井控装置检修试压测控集成系统

井控装置检修试压测控集成系统

杨军 曹阳

中国石化西南石油工程有限公司油田工程服务分公司   四川 绵阳 621000

摘要：随着近年来国家经济的高速发展，我国能源资源的开采建设发展迅猛，石油资源的开采过程中使用的井控设备也随之得到快速的发展和提高，伴随井控设备发展而产生的井控装置自动化试压检测系统得到不断发展，取得了丰硕的成果。井控装置系指实施油气井压力控制所需的一整套设备、仪器仪表和专用工具，如果井控装置措施不当，地层流体(油、气、水)从井内溢出，可能失去控制形成井喷，继而引发天然气着火甚至爆炸，造成设备严重毁坏和危害操作人员生命。笔者结合井控装置自动化试压检测系统应用实际，对井控装置自动化试压检测系统应用的问题展开分析，并提出相应的解决策略和思路。

关键词：井控装置；检修；试压  

根据现行相关标准规定，井控装置新产品及维修后的产品，出厂前应进行试压检测并出具试压报告。如果没有试验报告, 井队应拒绝接收。传统的试压检测方法，一般采用人工现场近距离操作、手工记录的方式，这种方式存在着作业人员工作环境恶劣，劳动强度大、危险程度高等问题。采用计算机自动化试压检测系统控制技术，实现井控装置试压检测远程自动控制、试压数据实时准确采集，同时防止近距离检测出现不安全事故的发生。因此，为保证油气田钻井、修井的安全作业，有效防止溢流、井喷等作业事故造成的人身伤害和财产损失，必须通过严格的检修手段，确保井控装置可靠的技术。

一、井控装置试压现状

油气田开发作为生产安全隐患较多的一个行业，井喷和井涌往往对油气田开采带来巨大的经济损失和人员伤亡，特别是井下修井作业更是井控风险高发的一项作业，修井作业是指石油钻井或者后续油气井维护的一种作业，为了确保油气井顺利使用，而采取的维护保养措施，主要包括复杂打捞、油气井套管修复、套管内侧钻等。目前在修井作业的各个工序中，需要对封隔器和采油树进行反复拆除安装，特别是对老井修井首次换装井口的井，需要对井口大四通和液压双闸板防喷器进行试压检验，以达到消除安全隐患，确保试修工作安全顺利进行。我国内各大油、气田在完井时大多采用上悬挂井口完井。在修井作业中，为了保证修井作业安全顺利进行，必须对井口及井控装置进行试压，目前主要采用的试压方法为手动打压泵+皮碗封隔器组合。对于上悬挂井口完井的油气井，需要将皮碗封隔器连接在油管悬挂器下方，与入井管柱连接在一起，下入井内，悬挂于井口吊卡上，仅对半封闸板进行试压。对于下悬挂井口完井的油气井，则是将皮碗封隔器连接在油管悬挂器下方，与入井管柱连接在一起，下入井内，对半封闸板进行试压，再卸除提升短节，对全封闸板和井口装置进行试压。

二、检修性能要求

由于井控装置失效后存在重大风险，对在役期间的检测和维修有明确要求，其中核心设备液压防喷器的检修内容和性能指标应符合有关标准规范规定。对在役防喷器，除在现场进行日常维护保养外，应定期进行检查，以确定维修项目。经过各周期检查，符合规定判废条件的防喷器组，应做判废处理。对可维修的防喷器，按要求分别进行不同程度的修理或修复，包括在更换或不更换零件的情况下，对防喷器进行拆卸、清洗、检测、重新组装和试验等活动。修复过程中，可以对零部件进行机加工、焊接、热处理及其它制造加工手段。在整个检修过程中，对设备整机和零部件执行严格的质量控制。经过检修的井控防喷器成品应达到以下性能要求。

三、井控试压装置的改进方案

1、设计移动式试压车

（1）车型选择。对自动化试压装置在其中选一些具有较大的承载量的车辆，其对于震动的抗力较强，而且其后备箱能满足安装设备及操作室的足够空间，是完全的封闭车辆，要选择那种可以应付各种路况的车辆，具有高底盘，全封闭、四轮驱动的车量，其承载的力量必须超过五吨。

