实现钻井作业安全生产的井控技术措施

熊小华(陕西省西安德安注册安全工程师事务所有限公司，陕西 西安 710200)

0 引言

随着经济和科学技术的不断发展，现阶段我国的油田开采技术已经有了很大的进步和提高。在油田开采的过程中，安全问题始终是石油化工企业重点关注的问题之一。在此背景下，井控技术随着科学技术水平的提高而具有更加先进和完善的运行系统与管理体系，为油田生产安全提供了更高保障。要想对井控技术实现钻井专业安全生产的措施进行分析，首先就要了解什么是井控技术。

1 井控技术的概述

1.1 井控技术的简介

井控技术是现阶段应用于我国石油化工企业保障油田开采过程的安全工作的重要技术[1]。因为油田大多储藏在地下，因而在进行钻井专业时，通常需要重点注意油气井和油井在作业中由压力异常导致的安全问题。井控技术就是基于这种情况诞生的一种技术，其能通过特定技术手段来调节油气井和油井在钻井专业时产生的压力，进而达到保障整个油气井和油井开采过程的安全性的目的。现阶段，这种技术在我国的石油化工企业中有着广泛应用。

1.2 井控技术的分级

在油田开采的过程中，可以将井控技术具体划分为一级井控、二级井控、三级井控三个级别。在应用井控技术时，为了能够保障整个天然气钻井井控工作的安全运行，一方面需要按照“立足一级井控、强化二级井控、做好三计井控预案”的原则来做好天然气钻井的井控工作。另一方面则要在井控工作进行的过程中积极贯彻落实“以人为本、警钟长鸣、科学防控、严格监管、保护油气”的工作方针和“井控为天、井控为先”的理念。在此基础上还要更加严格细致，坚持不懈地做好井控工作，这样不仅能够保障钻井的安全生产，还能够保障整个油气井和油井生产过程的安全。

2 钻井作业安全隐患产生的原因

2.1 井控操作不正确

油田的开采属于地下作业，作业环境比较复杂，对于技术水平的要求比较高，在井控作业的时候一旦出现疏漏会导致其实际应用的效果大打折扣。由于钻井作业自身的复杂性，仅仅依靠技术方案和模拟环节无法得到预设的效果，更重要的是在进行井控操作时需要遵循“因地制宜”的原则。但是，目前我国的井控作业存在比较明显的缺失。相关部门在进行钻井作业的时候，在安全防护管理方面存在疏忽，并且将井控技术的应用限制在第一阶段，导致在具体作业推进阶段，无法保证井控技术的有序操作，进而增大在具体施工时出现井喷等事故的可能性，为作业安全以及工作人员自身的生命安全造成威胁。

2.2 密封度不足

油井的钻井作业安全防护工作发挥着十分重要的作用，但是一旦在作业的过程中出现防护井井控范围内压力过大的情况，就会导致油井内部外部的压力差瞬间的提升，进而导致后续工作的进行出现危险事故。在瞬间压力差增大的情况下，一旦相关部门没有采取相应的措施进行处理会导致油井出现井喷等危险性事故，另外，在储能器运作的时候，其中关键的单向阀、转向阀、油缸等部分工作的稳定程度也会随着溢流阀的控制情况的变化发生改变，这时候如果有一个环节存在不稳定的因素都会导致钻井作业可能出现爆炸的现象[2]。

2.3 没有把控操作要点

井控技术在钻井作业中的应用需要把控其中的细节要点，才可以保证其作业可以得到有效的发挥。但是在具体操作的过程中如果出现操作不当的问题会导致整个井下安全生产出现问题区域，进而导致钻井作业出现安全隐患。基于此，工作人员在具体进行作业时需要把握重点施工的环节，进而可以优化其实际应用的效果。在具体作业的时候，主要的操作失误原因有以下四点：

(1)相关工作人员没有在出现井下溢流区域内部出现问题点的情况下，及时对问题点进行控制，这就导致短时间出现高压迅速喷发等危险的概率大幅度增加，这时候控制的难度比较大。

(2)工作人员在井控技术的日常操作时，片面认识井控防护的相关知识，重点关注井喷问题点，但是对压力系数比较低的区域缺乏相应的防护手段。进而导致防护工作无法达到预设的效果，甚至会出现因小失大的情况，为安全生产带来威胁。

(3)空井部分的预留期比较长，导致底部循环以及井下流通的强度存在缺失，进而出现长时间的底部气体挤压的现象、压力强度增加或者出现井口堵塞等问题，后续甚至会出现部分导流的可靠性缺失的状况，从而导致钻井作业的安全风险的增加。

