实习技术员的基本功(二)

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序言：

      时光飞逝，又与大家见面了，回顾上篇文章，我们学习了技术员日常所要处理事务。而由于我们队这几天被局里点名要进行防喷演习，所以借这个机会把所有与技术员相关需要参与的地方与大家理一理，本文不在于把大家变成多厉害的专家，而是让大家能够在领导面前脱颖而出，对领导的”专用”问题对答如流，从而让领导对你留下深刻的印象。

 “说你行你就行，不行也行，说你不行就不行，行也不行！”

      那么，我们开始吧！

正文：

     由于本井属于一口高难度的重点水平井，气测的上来当然是必不可少的事情，所以先上他们的记录仪器，其功用和我们所用的八参仪差不多。

    正如上图，大家可以放大了看。在井控的过程中，很需要注意的参数就是出口流量和入口流量，泥浆溢漏与总烃。

先来说说技术员应付检查需要填写的记录：《周井控检查记录表》，《钻井井控工作记录本》。就拿后者来说，每口井一本，是红颜色的，里面需要粘贴管子站送来的防喷器的验收收据和二开或三开坐防喷器时的验收，试压单。需要你详细填写某天的试压数据。其中还需要真实记录有关于井控的例会及几场防喷演习(要和井队安全员一起组织防喷演习，并真实记录)。另外需要说的是在钻开油气层前100米时的坐岗记录，也需要填写(尽量真实)与签字。

笔头子上的工作完了，后面就需要肚子里有些存货。要知道你所面对的领导有很多是很有实际经验的专家级的人物，当然这些领导的问题也特别叼钻也有含金量，他一问就知道你行不行。综上所述，你就要明白最基础的各种工况下的防喷演习流程，熟悉”四七”动作及”井控管理12项制度”。这些都是需要理解记忆的，作为合格的技术员要能组织，训练及讲解防喷演习，同时对所管辖的设备也要了解。比如压井和节流防喷管汇的挂牌，你都知道吗？如果连这都不明白，在领导面前也难办。

1.     直通管是否弯曲。

2.     压井管汇闸门与直通法兰是否上紧。

3.     防喷钻杆旋塞与钻杆是否上紧。

4.     井口是否直，钻具是否打封井器。

5.     管汇的闸门是否保养过。

6.     放喷管线的扣是否上紧。

7.     方钻杆的上旋塞是否能用旋塞扳手扭动。

8.     井控管理制度是否完善。

9.     防喷演习是否真的在做，资料填写是否真实。

10. 室内运行大表的预控图是否跟踪填写。

11. 柴油机转速是否因为泵压高，而降低到900转打钻(重大违规)。

如果你不明白，那么先从井控设备开始入手，如现在使用的闸板防喷器的型号，节流，压井管汇，及远程控制台的型号(基本常识)。

让我们来了解下节流,压井管汇(以我们队的设备为例子)

   节流管汇JG/S3-35.这里YG表示节流管汇，S表示手动控制(Y表示液压控制，Q表示气动控制)，3表示不同控制方式节流阀数量。35表示压力等级MPA。

   压井管汇YG-21。这里YG表示压井管汇，21表示压力等级。

   防喷器2FZ35-35。这里2FZ表示双闸板防喷器(FH表示环形防喷器，FZ表示单闸板防喷器，3FZ表示三闸板防喷器)，35表示公称通径cm(取其圆整值)，后面的35表示最大工作压力Mpa

多说两句。

1.       液压防喷器的最大工作压力是指防喷器安装在井口投入工作时所能承受的最大井口压力。

2.       防喷器的公称通径，是指能通过防喷器中心孔最大钻具的尺寸。

    先从A点开始，我们队在这有两个闸门：上面为J2a关，下面J2b开。那么B点也是两个闸门：上面为J3a开，下面是J3b开。对剩下的开关的手柄状态说明下：J4半开，J7开，J9关，4#关，J6a开，J6b关，J1半关，J5开，J8开(J10本队没有，它是接液气分离器的)。接着介绍下它们的用途：C线段为回收管线到钻井液罐的路线，则F段为回到2号罐。G线段为排放管线，那么E为接出井场的放喷管线。D线段为回收管线到钻井液罐的线路。

