“海洋石油981”超深水钻井装置防喷器系统可靠性分析

超深水钻井环境和技术工艺复杂,对钻井作业安全提出了极高的挑战,而超深水钻井装置防喷器系统是确保钻井和井控作业安全的核心设备。利用冗余方法从防喷器系统配置和测试2个方面对"海洋石油981"超深水钻井装置防喷器系统进行了可靠性分析,结果表明:除了全井段使用88.900 mm钻杆作业和剪切钻杆的工况外,防喷器及其控制系统是一个多重冗余配置系统,系统的可靠性是足够的。在此基础上,提出了进一步提升"海洋石油981"平台防喷器系统可靠性的配置方案建议。     

安全可靠的闸板防喷器防提报警装置

闸板防喷器是石油钻井现场井控装置的主要组成部分,它主要分为单闸板和双闸板;根据闸板形式不同有半封闸板、全封闸板、剪切闸板和变径闸板。当防喷器闸板处于开启状态时,可以进行钻进、起下钻或其它正常作业。当闸板防喷器由于某种原因关闭,比如防喷演习、封井器试压、远程控制台误操作等。     

修井作业配套井控装置的研制与应用

为了避免在修井作业过程中发生井喷事故,研制了修井用配套井控装置,该装置主要包括起杆防喷器、起管防喷器和修井用井口防喷器。整套装置已经在辽河油田的许多油区推广应用,在吉林油田的部分油区也取得了良好的现场试验效果。应用表明,整套装置设计合理,结构简单,安全可靠,使用方便,能够满足修井施工过程中的井控和防喷需要,保证安全生产。截止到2004年底,仅在主要应用单位就已经预防井喷事故30余起,减少事故损失200多万元。     

防喷器控制装置三位四通转阀手柄位置分析

在正常钻井过程中,防喷器控制装置的三位四通转阀手柄是置于中位,还是和防喷器保持一致的开位或关位,一直是国内井控管理人员争论的话题.通过对国内外行业标准的对比、防喷器控制装置及三位四通转阀工作原理的分析,阐明了转阀手柄位置应和防喷器开、关位置保持一致的必要性.为防喷器控制装置在井控中的安全使用提供理论依据.     

关于两个井控争议问题的讨论

防喷器操作手柄位置和井口防喷器的组合形式在石油行业标准中没有明确规定,而防喷器操作手柄位置和井口防喷器的组合形式涉及到井控设计和现场防喷器的使用,对井控具有重要影响。为此,针对目前井控现状,分析了防喷器控制原理并查阅了文献资料,指出了因操作手柄位置不合理带来的井控隐患,建议钻井中防喷器操作手柄的最佳位置为“中”位;分析了防喷器组合的功能并查阅了井控标准,指出了防喷器组合形式和安装顺序等方面存在的问题,针对不同压力级别,提出了防喷器的组合方式及安装顺序的建议。对于防喷器操作手柄位置和井口防喷器的组合形式,需要修订现行标准以进行规范,并对标准修订的重点内容提出了建议。      

小井眼钻井中的深水井控问题

2003年,在Campos盆地2 888 m水深处完成的小井眼钻井创造了巴西深水钻井记录.该井使用陆上防喷器安全完钻.本文将分两个方面进行详细讨论:首先讨论该井和某一假设的常规井之间在井控作业方面的技术问题;其次讨论陆上防喷器技术问题.主要目的是深入探讨使用陆上防喷器勘探开发巴西深水和超深水储层方面的问题,重点讨论井控问题.     

闸板防喷器承压件在线监测装置的研制

鉴于目前国内还没有对防喷器运行状态进行在线监测的仪器或装置,为确保防喷器运行状态安全,研制了闸板防喷器承压件在线监测装置。该装置是通过安装在闸板防喷器腔体内部及壳体上的传感器,监测其内部工作压力、油路开关压力、内部温度和关键部位形变参数,实现了对闸板防喷器在出厂前、井控车间和钻井现场全过程监管。还能对各种超规范工作环境及超安全极限进行报警,提高了现场闸板防喷器运行的可靠性。试验及应用结果表明,该装置能满足井控车间各种试验的数据监测及意外着火情况下数据保存的要求,提高了防喷器安全管理水平。     

防喷器控制系统故障树的建立与定性分析

防喷器及其控制系统是井控设备的关键组成部分，其可靠与否直接关系到钻井作业及操作人员的安全。根据塔里木油田现场防喷器控制系统的相关资料，采用故障树分析法对防喷器控制系统故障模式进行了研究，建立了防喷器控制系统失效故障树，找出了易导致防喷器控制系统不能正常工作的故障点，为防喷器控制系统设计和维修提供了有益参考。     

防喷器地下试压系统及应用技术研究

国内在井控装备生产车间对防喷器的试压检测仍然采用地面试压方式,安全风险大,检测效率低,不符合井控安全和HSE管理的要求。为进一步保证设备和人员的安全,设计了防喷器地下试压系统,并对地下试压相关应用技术和工具进行了研究。设计的防喷器地下试压系统大幅提高了防喷器试压检测的安全性和检测效率,改善了车间环境。与地面试压检测相比,防喷器地下试压系统安全、高效、便捷、环保,必然会成为以后井控设备试压检测技术发展的方向。     

防喷器试压快速增压装置的研制及应用

针对防喷器试压增压装置难以满足现代井控装置试压快速高效、准确稳定、自动控制和安全环保等方面要求的现状,研发了一种新型快速增压装置。重点对防喷器试压快速增压装置的原理、结构设计、液压系统、自动控制系统及实际应用进行了介绍。该快速增压装置具有体积小、增压迅速、安全系数高、可实现自动化加压及试压控制的优点,显著提高了现有防喷器试压的工作效率。室内防喷器累计试压检测增压300余台,钻井现场试压40余口井,室内试验及现场应用结果表明,快速增压装置动作可靠,加压效率高,设备故障率低,完全满足各类工况下防喷器的试压检测需求。该增压装置的研制对提升防喷器试压效率具有十分重要的意义。     