(4)井内压力调节不当也是安全问题出现的主要原因之一，造成这种现象的主要原因有两个，其一是井内修井压力柱过高，其二是相邻注水井的注水量超出了额定最高标准。

3 利用井控技术对钻井作业安全生产的措施

3.1 精准操作井控技术

井控技术是保证井下安全作业的关键性技术，是实现安全钻井作业的关键。在具体实践的过程中，为了保证其作业可以得到有效发挥，需要对技术操作方式进行具体地安排，进而可以达到既定的技术实施效果。首先，井控技术需要根据钻井作业的实际情况选择并且配备相应的安全防护手段。另外，井控技术的应用需要保证技术操作的合理性，并且按照既定的标准进行施工。这里以某石油企业在油田开采过程中对井控技术的应用要点为例：

(1)对区域内部的井下石油开发工作进行综合的分析以及研究，并且对不同等级的井控技术的基本要点进行准备并且配备相应的防护措施。

(2)在具体进行井控技术操作时，为了保证后续工作安排的合理性，保证井控操作现场的有序性，技术人员需要在日常的生产和开发的状态下对生产操控环节进行综合管理。并且按照一般的流程进行实践，实现对生产操作环节的有效管理，对实践内容层面进行调节和规制。

通过对上述的运行情况分析可以发现，在具体应用井控技术时需要保证其工作的合理性，并且将技术和运用流程两个方面进行具体完善，进而可以实现井下资源科学运作和科学防护的实践，优化井控实践技术的实际效果，保证钻井作业的安全性。

3.2 提升空间封闭性

在井控技术实践应用的过程中，井下空间密封性的调节是保证其实际运用效果的关键。比如在某地区的井控作业进行的过程中，需要根据井控作业的实际需求对装置部分进行及时地操作调整，适应当前钻井作业的结构特点。其具体的操作环节是：

首先，技术人员对井控技术实践的装置进行监测，及时更换密封性较差或受损严重的元件。其次，根据钻井作业控制的压力强度，开展额定性的压力调节。如果井下的压力不稳定，可以利用放喷辅助调节装置进行处理。最后，针对关键元件比如：储能器、单向阀、油泵、换向阀、溢流阀以及油缸各个部分的压力情况进行调整，避免出现局部管理不当的问题，出现因小失大的现象，保证整体的应用效果。实际上，井控技术的作用可以在最大程度上提升井下开采工作的安全系数，并且可以将其控制度保证在最低等级状态之下，优化开采工作的实际效果。

3.3 把控操作要点

通过对上文的实际情况分析可以发现，在具体施工的过程中需要把控井控技术的关键点，根据油田自身的实际情况进行实践工作，其具体的工作要点按照下文。

3.3.1 溢流问题的处理

井控技术在应用的时候需要按照精确、准时的原则：其中精确的概念就是遇到问题选择相应的解决方案进行解决。准时就是需要在出现问题或者发现问题之后立刻采取相应的措施进行处理，避免出现遗留问题导致整个工程的安全质量受到不良的影响。比如在某油田运行的过程中，出现溢流区域断裂的问题需要立刻启动一级防护。由此可见，解决溢流问题的关键是尽早发现问题并且尽早采取相应的措施进行处理，保证钻井作业的安全[3]。

3.3.2 井控区域的全面防护

井控技术是对井下生产的全环境进行区域防护。随着我国经济的发展以及技术水平的提升，技术人员需要充分利用井控技术，开展全面性覆盖性的生产操控。因此，技术人员需要不断发展技术，打破局部限制，实现全面操控，进而可以优化实际应用的效果。另外，技术人员需要依托于计算机网络技术，采取网络监控的方式进行产业结构规制，优化实际应用的效果。另外，需要从操控区域进行安全层面的把控，提升实际应用的效果。

3.3.3 空井预留时间调节

空井预留时间是技术人员需要重点把控的环节之一，比如某油田在开采的过程中将预留时间的时长控制在10 min以上，并且每隔30 min进行底部气体循环导流，优化实际应用的效果，进而可以提升整体作业的安全系数。

3.3.4 井内压力灵活调整

井控技术在进行实践的时候需要对井内压力进行灵活调整，在实践时需要具体把握两个部分：第一部分是井内修井的压力强度不宜过高；第二部分是需要把控井下注水的强度。

4 结语

钻井作业是进行石油开采的重要环节之一，但在具体应用时由于钻井作业的复杂性而导致安全事故频发。井控技术是提升钻井作业安全系数的关键技术。基于此，相关部门需要对井控技术的应用情况进行深入地探究，从而可以提出有效的措施，保证钻井作业的安全性。