈及井控安全，自然离不开试压。所谓试压，就是对井口装备、地面设施的耐压能力进行测试的过程。包括井口试压、地面管汇试压、套管试压等。

在射开油层、安装试油的防喷井口装置时，要检验井口密封性能，就必须对井口装置进行试压；在进行压裂施工时需要对管汇及接头部位的密封性能进行检测试压；在试修作业中对封井器和采油树反复拆装时，也需要对井口装置及采油树进行试压；可以说，试压对于井控安全有着重大的意义。

目前常规的现场井口试压方法主要是直接法、提拉法和封隔器法。

其中，直接法适用于井筒能够承压的新井、用桥塞或注水泥塞封隔了产层的井等。该方法是将泵压设备接在压井管汇或井口闸门上，然后从地面向井内注水或其他介质后加压，从而达到试压的目的，应用较多。

而提拉法是用钻杆或油管连接与井口套管尺寸相匹配的皮碗，下至距井口1~2根套管内的本体上，然后在钻具与套管环空内灌满水，关闭半封封井器后上提，使环空中的水压增大，达到对井口装置试压的目的，该法目前比较常用。

封隔器试压法则需下封隔器或桥塞临时封隔井口套管，然后用压裂车或其他泵压设备直接向被试压部位打压的方法对井口试压。该方法可以避免井下承压，但因工艺复杂，费用较高，而在试修作业中采用较少。

此外，由四川石油管理局川西钻探公司申请并获得国家实用新型专利的“油管试压阀”在封井器和采油树的试压作业中应用较多。该阀下端连接直管挂，上端连接油管短接，利用上部由封井闸板、下部由特殊四通与直管挂的座封形成的空间憋压试压，克服了试压时全井筒承压及车载作业机提升负荷难的问题。由东营市天亿石油工具制造有限公司申请并同样获得国家实用新型专利的井口防喷器快速试压装置是一种简便、快捷、方便的试压装置。该装置将防喷器主体、全封闸板总成和半封闸板总成优化组合，简化了防喷器现场试压的繁琐工序，利用单向单流阀结构，能够在试压结束泄完压力后，自动将井内的余压释放掉，防止在拆装试压装置过程中产生冲击或飞出，这样使试压装置密封性能更好，使产品密封性能等各方面更加稳定、使用更加安全。

油井试压车最为常用

基于上述试压方法的完善和发展，试压装置得以不断推陈出新。以下仅以最常用的油井试压车为例加以介绍。相对于普遍采用但安全系数低、运行能耗高、数据精确低、劳动强度大、工作效率低及井场污染高的“灌液泵+手动泵”和“水泥车+罐车”的试压方式，新研制的试压车，以汽车越野底盘为基础，将水罐、液压泵、低压灌注泵和高压水泵集成在同一系统中，辅以自动化控制技术，可以快速、便捷、精确、安全的进行试压工作。

由于新技术采用了自动控制系统，实现了低压灌注、试压、稳压、泄压等工序的全过程自动控制。从而避免了人为因素的影响，使压力上限值得到精确控制。解决了原人工控制时，压力波动大，易造成井压失控、瞬时升高，引发井喷、泄漏等事故，导致人身伤害、财产损失及环境污染的安全隐患。

目前常用的油井试压车有胜利高原试压车、辽河油田环利试压车、四川海普试压车和中油牌试压车等。在技术方面，也是各擅胜场，现择其一、二，介绍如下：

胜利高原试压泵车是胜利油田高原石油装备有限责任公司自主研发的新型车载试压设备，主要由二类汽车底盘、液压系统、高压水泵、低压灌注射流泵、高低压管汇、水罐和PLC自动控制等装置组成。通过在二类汽车底盘加装专用装置可满足油水井防喷器试压、完井管柱试压、封隔器坐封打压和作业过程管柱试压等施工作业要求。

该车通过底盘变速箱取力器取力驱动液压源驱动高压水泵，完成灌注和试压。流程的切换通过操作高低压管路阀门实现，PLC自动控制系统完成试压过程的自动控制和数据的记录打印。具有精确试压、提高效率降低成本、安全便捷、一机二用；管线对接方便，操作简易，劳动强度低；自带水罐，施工设备少，设备利用率高，保证连续试压作业；PLC自动控制装置位于驾驶室内，实现压力数据的采集、显示、存储和曲线打印的特点。

西南石油局第四代移动试压车由该局下属的油田工程服务公司西南石油机械厂制造，在质量和性能上比其前几代产品有大幅度提升，是在前三代移动检测系统的基础上，进行的再开发和优化改良，具有减震能力增强、试压范围增大的特点，更加贴近用户的使用要求，能够更好满足井控作业的多种需求。

上述试压车无论是在安全性，还是在快捷性上都有了较高的水平。当然随着科技水平的提升，为了让“工业血液”中不再染上人血，经过石油人不懈的努力，在不远的将来，相信更先进、更安全的试压车或者其他换代产品也必将出现，让我们拭目以待。