石油钻井井控设备的应用及改进对策分析

摘要石油行业推进自身创新和升级，要促进各种先进技术工艺、设备的应用，以有效提高石油勘探、地质、测井完井、钻井、开采、炼油化工等环节的效率和效益，并确保过程的安全性，降低能耗和污染问题。石油钻井是油气开采的一个重要环节，井控设备的应用和运行，将会对钻井生产的安全性、效率产生比较大的影响。而且，我国石油开采不断向纵深发展，对钻井井控设备的技术要求和运行要求更高，在促进钻井井控设备科学应用的同时，需要了解设备应用常见的一些问题及诱因，结合实际需要，对设备应用持续改进。

1.石油钻井井控设备的应用现状

1.1防喷器的应用

防喷器是石油钻井井控设备中一类十分重要的设备，在我国石油钻井生产中通常采用闸板防喷器设备、环形防喷器设备，结合石油钻井生产的实际需要，使这两种设备有效配合，以促使石油钻井生产的顺利进行，并保证石油钻井的效率和安全性。但这类设备的压力、体积相对较大，搬迁运输等的难度大，一定程度上增加了石油钻井的成本。当前，我国所使用的防喷器大多是引进国外的产品，或借鉴了国外的一些先进产品，在此基础上自主研发，很多情况下没有严格遵循我国石油井控设备标准，这在一定程度上影响了石油钻井井控设备的应用整体效果。未来，我国需要结合本国石油井控设备标准，促进防喷器设备技术的研究，促进技术不断提升，并重点研究小型先进的防喷器设备。

1.2钻转控制头设备应用

在石油开采水平钻井作业中采用钻转控制头，一定程度上有助于提升钻井的质量。早期的时候，我国石油钻井生产中主要采用的是旋转控制头，随着技术的持续改进，该设备在石油钻井工作中可以具有较高的压力级别，可适用于不同压力环境下的油田开发和油气开采。但我国研发的钻转控制头与国外一些同等级的设备类型相比，在使用过程中也存在密封性、整体使用寿命方面的问题，一定程度上影响了该设备的应用性能，主要还是因为针对轴承旋转密封件材料的研究不足，所采用的技术工艺，无法实现对轴承的旋转速度、密封条件的有效保障，在内部结构设置方面也存在一些问题和不足，在设备运行和使用过程中对旋转控制头的处理和性能保障不到位。

2.石油钻井井控设备应用存在的问题

1）缺乏理论和技术研究。我国石油钻井勘探的起步相对比较晚，当前石油钻井勘探所采用的井控设备存在体积大、搬迁困难、成本高的问题。而且，我国石油钻井生产中所使用的很多设备都是直接引进的国外产品，结合我国实际情况和现实需要、石油井控设备标准等，自主研发的井控设备比较少，且缺乏理论、技术的深层次研究，缺乏科学化的自主研发战略，在对井控设备质量性能等提升方面的工作不足。

2）制造技术水平有待提升。受制造技术水平的限制，很多情况下无法完美的呈现石油钻井井控设备的设计要求，达不到预期的效果，甚至会对井控设备的质量性能、实际应用产生不良影响。在石油钻井井控设备生产制造的时候，缺乏对设计图纸的详细分析，可行性研究工作落实不细致，缺乏对设计科学性、合理性的广泛实验和验证；制造企业缺乏技术研究部门，制造人员的技术研究能力不足，生产中容易出现一些问题且不能及时发现和处理，这些问题的存在都将对井控设备在石油钻井工作中的实际应用产生不良影响。。

3）规范机制不健全。目前，我国针对石油钻井井控设备缺乏统一的规范和标准，相关配套研究制度也不完善，一定程度上对我国自主研发这类设备和推进这类设备的实际应用产生影响，对设备研发体系提升产生影响。例如，井控防喷设备的设计，由于缺乏细致的配套设备使用标准，导致设备的开发和后期使用法根据井口特点进行，如果采用设备与实际出现了不一致的情况，则会严重影响钻井平台的稳定性、石油钻井工作的安全性。