节流管汇的功用：

1.     通过节流阀的节流作用实施压井作业，替换出井里被污染的泥浆，同时控制井口套管压力与立管压力，恢复泥浆柱对井底的压力控制，制止溢流；

2.     通过节流阀的泄压作用，降低井口压力，实现“软关井”；

3.     通过防喷阀的大量泄流作用，降低井口套管压力，保护井口防喷器组。

节流管汇由节流阀，平板阀，五通，汇流管，缓冲管和压力表等组成。井场所装设的节流压井管汇，其压力等级必须与井口防喷器组一致，通常，管汇压力等级的选定以最后一次开钻时井口防喷器组的压力等级为准。

    上图为压井关汇，外接水泥车。A为Y1关，B为Y2关(对面可能有个Y3关)，C为1#关。

压井管汇的功用:

1.     当全封闸板会封井口时，通过压井管汇往井筒里强行吊灌重泥浆，实施压井作业；

2.     当已经发生井喷时，通过压井管汇往井口强注清水，以防燃烧起火；

3.     当已经井喷着火时，通过压井管汇往井筒里强注灭火剂，能助灭火。

压井管汇由单流阀，平板阀，三通和压力表等组成。

具体操作：

1.     手动平板阀

关闭:顺旋手轮---到位---回旋1/4到1/2圈。

开启：逆旋手轮---到位---回旋1/4到1/2圈。

2.     手动节流阀

(1) 开关看立压，套压表；

(2) 顺旋为关，立压，套压增加；逆旋为开，立压，套压降低；

(3) 筒式节流阀不能断流，只能阻流。当需要断流时，应关其下游的平板阀。

3.     关井操作

(1) 迅速打开4号平板阀

(2) 关防喷器

(3) 试关J1节流阀，关井；

(4) 关J1节流阀下游的平板阀。

4． 由关井状态转变为压井循环状态的操作

(1)缓慢开泵，同时迅速打开J1节流阀及其下游的平板阀；

(2)调节J1节流阀，使套压保持关井套压不变，至排量达到压井排量；

(3)5分钟内完成转换。

5. 反循环压井或挤钻井液时的操作

(1)接入压井管线；

(2)关闭4号平板阀

6. 改为防喷管线时的操作：

   (1)节流管汇改为防喷管线的操作：14MPA节流管汇：打开J3号平板阀。21MPA,35MPA,70MPA，105MPA节流管汇：打开J9,J6b号平板阀，关闭J8号平板阀。

   (2)压井管汇改为防喷管线的操作：打开1号平板阀或压3号平板阀。

    上图为防喷器的图，那么2#开，3#关。以上是这些闸门组在平时的工作位置。

闸板防喷器的功用：

(1) 在井内有钻具时，可用与钻具尺寸相应的半封闸板(也称管子闸板)封井口环形空间。

(2) 在井内无钻具时，可以全封闸板全封井口。

(3) 在特殊情况下，可通过与壳体旁侧法兰出口相连的压井，节流管汇进行钻井循环和节流，防喷，压井等特殊作业。

(4) 在特殊情况下剪切闸板可切断钻具，达到全封井口的目的。

(5) 可用变径闸板来封一定尺寸范围的环空。

(6) 有些管子闸门还可以悬挂钻具。

按闸板用途来分：分为全封，半封，变径和剪切闸板。

按闸板腔室来分：分为单闸板，双闸板，三闸板。

闸板防喷器的工作原理

液压控制原理：当控制系统高压油进入左右油缸关闭腔时，推动活塞和活塞杆，使左右闸板总成沿着闸板室内导向筋限定的轨道，分别向井口中心移动，达到封井的目的。当高压油进入左右油缸开启腔时，左右闸板分别向离开井口中心的方向移动，达到开井的目的。

配装有环形防喷器的井口防喷组，在发生井喷紧急关井时必须按以下顺序操作：

首先，利用环形防喷器封井。其目的是一次封井成功并防止闸板防喷器封井时发生刺漏。

然后，再利用闸板防喷器封井。其目的是充分利用闸板防喷器适于长期封井的特点。

最后，及时打开环形防喷器。其目的是避免环形防喷器长期封井作业。

1.     锁紧与解锁

锁紧口诀：顺旋到位，回旋半1/2到1/4圈；

解锁口诀：逆旋到位，回旋半1/2到1/4圈。

2.     长期关井操作

(1) 液压关井：将三位四通换向阀手柄板至关位。

(2) 手动锁紧(锁紧口诀)