（2）改装工程车。对试压检测车进行试压检测系统的布置工作，那么必须对其进行改装，但是对工程车的改进过程中不能对车的机械结构产生影响，使之性能受到损害，对汽车的底盘位置不能改动，使之总成位置发生改变，进行工程车的改造时，即要保证其工作的性能也要保证其试压装置的工作发挥。要防止试压装置的集中摆放，以免影响车架的荷载。

2、选择移动试压装置设备。为了保证其自动化的试压装置的安置要求，保证其进行试压时的安全与节能，必须对电动泵和气动泵组的压力和排量进行选择，以保证试压泵能满足试压作业过程中对高压、低压和排量需求，其内的一些管线的排线必须要满足进行试压时的要求。这种电气组合试压泵的主要优点在于，对于一些具有高压需要的试压要求可以有效的满足，低压试压时可以只用电动泵就可以满足试压的需求，其操作试压控制较为方便，并且在现场试压作业过程中整体的运行成本较低，自动化的试压应用较广，而且电、气组合试压泵的整体的工作效率非常高，而且其使用的试压范围较广，试压过程中升压的速度较快，并且其进行后期的维护保养时非常方便，但是这种试压泵的缺点就是一般压力较高时会产生压力过冲的现象。在进行选择时，可以根据不同地区的试压要求来进行不同的试压装置组合的选择，以规避组合式的缺点，充分发挥组合式试压设备的优势。

3、微机高压测试系统的应用。现今的微机技术发展已经可以更好地保障其实现工业的自动化生产可能，同时其实现自动控制的条件下对其操作人员的安全提供了更多的保障，随着工作中对高压测试系统的需求的不断的增加，为了对其安全与其操作性能的保证，出现了可以进行高压测试监控系统，该系统是由操作控制台、监控系统、压力传感器、高压泵、阀汇架和管汇等组成。其主要是使用具有高性能的工业用的电脑进行操作，而且操作的性能也较为简使，进行操作时的软件都是采用中文的模式，系统配有高性能工控机，操作起来比较方便，控制器选用的是可以编程的控制器，并且有高精度的模拟转换模块，在操作台上主要有数字压力表、电压表、电流表还有指示灯。并且其操作台的一侧是具有出线孔的，对于线路的不同的进出的需要对其进行设计，安装完成以后要对其操控性能进行测试，以满足操作的需求。

4、试压工艺。试压设备包括控制台、气动试压泵和电动试压泵，通过控制台来对泄压阀、试压泵进行远程控制。在进行试压的过程中会采用其测试的软件对其不同的试压的数据进行记录，将不同的数据进行报表和试压曲线的生成，对于其试压的操作时的自动与手动的功能二者间应该是互不干扰的，而且能够对电动试压装置和气动试压装置进行分段自动打压。在整个试压过程中应该实现梯度升压，在不同的压力的等级下，要选择不同的传感器类型。

对井控装置自动化试压检测系统研究和应用进行了分析，在文中结合了传统试压系统的实际，对其自动化的试压系统的设置进行升级改进，在实际的应用中得到了较好的效果，试压的工艺水平也达到了国家的先进水平，使得操作人员的操作环境得到改善，试压的工作效率得到了提高，降低了试压作业劳动强度，保障了试压作业的安全和可靠性，提高了检测数据的准确性，更好地确保安装在井口的井控设备的本质安全。做好井控工作是油田安全、环保生产的保障，企业的发展需要具有新技术的设备做后盾。在应用过程中，对井控装置不断进行改进与创新，大胆引进新技术，进行技术革新，提高井控装置的技术性能，从根本上做好井控工作，以适应现代油田发展的需要。

参考文献：

［1］王铁峰，陈二龙，甄群波．防喷器专用试压工具在现场的应用［J］．石化技术，2018，27( 11) : 26．

［2］张秀青，王玥，李文杰．新型复合式遇油遇水封隔器的研制与应用［J］．机械制造，2018，60( 5) : 8－10，23．

［3］巴鲁军．防喷器试压快速增压装置的研制及应用［J］．石油机械，2019，44( 1) : 45－50．