浅析井控装置现场试压设备及改进方案

2015-03-25李杰长城钻探工程有限公司井下作业公司辽宁盘锦124010

化工管理 2015年18期

李杰(长城钻探工程有限公司井下作业公司，辽宁盘锦 124010)

压力平衡指的是地表常规压力与井底压力之间，保持相对稳定的一个状态，在这种状态之下能够保证钻井过程的安全，因为这种平衡一旦失去，势必导致多余的液体类物质进入井筒内部，其破坏性是致命的，严重的将导致井涌、井喷甚至失控，并且连带破坏环境和对工作人员人身安全造成威胁。为了避免或减少这种情况的发生，必须配备石油井控设备，利用该装置对钻井过程进行实时监控，根据监控结果调整钻井相关参数。在井控装置安装在钻井平台上，首先需要检查的压力测试，以确保其正常运行。测试压力保持在1.4-2.1MPa，试压的整个过程要维持在半小时以上，并且一旦出现压降和渗漏状况，整个试压过程将被迫停止，否则也将是无效的。能够被最终投入正常工作使用的设备，必须是经过完备的试压检测的。

1 传统试压方法概述

对于如下几种常见情况可以给予试压测试：第一种是关键配件更换之后必须要进行（诸如：井口防喷器、节流压井管汇等）；第二种是安装井控装置后，需要在及时投入生产使用，在使用前务必测试；三是钻开油气层前。通过试压测试可以对井控装置进行全方位的测试，确保每一部分都符合实际工作需求，不会因性能参数不足发生钻井事故。

传统现场试压方法是气动试压泵，利用的技术是依赖试压泵的压缩原理，对空气进行压缩，并且这种空气压缩技术压力的输出必须是可调节的。这种技术表面看起来具有非常灵活的可操作和调节性，但是仍然存在一定的应用壁垒和缺陷，以下主要讨论其缺陷：

1.1 运输不便。气动试压泵具有体积大、难以运输的障碍和缺点，在整个使用过程中如遇机器的位置转移，就会出现这样尴尬的局面。因此出现一些使用障碍，如没有办法固定机器的位置，或者在一些场景中难以调动机器放置，或者给使用操作的工作人员带来麻烦。

1.2 泵排量过低。长期作业无法满足目前机器泵排量过低的现状，想要长时间让机器处于稳定压力输出的状态，因为常见的泵排量只有90mL左右，在现阶段的现实情况中是无法满足作业需求的，并且长时间冲压也会让相关机器的操作工人产生工作倦怠感，是不利于作业效率和安全的。

1.3 数据读取方式落后。现存技术无法解决“人工记录数据”的落后缺点。读取压力指数、判断设备老化程度等等，这样的人工读取数据的方式，一方面效率低下，一方面由于个人原因还会出现数据偏差，精确度也不是很理想。

1.4 控制操作安全性能较低。“人工控制”不仅仅存在于“数据读取”中，例如在气动试压泵处于工作状态的时候，同样也需要人工进行阀门开关，工人在一线处理机器的问题，这必然存在安全性的隐患和增加危险发生的概率。高压是人体结构无法承受的，如发生急切故障、侧漏等，伤害到员工，同样员工长时间劳作也会存在疲劳懈怠，影响正常工作效率，操作不当也会引发隐患。

1.5 故障查找方式危险。在设备发生故障的第一时间内，需要工作技术人员进行人工检查和排查，相对的近距离焊接与排查工作，势必会增加发生危险、给技术人员人身安全造成威胁的一系列威胁，如果出现人员损伤势必得不偿失。

2 改进方法和措施分析

通过以上分析，我们了解到传统试压方式以及实际运作中会出现的很多问题和局限，如何进行设备的完善和技术的革新，自然成为提升作业效率、消除安全隐患、提升技术工人作业兴趣的最佳保障。

2.1 更换运输方式。新运输工具的选择，将会解放“小型皮卡”运输壁垒的问题。如果没有最合适替代工具，同样考虑是否可以对现有运输设备进行改装，例如对集装箱、皮卡运输后箱等等进行二次加工，合理划分可装载的空间以及区域。

2.2 增配电动试压泵。鉴于传统的气动试压泵在性能方面存在不足，可为钻井试压系统增配电动试压泵，利用电动试压泵在排量、消耗时间、工作稳定性等方面的优势降低冲压时间。在对的时机需要注意，气动试压泵的出水口三通阀门相互接合，最终需要全部接入到电动试压泵中，通过此种方式已达到设备各阶段的压力混合，以此将清水注入防喷器组，过程中利用的就是电动试压泵的高压管线。

2.3 优化气动试压泵控制方式。现代化电子设备的普及，同样这项技术也可以应用于对气动试压泵的控制与改造，可以考虑的技术例如电磁阀。在需要控制气动试压泵的工作状态时只需要远距离控制电磁阀的状态即可完成，不仅消除了人身安全方面的威胁还增进了整个试压设备组的自动化程度。

2.4 加装现代化监控系统。电磁阀的原理主要是控制气动试压泵开关，作为传统的操控方式，利用现阶段电脑技术最为擅长调控的“图像采集装置”也是一个不错的选择，利用相对应的传感装置，对泵端、井口、防喷器等重点设备实时观察和数据采集，这样有利于监控的及时有效处理和把控。配合使用现代化高压测试控制系统可以将电磁阀的工作状态、监控设备的监控画面等集中管理和控制。对于一些必需参数如压力参数等还可进行实时读取和打印，便于确定操作指令和后续分析，提高工作安全性能。