(3) 部分泄压：将三位四通换向阀扳至中位。

3.     锁紧后的开井

(1) 完全泄压：

a.     关闭储能器高压截止阀；

b.     将三位四通换向阀扳至开位；

c.     手柄回中位。

(2) 手动解锁(解锁口诀)

(3) 开储能器高压截止阀

(4) 液压开井：将三位四通换向阀扳至开位

(5) 将三位四通换向阀扳至中位

4． 手动关井

(1)将换向阀手柄扳至关位

(2)手动关井：顺旋到位，回旋1/4到1/2圈

(3)换向阀手柄到中位

防喷器控制系统主要由远程控制台(储能器装置)司钻控制台(遥控装置)，空气管缆，液压管线(软管线或管排架，闭合弯管等硬管线)等组成。

    下面谈谈发生险情”溢流”后，应该作些什么及了解些什么，让后勤的领导对你刮目相看。

     “一方报告二方关井”：发现罐内液面上升一方就需要去报告给大班与司钻，上升到两方就要实施关井。

    压井的定义：发生溢流后，泵入能平衡地层压力的加重钻井液，并通过调节节流阀开度大小，始终控制井底压力略大于地层压力，排除溢流，重建井眼与地层系统的压力平衡关系。

    常规压井方法：是指当溢流发生后，能正常实施关井程序并在井底建立循环，在向井内泵入压井液过程中，通过调节节流阀开度大小始终保持井底压力略大于地层压力，完成压井作业的方法。最常用的常规压井方法有司钻法、等待加重法、循环加重法，唯一区别就是第一循环周用的钻井液密度不同。

    非常规井控方法：不能在压井的全过程中遵循压井基本原则的压井称为非常规压井。发生溢流、井喷时，若钻柱不在井底、井漏、空井、泥浆喷空、钻具堵塞等现象时，就不能进行循环，也就无法用常规井控方法压井。当出现这些非常规现象时，就要用非常规压井方法。

    关井后的立压平衡着钻柱内钻井液液柱压力小于地层压力的负压差，关井后的套压平衡着环空中钻井液液柱压力小于地层压力的负压差。

    如上图：Pb就是立压(在钻台接水龙带下来的泵压表)。

           关井后，地层压力大于钻柱内部钻井液液柱压力的压力，根据液体压力传递规律可知，这个压力也被液体传递到整个钻柱内部，从与钻柱内部连通的立管压力表上可以观察到这个压力，这个压力就是关井立管压力，简称关井立压。

关井立压=地层压力－钻柱内静液压力

      Pa就是套压(右边的节流管汇上的压力表)。

关井后地层压力大于环形空间钻井液静液柱压力的压力由井口防喷器所承受，根据液体压力传递规律可知，这个压力会被液体传递到整个环形空间，从与环形空间相连的套管压力表上可以观察到这个压力，这个压力就是关井套管压力，简称关井套压。

关井套管压力=地层压力－环空内静液压力

(1)如果出现了关井后立，套压力都为零，说明井内钻井液密度能平衡地层压力，不用压井，直接用原浆循环即可。循环中也要观察泵压是否下降，如果有就要立即停泵关井，再采取措施。

(2)出现立压为零，而套压不为零，则说明钻具内钻井液柱压力能平衡地层压力。只是环空内的钻井液受油气侵污严重。采取措施是必须在关闭防喷器的情况下，通过节流阀循环，排出环空内受侵污的钻井液。通过调节节流阀的开启大小来控制立管压力不变。其间要注意不要把侵污的钻井液在泵入井内。循环一周后，停泵关井。套管，立管压力均应为零。

(3)立压，套压都不为零。这说明井内钻井液密度不能平衡地层压力。处理方法可采用工程师法，司钻法，边循环边加重法等常规方法压井。

数据的收集：

    立管压力值随着关井的时间增加而逐渐增大，最后增加到一定值后，说明井底压力与地层压力达到了平衡，这时记录的立管压力能真实反映地层压力。(在钻柱中装有止回阀和未装止回阀，立压求法不同。没装则直接可以读出。装了用憋泵法求)

