浅析井控安全技术在钻井过程中的应用【摘要】在油气勘探开发中,油气井压力控制技术(井控技术)不仅直接关系地下油气资源的科学发现、保护和开发,还直接影响着井壁稳定和钻井速度,与一口井的成败、人身设备安全休戚相关。各国钻井研究人员通过多年的时间和不断探索,在井控技术上取得了显著的研究进展。本文分析了几种主流的井控技术,并对未来井控技术的发展做出了展望。【关键词】井控技术油气井技术进展在石油天然气钻井过程中,地层流体常处于不稳定状态,一旦失控,便会发生井喷事故,不仅造成设备损坏、油气资源损失,又会污染自然环境甚至造成严重的人员伤亡,潜在的社会负面影响程度更是难以估量。因此,对于石油天然气钻井工程而言,井控技术显得格外重要。天然气钻井井控技术尤其要重点关注,这是因为天然气密度低、易燃易爆、可压缩性高,与油井相比更容易发生井喷和失火事故,且后期修复工作难度大。如何综合优化可控因素,保证钻井施工安全和施工进度,是每一个钻井工程师都要思考的问题。1井控安全技术的探索与实践笔者根据接触到的案例和相关资料,结合自己多年的工作经验,将井控技术的应用实践归纳为以下几点:11提高井控装备的动态控制能力(1)优化节流阀结构设计,提高节流阀强度、精度及耐腐蚀能力。节流阀是压井作业中实现压力控制的重要元件,高压气井常会
f遇到压井节流施工作业。当前,压力控制存在的问题主要有:高压工作状态下阀芯易卡死;节流阀动态响应速度缓慢,截面变化较小,机械特性较硬,反应不灵敏。为改进节流阀性能,防止阀芯断落,应在设计伊始就充分考虑外界工况,完善控制系统的适应能力;可给节流阀配备硬质合金套,提高阀体强度和耐腐蚀能力。另外,在资金允许的情况下,可以尝试引进国外先进产品,其使用寿命和综合性能相比国内产品优势明显。
(2)研制多级节流系统。高压气井一旦超压溢流,关井压力很高,尤其在压井后期,套压会出现明显的尖峰值,致使节流阀流速陡然增加,阀芯、阀柱短时间内收到巨大冲击。究其原因,很重要的一点便是单级节流阀的前后压差过大。为此,多级节流系统便应运而生。具体来讲,有以下几方面措施:一是引进高精度节流阀,提高控制精度,改善控制能力;二是优化压力分配,确保阀体处于最佳工作条件;三是多途径降压节流,防止单一路径失效影响全局;四是实行带负反馈的自动控制,提高精度,谨防人员误操作。
(3)改进液气分离器结构,提高大密度r