某油田长深40井防喷器技术研究与井控探索

（中国石油天然气股份有限公司大庆钻探钻技二公司， 吉林 松原 138000）

井控设备的研究设计安装以及良好的运行是落实井下作业井控技术的前提，通过加强井控管理责任体系建设，提高各级人员的井控意识，同时研究对进一步深化和完善井控设备和技术研究，可有效遏制井控事故的发生。

1 井控设备

井控设备的研制和良好的安装是井控技术安全有效落实的必要条件。通过井控设备安装，展现了井控良好控制技术及优良作业程序。

1.1 防喷器

图1 一开井口装置示意图

1.2 管线

井口附近不便操作四通两侧闸阀的要加装操

图2 三开井口装置示意图

防喷器各部位连接螺栓齐全并对称旋紧，螺栓两端余扣2-3扣，法兰间隙均匀；密封垫环槽、密封垫环清洁干净，并涂润滑脂安装。防喷器旁侧孔应面对大门坡方向，液压管线接口端应面向绞车方向。套管头的安装方法见SY/T5964-2006《钻井井控装置组合配套安装调试与维护》，并参考说明书在有关技术人员的指导下进行安装。防喷器上部安装挡泥伞，挡泥伞可设计成倒伞型或平面型，见图1和图2。作平台。天车、转盘、防喷器组三者中心线偏移量不大于10mm。防喷器组用16mm钢丝绳和花篮螺丝四角绷紧固定，不得妨碍其它操作。手动锁紧杆操作手轮应在井架底座外，靠手轮端支撑牢固，其中心线与锁紧轴之间的夹角不大于30°，并配备计数装置。如手动锁紧杆过高则应加装操作台，且保证手轮之间不相互干扰。节流管汇上应同时安装高、低量程耐震压力表，压力表朝向合理，下端装截止阀，低压表下端所装截止阀处于常关状态，高压表下端所装截止阀处于常开状态。70MPa常规节流管汇，见图3。高压表量程和节流管汇额定工作压力相匹配，低压表量程为高压表量程的1/3左右，高压表应高于额定工作压力的1/3。压井管汇单流阀外端应分别连接φ52mm外螺纹油壬和通径不小于55mm的压井管线，并与钻井泵管汇闸阀组连接。防喷管线应使用探伤检验合格的专用管材焊接法兰或螺纹法兰连接，通径不小于78mm，长度超过7m应固定，不允许现场焊接。使用金属管线，同时要兼顾抗高温、抗冲蚀问题，并固定牢靠。

本井接两条放喷管线，使用通径不小于78mm的专用管线（法兰连接）；保证主放喷管线出口距井口不小于100m，辅助放喷管线出口距井口不小于20m，且接出井场以外；特殊情况需改变走向时，应使用铸（锻）钢弯头连接，其角度不小于120°；出口距危险或易损坏设施不小于50m。放喷管线每隔10～15m、转弯处两端及距放喷口0.5～2.0m处用基墩固定，出口使用双基墩。基墩尺寸要求见《某油田公司石油与天然气钻井井控管理规定》的固定基墩示意图。放喷管线不允许埋入地下，行车处应有过桥。若跨越10m以上河沟或水塘等应架设金属过桥支撑。另外，在主放喷口前挖一个放喷坑，容积为380m3。回收管线使用金属管线或耐火软管线法兰连接（高含二氧化碳井应使用后者），通径不小于78mm。管线需要转弯时，用铸（锻）钢弯头或压力等级匹配的高压耐火软管（法兰连接），其角度不小于120°，转弯及出口处应固定。液气分离器进液管线使用通径不小于78mm的高压耐火软管或专用管线（法兰连接），管线中部用基墩固定。液气分离器筒垂直安装最大量程为4MPa的压力表，下端安装截止阀。安全泄压阀出口应朝向井场外侧，不应连接泄压管线。液气分离器用不少于3根16mm的钢丝绳地锚固定。排液管线接至循环罐上的振动筛前的分配箱上，悬空长度超过6m应支撑固定，不应将管口埋在液体中，出口处固定牢固。排气管线选用244.5mm管材，距出口8～10m安装防回火装置；出口接出距井口100m以外，距放喷管线间距不小于0.3m，每隔10～15m固定；火炬口应安装自动和人工点火装置，人工点火点应置于出口上风方向，距出口不小于15m。欠平衡专用节流管汇（35MPa、通径103mm），见图4。

图3 常规节流管汇

图4 欠平衡专用节流管汇

1.3 控制台及相关设备设施

远程控制台的控制能力要与所控制的防喷器组合及管汇等控制对象相匹配，并安放在面对井架大门左侧，距井口不少于25m，距放喷管线应有2m以上距离；三位四通换向阀操作手柄处在工作位置；全封闸板操作手柄安装防护罩；电源从配电板总开关处直接引出，并用单独开关控制。远程控制台控制管线应使用管线槽，距离放喷管线不小于1m，连接部位无渗漏，行车处应有过桥。应安装司钻控制台、节流管汇液控箱，司钻控制台安装在钻台便于司钻操作的位置，节流管汇液控箱安装在钻台操作时能观察到液动节流阀的位置。司钻控制台和远程控制台气源应从气瓶排水分配器上专线连接，严禁强行弯曲和压折气管束。应在钻台上、井口附近、震动筛等处安装防爆轴流风机。

2 井控要求

2.1 井控岗位要求

钻井队在每口井开钻后，要按照制度要求开展井控工作，并有相关书面记录。钻井井控管理实行三级管理，并分别成立井控领导小组。

井控车间对井控设备及相关资料全面负责。技术服务队伍执行相关井控技术措施；钻井队统一指挥完成应急措施。从二开开钻坐岗，钻井队由钻井液工坐岗；地质录井队由操作员坐岗。坐岗人员钻进时、起钻时、下钻时、空井时、固井时均应按照规程进行检查和记录。

钻井队干部应24h井场值班，根据生产实际和检查中发现的问题对当班井控工作提出针对性要求，监督整改，并填写值班记录。

2.2 井控培训要求

现场操作人员培训重点内容包括及时发现溢流和及时关井的措施方法；正确实施关井操作程序及井控装备的熟练安装、使用、维护和保养等。专业技术人员培训重点内容包括正确判断溢流方法，正确关井步骤，压井设计编制、压井程序、压井作业实施，井控装备故障正确判断、一般故障的排除、正确处理井喷及井喷失控等。生产管理人员培训重点内容包括井控工作的全面监督管理，复杂情况下的二次井控技术和三次井控技术，井控设计原则等。现场服务人员培训重点内容包括井控装备的结构、原理，井控装置的安装、调试、维修、故障判断和排除等。

相关技术人员培训重点内容包括井筒内各种压力的概念及其相互之间的关系、溢流的主要原因和显示及发生险情时的配合要求等。

2.3 井控资质及流程要求

从事钻井作业地质设计、工程设计、施工设计及井控管理、现场施工、现场监督等人员必须进行井控培训，经培训合格后做到持证上岗。持证人员应持有该探区培训机构颁发的井控培训合格证，若持外油田的井控培训合格证，在施工前应参加“该油田井控规定培训”，合格后方可施工。同时严格按照液气分离器操作流程及下套管井控技术要求开展相关操作。

3 结论

根据现场实际应用情况，对现场容易出现操作失误的重点井控措施进行了较详细的阐述，较为系统的井控设计方案能安全有效防止井喷事故的发生。本文简要介绍了某油田防喷器设计研究和在长深40井的应用探索，成功的探索将在同类井控工程设计得到更广泛的应用。