其次根据套压和立压的差值来判断溢流的种类(请查阅相关资料)。

    先来了解下远程控制台。本队的型号是FKQ6407，它属于气压遥控型，有8个钢瓶，单瓶公称容积为80升，可控制一台环形防喷器，一台双闸板防喷器，一台单闸板防喷器，二个液动阀，一个备用控制线路，共计7个控制对象。

其特点：

(1) 该系统配有两套独立的动力源，即电泵和气泵，以备断电或电机异常时使用。

(2) 储能器储备了足够数量，压力的液压油，用以实现防喷器或液动阀的多次开关。

(3) 电泵和气泵均带有自动启动，停止开关，无需专人看管。在正常打压过程中即使自动开关失灵，溢流阀可以迅速溢流，以防超载。

(4) 每个防喷器或液动阀的开关均为三位四通换向阀来控制，既可以直接手动换向，又可在司钻台上气动遥控换向。

(5) 储能器上端采用大口结构，便于现场拆装胶囊。

(6) 远程控制台的控制管汇上备有压力源接口，可以再需要时引入压力源。

(7) 电动泵备有吸油口，开泵后通过吸油管从外来油桶向油箱泵油。

储能器：每个钢瓶中装有胶囊，胶囊中预充7正负0.7MPA的氮气。当电泵输出油压大于7MPA时，油压压缩钢瓶内氮气胶囊，直至达到21MPA，此时胶囊里氮气体积约占钢瓶容积的1/3。防喷器进行开关操作时，胶囊氮气膨胀将油挤出，瓶内油量逐渐减少，油压降低，通常油压降至17.5MPA时电泵立即启动再次向瓶内补充油压至21MPA。

防喷器开关动作所需要压力油来自储能器，而电泵与气泵则为储能器充油与补油。在选用控制系统时其储能器应能保证在停泵不向储能器补油的情况下，只能靠储能器本身的有效排量(钢瓶油压由21MPA降至8.4Mpa时所排出的油量)至少能关闭和打开一次所有控制对象。

     如上图，A为气泵，B为电泵。为什么要有2个泵呢？如果发生溢流，突然挺电，怎么关井？用气泵。井队上不是还有1MPa气瓶吗？我们的气动绞车等都用的是气。气泵打入的总压里最高到三十五个兆帕，其原理是储能器内有7个兆帕的氮气，而气泵的压力继气器一次压入7个兆帕，就象人拿打气筒一样，当气压高于35兆帕则自动断开。而电泵很平稳，打到21兆帕就不会在打出最高值了。

电泵用来提高液压的压力，往储能器里输入与补充压力油。电泵在控制装置中做为主泵使用。

气泵用以向储能器里输入与补充压力油，在控制系统中做为备用辅助泵。当电泵发生故障，停电或不许用电时启动用气泵；当控制装置需要制备21MPA以上的高压油时启动气泵。

为了保护气泵与液压管线的安全，通常限定气源压力不超过0.8MPA。电动泵时常冲数泵而气动泵时变冲数泵，气动泵的输出油量与耗气量都不稳定，均随输出油压的高低而变化。输出油压降低时，泵冲次增多，输出油量增多，耗气量也增多。

 

   在看看上图，你就会发现七个手柄，这七个手柄控制七个对象，也就应征了我们远控台的型号FKQ6407的7。上图中电源是打开的，如果总的压力低于18.5兆帕，机器就会自动打压到21个兆帕。图中黄色盖子的是全封闸板，由于它开关井特别慢，可能胶芯使用一次后会有变型等需要更换，所以在演习中是不用这个手柄的，黄色的盖子是防止误操作。

三位四通换向阀属于转阀，用于使储能器压力油流入防喷器的关闭腔(或开启腔)，实现关井或开井操作。同时使防喷器油缸开启腔(或关闭腔)的液压油流回远程控制台油箱。既可在远程台直接操作，也可以通过与之相连的二位气缸在司钻台遥控操作。