闸板防喷器的HAZOP分析

闸板防喷器是井控设备防喷器组的重要组成部分，由于各种环境条件以及操作因素的影响，闸板防喷器在使用过程中可能出现腐蚀、磨损、密封失效等多种失效形式，会导致井喷失控等灾难性事故的发生。因此，采用HAZOP分析方法对闸板防喷器进行安全分析，对井控设备的安全管理工作具有重要的意义。     

FZ35105防喷器的研制与应用

为了满足石油、天然气勘探和开发中深井、超深井及高压油、气井的井控需求,研制了FZ35-105防喷器.详细介绍了FZ35-105防喷器的结构及特点,以及研制过程解决关键技术的方法.现场应用表明,该防喷器能达到现场井控的需求,但胶芯耐硫性差,改进后耐硫性能达到了要求.     

引进发声检测仪支撑井控安全

四川石油管理局钻采院引进发声检测仪和无损伤探测技术,对井控防喷器等厚壁设备进行先进的探伤检测。这种动态无损伤检测,其性能敏感性强,能发现压力状态下被检件内部的缺陷及扩展现状,判断准确,有助于再役耐压装置重新评定和调整承压负荷,避免故障发生。此探伤技术适用于在役压力容器、管线和阀门,有高效的评定作用。此项技术支撑起井控装置的安全引进发声检测仪支撑井控安全@吴月先     

防喷器操作手柄最佳位置的讨论

针对目前国内各油田在防喷器使用中关于控制系统操作手柄位置问题的不同观点与做法，查阅了国内三项石油行业井控核心标准，对远程控制台、司钻控制台工作原理进行了分析，并对三位四通转阀进行了解剖。分析认为：在正常钻井中，应将操作手柄置于“中”位，利于迅速关井，利于设备、油量和压力的保护，能有效防止管线突然爆裂等突发事件造成的井控重大隐患。因此，文中提出了“中”位应是防喷器控制系统操作手柄最佳位置的建议。     

地面防喷器电液控制装置

我国目前地面防喷器控制装置均采用气、液控制方式。为满足生产实际的需要，解决原装置在寒冷情况下对防喷器控制失灵的难题，开展了电、液控制装置的研制。该装置采用电感压力变送原理及相应元器件，专门设计的电动司钻控制台控制准确迅速，其防爆性能己通过国家有关机构认证，为国内地面防喷器控制装置增加了一个新系列。     

闸板防喷器密封失效原因及对策分析

针对川渝东部地区高陡地质构造，碳酸盐岩地层，高压、高产、高含硫天然气井特点， 在钻井工程中，一旦发生溢流，要求尽快关井，及时组织二级井控，重建井内压力平衡。闸板防喷器关井速度快、耐高压，是二级井控最重要的设备。文章总结了闸板防喷器使用多年以来，在试验和现场使用中出现过的密封失效问题。通过对闸板防喷器密封失效实例分析判断，根据现场的实践经验，找出了引起密封失效的基本原因，提出了解决办法和对策，以期引起从事防喷器设计、生产、管理、使用人员的高度重视。通过各个环节的把关，消除闸板防喷器密封失效的不利因素，保证闸板防喷器使用安全可靠。     

再谈防喷器远程控制台三位四通转阀手柄位置问题

为正确操作和合理使用防喷器,确保防喷器工作可靠和关井封井安全,以《防喷器控制装置三位四通转阀手柄位置分析》一文为例,进一步论证了正常钻井中手柄位置问题。通过液压控制原理分析并查阅文献资料,认为该文的观点值得商榷,国外标准在该方面也存在问题。指出了正常钻井中防喷器与液动阀三位四通转阀手柄的合理位置为中位,位于开位和关位都存在井控安全隐患。     

液手动半全封防喷器的研制与应用

针对现有常规液动防喷器体积较大,工作面较高,不能满足小修作业需要的问题,研制了液手动半全封防喷器。该防喷器是在满足基本技术指标的基础上,以结构简单、体积小和工作面高度低为出发点,采用单层闸板结构同时实现全封或半封关井的多功能液动、手动2用闸板防喷器,能满足井控安全要求,适合小修作业。室内及现场试验表明,该防喷器的各项技术指标均达到了设计要求,完全满足小修作业的要求。     

FZ54-70型单闸板防喷器低高温试验装置研制

防喷器等井控装备在低温或高温环境下,极易造成装备中的金属及非金属密封件失效或产生物理变形等。为模拟现场使用过程中井控装备在恶劣极端的环境温度变化,分析其性能的优劣,研制了FZ54-70型单闸板防喷器低高温试验装置,并应用该装置进行了模拟试验。试验过程及结果符合API 16A规范的要求。试验结果表明:该防喷器试验装置安装便捷,性能可靠,并可在其他型号的防喷器试验中推广应用。     

便携式井口防喷器试压装置研制与应用

针对油田修井用井口防喷器日常密封性试压检查不能在修井作业场实现的难题,研制了便携式井口防喷器试压装置。该试压装置能在修井作业现场对防喷器试验检查,及时发现存在的故障及安全隐患,提高井口防喷器使用的可靠性和安全性。现场应用表明：该试压装置设计合理,技术先进,使用方便,运行安全可靠,可满足井口防喷器的日常性密封试压检查的需要,能减少修井作业安全事故的发生。