4）井控设备效率较低。井控设备运行效率低，则会导致该设备应用的成本增加，一定程度上也会影响其在石油钻井工作中的应用效果及石油钻井的安全可靠性。造成这一问题的主要原因是，当前所采用的很多井控设备在生产和研发的时候，缺乏对石油钻井的特点、工作要求等的全面分析和准确把握，缺乏综合性、动态化的研究与分析，进而对井控设备后期的运行产生一些影响，影响其生产力和应用效果，无法切实满足石油钻井行业的发展需求和实际工作的需要。

3.石油钻井井控设备的改进对策和建议

3.1加大产品研发和开发

为确保井控设备在石油钻井中应用取得理想的效果，需要结合当前石油钻井工作的实际情况和需要，持续加大井控设备的研发和开发，对井控设备进行不断的改进和优化，以有效提高井控设备质量性能，扩大井控设备的应用范围。首先，需要结合我国实际情况和现实需要、石油井控设备标准等，自主研发井控设备，在井控设备研发的时候，需要从理论、技术等方面进行深入的研究和分析，制定科学化的自主研发战略，从技术层面提高井控设备质量性能。其次，针对井控设备存在体积大、搬迁困难、成本高的问题，需要在产品研发的时候，加大小型先进的防喷器设备等设备的研发，在满足石油钻井工作需要的同时，使井控设备的应用更简便。第三，在井控设备研发和开发的时候，既需要考虑井控设备的技术性能和实际应用，也需要加强经济性的考虑，科学确定研发周期，并合理控制成本。第四，促进自动化控制技术、计算机网络技术和智能化技术的科学应用，用以实现对设备及相关参数控制，尽可能防范和控制各种偏差问题、误差情况，减少非故障率。

3.2提高生产制造水平

要有效提高石油钻井井控设备的生产制造水平，尽可能完美的呈现石油钻井井控设备的设计，保证产品制造的质量性能和应用效果。在石油钻井井控设备生产制造的时候，需要对设计图纸进行详细深入的分析和研究，认真做好安全可靠性、科学合理性、可行性研究分析工作，持续改进和优化设计、改进生产制造的工艺技术；在生产前需要对设计科学性、合理性进行广泛实验和验证，对设备的真实功能状况进行实验和验证，并做到规范生产，以降低各种故障和问题。

3.3选用适合井控设备

为确保石油钻井井控设备的应用取得良好的效果，保障钻进工作的安全性，防范和降低井喷、井喷失控之类的事故，降低石油钻井工作中的溢流、井喷、井涌等造成的各种影响损失，并协助这类情况有效控制，需要结合石油钻井的实际情况，选用适合的井控设备，并持续加强设备应用过程的控制。例如：一是，液压防喷器应用。结合石油钻井的实际情况，包括井的类型、地层压力、地层流体、套管尺寸、工艺技术标准和水平、气候、交通等，对此有基本的了解，在综合考虑和分析压力的级别、组合形式、通径的尺寸、控制系统内控制的点数等参数的基础上，选用适合的液压防喷器。通常情况下，可以选用单闸板、双闸板、三闸板、环形这几种型号的防喷器，并做到科学规范的操作和作用。二是，控制系统的运用。通过控制系统的改进和完善，实现对防喷器等设备的有效控制。三是，节流和压井管汇。为有效控制井底压力，还需要应用到节流阀等的设备，确保在出现井喷、溢流、井涌等情况的时候，控制井简内钻井的液、气、油、水等流体的释放，帮助尽快恢复、重建井底的压力平衡性，以防出现更大的影响损失，保证石油钻井的安全性。四是，智能化井控系统。通过各种传感器及自动化控制技术、智能化技术的应用，实现对各类设备的动态化检测和自动化控制，将井内的压力控制在适合的压力值范围内。

3.4持续完善规范机制

石油钻井井控设备的应用还需要持续完善规范机制，针对石油钻井井控设备制定统一的规范和标准，完善相关配套研究制度。要需要针对设备应用和操作，进行专项检查，建立日常检查、专项检查和周期性检查机制，以及时发现和处理异常、故障和隐患。

4.结束语

井控设备在石油钻井中的科学应用，极大保障了石油钻井生产的效率和安全性，为促使该设备应用取得更理想的效果，切实满足石油钻井所需，还需要持续加大产品的研发和开发、提高生产制造水平，结合实际需要，选用适合的井控设备，并完善规范机制。