将远程控制台上电控箱旋钮至”自动”位时，整个系统便由压力继电器控制，处于自动控制状态，使储能器压力始终保持在17.5MPA到21MPA之间。如果系统压力低于17.5mpa时，压力继电器自动接通电源启动电泵，给储能器打压。

 

 

     上图中的左边是总的压力表，它应该在18.5-21之间，而旁边的是半封的压力表，正常应该是10.5兆帕。

  上图是旁通阀，如果半封10.5个兆帕都推不动半封闸板的话，那么打开它，直接用21个兆帕的压力搞。

旁通阀用来将储能器与闸板防喷器供油管路连同或切断。

当闸板防喷器使用10.5MPA的正常油压无法推动闸板封井时，须打开旁通阀利用储能器里的高油压实现封井作业。

   上图是报警器，当压力超过允许值，就报警。

需要注意的点：

1． 将远程控制台上电控箱旋钮旋至”手动”位时，不管系统压力如何，电动油泵将会立即启动，给储能器打压。如果系统压力达到21MPA时，应将电控箱旋钮旋至”停止”位置。

注意：电控箱旋钮旋至”手动”位时，电动油泵不会自动停止打压，操作者应注意观察系统压力，达到21MPA时，应将电控箱旋钮旋至”停止”位置以防危险。

2.     管汇减调压阀的二次油压的调整范围为0到14Mpa，一般为10.5MPA，若将油路旁通阀从”开”位扳到”关”位，可以使管汇的压力升至储能器的压力，此时，管汇减压阀不起作用。

3.     在没有电或者不允许用电时，系统可以用气泵打压供油。启动气泵时，先打开气泵进气阀(气路旁通截止阀关闭)，压缩空气经分水滤清器，油雾器，气路四通进入压力继气器。如果此时管汇压力低于21MPA时，压力继电器自动开启，压缩空气进入气泵，驱动其上下往复运动，排出的压力油经单向阀进入管汇。当系统压力升至21MPA时，压力继电器将自行关闭，切断气源，气泵停止泵油。

当需要使用高于21MPA的压力油进行超高压泵油时，之恩能够由气泵供油。

如何操作：

1.     系统升压

(1)常规升压操作：

准备工作：检查液压油，润滑油油量；合上电源开关，电压不低于380V，气源压力显示0.65到0.8MPA;打开储能器进出油阀及油泵进油阀；各三位四通换向阀扳至中位；旁通阀在关位。

打压：电泵打压：电控箱旋钮旋至自动位，空载运转2min后，关泄压阀，打压至21MPA，自动停泵。气泵打压：开气泵进气阀，打压至21MPA自动停泵。手摇泵打压：操纵手摇泵手柄，往复摇动。

(2)超高升压操作

将电泵与气泵输油管线汇合处的截止阀关闭；开旁通阀，打开气泵进气管路上的旁通阀截止阀，操作相应的三位四通阀，开启气泵进气阀，气泵运转，制备超高压。

(1) 由超高压状态转为常规状态操作

关气泵进气阀，气泵停转；关气泵进气管路上的旁通截止阀；打开泄压阀，当闸板防喷器供油压力表显示10.5MPA时，关闭泄压阀；关闭旁通阀；打开气泵与电泵输油管线交汇处的截止阀。

