井控试压坑安全防护措施改进设计

王晓伟 张旭 徐聪

摘要：井控设备是油气勘探开发中油井控制的重要设施，是油井和气井试压控制，事故预防、监测、控制和处理的关键设备，井控设备的可靠性与钻井生产的安全有关。因此，基于笔者多年的从业经验，本文分析了井控试压坑安全防护措施的现状，并对这些措施进行了改进设计。

关键词：井控试压坑;安全防护;措施;改进

一、引言

众所周知，在实际的石油钻探过程中，一旦成型压力和井底压力不平衡，就会出现流动，喷射、甚至井喷，这不仅影响正常的钻井作业，而且造成环境污染，还可能会造成人员伤亡。因此，要有效地控制油井压力失衡的严重后果，需要充分利用这些设备，在油井过程中使用油井控制设备，监视油井过程并在油井时准时实施油井作业同时，为了保证在井中重新建立压力平衡，并使井控制设备有效地控制井中的压力，必须确保密封可靠性。在完成现场控制设备的现场安装后，必须检查密封性能，而压力测试是目前最直接，最有效的方法。基于笔者多年的从业经验，本文介绍了井控试压坑安全防护措施及改进设计。

二.试压方法现状分析

石油钻探至少在以下三种情况下需要对井控设备进行现场压力测试：首先，安装和使用井控设备，其次拆卸或更换井控设备的密封部件，其三是在钻探油气层之前。通过试压测试可以有效地验证井控设备各密封部件的可靠性，确保在关闭井后可以控制油压，避免了更严重的钻井井控事故。

传统的控制良好的设备的现场压力测试主要使用压缩空气作为动力来驱动压力测试泵，将压力测试介质驱动到压力测试对象，并通过压力测试泵的活塞压缩产生更高的压缩比，压力输出可以达到对受控设备进行压力测试的目的。由于气动泵的活塞是固定的，因此可以在现场调节压缩空气压力以适当地调节泵的输出压力。该压力测试设备灵活，易于操作，通常在现场使用，但是，该设备也存在一定的问题：

（一）排量不高，试压时间较长。

常用的气动测试泵的单次冲孔能力约为90lYE。为了获得恒定的输出压力值，需要花费更多时间进行加压，尤其是在测试大型腔室设备的试压时，试压时间将会更长。同时，长期的试压测试会增加操作人员的劳动强度，这对操作安全没有帮助。

（二）设备操作的安全性不高。

气动试验泵主要采用手动关闭操作来实现阀门的开启和关闭，在此过程中存在安全隐患。试压测试泵属于高压设备，如果在高压管道中钻孔后发生破裂或其他问题，可能会严重工人的人身伤害。另外，试压测试泵的手动控制具有时间延迟，这使得不可能精确地控制泵压力，并且泵压力与预定压力之间总是存在偏差，这不能完全满足要求及压力测试标准和规范。

（三）设备数据信息读取方式不先进。

在测试井控装置时，必须准确读取测试压力并准确反馈压降。但是，现有的压力测试设备没有配备相应的电子设备，因此需要手动读取，这在一定程度上影响数据的准确性，无法跟踪和记录压力测试过程，并且对数据存储没有帮助。

（四）设备查找故障的方法缺乏安全性。

需要及时查找和解决气动试泵的缺陷和问题，因此相关人员必须在近距离观察连接节点，并存在一定的安全风险隐患。

对气动试压泵存在的故障与问题需要进行及时的故障查找与处理，所以，就需要相关的工作人员对连接节点进行近距离的观察，存在一定的安全风险。

（五）设备运输、管理欠规范。

设备本身是灵活的，但是还有许多其他因素，例如试压测试管道、试压测试接头、操作工具和其他固定不牢固等因素，另外，工具和附件在运输过程中很容易损坏。

三.措施改进

通过以上描述可以看出，常规的设备控制良好的试压测试方法和设备在实际使用过程中存在一定的问题和缺陷，因此需要进行相应的改进和调整。积极使用现代电子信息技术可以实现合理的改进和完善，解决现有控制良好的设备的试压测试过程中存在的问题，并有效地提高工作过程的安全性。

（一）增加配备电动试压泵

現有的气动测试泵本身存在许多问题和缺点，因此可以在试压测试系统中添加电动试压测试泵。通过充分利用电动试压测试泵，可以有效地提高机器排量和机器运行的稳定性，这将有助于减少冲压所需的时间。将电动试压测试泵连接到气动测试泵时，气动测试泵的出口必须通过三通阀连接到电动试压测试泵，以实现压力混合。另外，在试压测试的初始阶段，可以使用电动试压测试泵将大量的试压测试介质注入压力测试下的腔室中，可以大大提高注入效率，缩短试压测试时间。

（二）优化气动试压泵的控制方式

使用电子设备来调整和改变气动测试泵的控制模式。电磁阀零件，例如电磁镇流器，用于实现阀的远程控制开关。该方法不仅可以有效避免工人的安全问题，而且可以更有效地提高井控装置试压测试设备的自动化程度。

（三）安装远程监控装置

可以通过安装监控设备来实现试压测试泵和试压测试对象等关键部件的图像采集，并且可以实时远程监控试压测试泵和试压测试对象的运行状态，同时还可以同时监控所需的参数，例如 压力可以通过传感器远程发送，存储和打印，设定压力值后，阀开关由电磁阀远程自动控制，传感器可用于实现压力测试泵故障的自动识别和报警，有效避免了操作人员的近距离观察和操作所带来的危险。

（四）改变设备运输管理方式

可使用载重量较大，并且具有较大空间的运输工具来替换小皮卡，最好可以加装集装箱，用集装箱来装载试压泵与其他设备，并对集装箱内部进行合理的空间规划和分区，划分出操作区、装载区、监控区等，对工具、配件进行分类箩理，实现运输过程安全、现场连接迅速、试压操作便捷、试压监控安全、试压结果可靠。

结论

综上所述，传统的井控设备的现场试压测试设备仍存在一些缺点，必须对试压测试设备进行适当的改进和完善。为了在试压测试设备转换过程中全面改进高压测试控制系统，有必要根据安全和效率的基本原理，充分利用先进的自动化技术和集成控制技术。井控装置现场压力测试设备的合理改造，有效弥补压力测试设备的缺陷，大大提高压力测试设备的工作效率和工作质量，降低工人的安全隐患风险。

参考文献：

[1]张焕井控装置的现场试压设备及改进方法研究[J]化工管理，2013（10）：174—174

[2]张佳，陈艳艳井控装置现场试压方法及改进[J]内蒙古石油化工，2011（19）：77—78