2.     关井操作

(1) 完全泄压

(2) 手动解锁

(3) 开相应防喷器：将三位四通换向阀手柄扳至”开”位。

(4) 到井口检查确认闸板是否全开；

(5) 将三位四通换向阀扳至中位。

(6) 关闭液动阀：将三位四通换向阀手柄扳至”关”位后再回”中”位。

3.     应急操作

(1) 储能器油压正常，而管汇压力不足的关井

管汇压力低于10.5MPA时：关相应的三位四通换向阀，打开旁通阀，用储能器高压油直接关井，或调节减压阀使管汇压力位10.5MPA,进行关井。

管汇压力为0时：打开储能器截止阀，按前述关井操作进行关井。

(2) 储能器油压不足的关井

手动关井

手摇泵关井：开手摇泵进油阀，管储能器高压截止阀，开旁通阀，关相应的三位四通换向阀，搬动手摇泵的手柄，往复摇动打压关井。

打压至规定压力进行关井

(3) 当10.5MPA的压力无法关井的操作

关相应的三位四通阀，打开旁通阀，用储能器高压油直接关。

针对钻进工程中的防喷演习我额外说几点要注意的

1．          J4为什么要比J3b先关，另外为什么J4平躺状态，而J3b是竖立状态。这是因为J4是半开，蹲下关比站起来关的快和方便。

2．          演习结束，要确保闸板打开了，否则会被钻柱把防喷器拔起来。

3．闸板防喷器的机械锁紧装置

①、设置目的

防喷器液压关井后，采用机械方法将闸板固定住，然后将液控压力油的高压卸掉，以免长期关井鳖漏油管并防止“开井失控”的吴操作误操作事故。

②、闸板的锁紧与解锁

液压关井后，闸板应利用锁紧轴锁紧。闸板锁紧的方法是靠人力按顺时针方向同时旋转两边手轮，使锁紧轴从活塞中伸出，直到锁紧轴台肩紧贴止推轴承处的挡板为止，这时手轮也被迫停止转动。这样，闸板就由锁紧轴顶住（锁住），封井作用力由锁紧轴提供，而无需液控油压，达到长期关井目的。

闸板手动锁紧后，压井作业完毕需打开闸板时，首先应使闸板解锁，即将锁紧轴重新缩入活塞杆中，然后才能液压开井。闸板解锁的方法是靠人力按逆时针方向同时旋转两边手轮，直到锁紧轴完全缩入活塞杆中，轴上台肩到位为止。这时手轮也被迫停止转动。这样闸板就部首锁紧轴限制。

不管是闸板锁紧终了或是解锁终了，两边手轮都必须各回旋1/4~1/2圈。

③、闸板防喷器的手动关井

如果液控系统一旦发生故障，闸板防喷器就无法进行液压关井。这时可以利用机械锁紧装置进行手动关井。这时可以利用机械锁紧装置进行手动关井

最后多扯一句，我们所学过的<<钻井工程理论和技术>>并非没有用，在<钻井井控工作记录本>中有对套管进行漏失实验，其做法是与书本上一致的，详细请见P21的液压实验法。

 

思考：

1．用储能器的21MPa压力关井，如何操作，直接开旁通阀吗？

2．直接用气泵打超高压关井，是如何操作的？旁通阀，气路阀，气泵开关的开关顺序是怎么样的？

针对上面的问题我想说下：

1．          首先用储能器21MPa压力关井，直接打开旁通阀，21MPa就直接到防喷器开关了。平时通过减压调压阀所以降为10.5MPa。

2．          用气泵打超高压关井顺序：打开旁通阀，关储能器截止阀，停电泵，开气泵旁通阀，开气泵进气阀泵打压。恢复常态，关气泵旁通阀，关气泵进气阀。开泄压阀到10.5MPa。然后关闭，关闭旁通阀，开储能器截止阀。

3．          打开旁通阀的作用就是让 的压力不经过手动调压阀，不管用气泵还是电泵，关闭旁通阀。汇管压力就只有减压后的10.5MPa了，所以超过这个压力关井。都要把手柄打到关位后。再把旁通阀打开。

4．          用气泵超高压关井时(需要气源的旁通阀，跳过压力继气器，常用的气泵活塞与它的油泵的面积比是 50：1，所以理论上气泵可打的压力是当时气压的50倍)。为了保护储能器，所以要关闭储能器的高压截止阀，这时气泵打的压力直接经旁通阀进入封井器，如果只有气泵，而旁通阀没有打开，那么旁通阀上游压力是气泵所打的压力，而它的下游永远是10.5MPa。气泵不只是在超高压关井时用。很多地方规定，正常待命时，气泵也是常开的，只是那时的管汇及气泵的旁通阀都是关的。

 

总结：通过上文，我们粗略的了解了下井控，曾经一位老技术员告诉我，井控及设备是技术员所有项目中最重的一个，井口设备坏了，可以慢慢修，但是发现溢流了，你的井控设备瘫了，就不是下课那么简单了。所以请同学朋友们有时间去看看相关与井控的书。上文中如果有内容错误的地方，请您指正。

 

参考资料：

1．张汉珊《处理溢流的基本方法》。

2．周永昌《井控设备操作指导》。

 3. 本油田井控培训中心《石油作业井控技术》