油气井井口智能控制系统研究与应用

油气井井口智能控制系统是以现有的电气控制及无线遥控地面防喷器控制技术为基础,硬件上增加1套触摸屏式司钻台,同时把节流管汇控制箱集成在防喷器控制装置之上;软件上根据钻井施工过程的工况,把开、关井程序植入控制系统之中,最大化地实现钻井过程中防喷器、节流压井管汇的智能化自动控制,提高了工作效率,降低了劳动强度,提升了钻井施工的安全性能。触摸屏式司钻台的操作界面具有自定义功能,可以根据钻井现场防喷器及节流压井管汇实际的排列布局,进行软件界面的设置,保证界面和实物一致,提高控制的准确性和安全性。     

钻井防喷器人工智能液控装置

针对传统气控型防喷器液控装置的不足,开发了钻井防喷器人工智能液控装置。这种液控装置主要由远程控制台、HMI操作面板、PLC可编程控制板、触摸屏、推拉式电磁铁和转阀等组成。由于采用了先进的PLC和触摸屏,以及高可靠性的PROFIBUS总线通讯,装置可方便地实现多处遥控操作,能即时同步显示远程控制台转阀的位置,使司钻台和远程控制台的显示动作达到一致。在国外油田和国内华北油田的现场应用结果表明,人工智能液控装置具有操作智能化、反应速度快、电动机启停准确可靠等特点,在陆地和海洋油田的应用前景广阔。     

深水剪切闸板防喷器控制压力平衡装置研究

水下防喷器及控制系统是确保安全钻井的海洋井控装备,需要使用水下蓄能器提供压力控制液。随着工作水深的增加,水下蓄能器数量骤增。为了减少水下蓄能器的使用数量,设计了深水剪切闸板防喷器控制压力平衡装置。该装置通过海水静压平衡深水剪切闸板防喷器打开和关闭功能的控制压差,降低最小操作压力,提高水下蓄能器的容积率,进而减少水下蓄能器的使用数量,使额定压力21.0 MPa的水下防喷器控制系统能够完成高压剪切关井;在紧急情况可以使用海水关闭剪切闸板防喷器,确保钻井安全。通过计算1 500 m钻井平台水下剪切闸板防喷器加装控制压力平衡装置后,只需配备16个57 L水下蓄能器,水下蓄能器使用量减少为原控制系统的1/2,因此减小了水下防喷器控制系统的体积。该装置的应用可降低钻井装备的成本。     

电控型地面防喷器控制装置研制

气控型地面防喷器控制装置在使用过程中存在控制滞后时间长、气管线因水气凝结结冰而堵塞,导致控制失灵等问题。目前,其他厂家生产的电控型地面防喷器控制装置未完全脱离气源的限制。为解决以上问题,研制了数字化纯电控型地面防喷器控制装置。该控制装置具备数据采集、传输、显示及处理功能;使用防爆牵引电磁铁代替气缸控制转阀进而实现防喷器开关动作,响应快,不使用压缩空气;使用通信电缆代替气管缆,实现司钻控制台与远程控制台的控制信号传输,避免因水气凝结结冰而造成气路堵塞,导致控制失效的问题。     

浅谈钻井井控设备维修质量管理

井控设备是实现井控本质安全的基础,是对油气井实施压力控制,对井控事故进行预防、监测、控制、处理的关键设备,是实施安全钻井的可靠保障。本文通过对某井控车间维修试压的钻井用防喷器、地面防喷器控制装置、节流管汇、压井管汇以及配套使用的司钻控制台、节流液控箱等井控设备技术状况及故障情况进行分析,从而更好做好井控设备维修质量管理。     

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。     

海洋钻井装置随动电缆桥设计

在海上钻井平台上钻丛式井时,必须解决各种电缆束和防喷器控制管缆的随动问题。国产钻井平台“渤海5号”和“渤海7号”是解决各种电缆束和防喷器遥控管缆随动问题的成功范例。     

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.     

海洋钻井装置随动电缆桥设计

在海上钻井平台上钻丛式井时，必须解决各种电缆束和防喷器控制管缆的随动问题。国产钻井平台“渤海5号”和“渤海7号”是解决各种电缆束和防喷器遥控管缆随动问题的成功范例。     

石油钻采设备高低温性能检测系统及其应用

石油行业中的井控装备及井口装置等承压设备, 包括防喷器、 节流压井管汇、 采油气井口等产品均应进行介质高温、 环境低温检测, 检测其在高温低温状态下的性能, 以确保这些设备在使用过程中具有良好的可靠性和安全性。在介质高温和环境低温的状态下, 极易造成井控装备及井口装置中的金属及非金属密封件失效或产生物理形变, 在石油钻井或采油气过程中达不到预期功效, 造成严重的安全事故。通过本系统的检测, 确保了石油井控装备及井口装置的安全使用, 为生产厂家在产品设计、 选材和装配等方面提供了重要依据。     

控压钻井技术在塔中区块的应用及效果分析

塔里木油田塔中区块存在着诸多钻井难题,常规钻井装置和方法很难满足当前钻井作业要求,为此,开展了控压钻井技术研究与应用工作。控压钻井技术主要设备有造气及分离装置、回压控制及计量装置、井筒控制装置及井下监测装置。根据实时监测的数据,利用回压泵和节流管汇对井底压力进行控制,用于提高复杂条件下钻井作业的安全性和效率。应用该技术后,XY722井非生产时间减少,钻井周期缩短近百天,在减少恶性漏失的同时,也减少了对储层的损害,XY62-11H井节省钻井液多达4000m3。     

应用日益广泛的旋转防喷器

阐述了旋转防喷器种类、作用及在美国、加拿大油田一些特殊钻井作业中的应用情况；重点介绍了旋转防喷器的结构及工作原理，并认为旋转防喷器在负压钻井、天然气和空气钻井、地热钻井、修井作业和正常钻井等领域是一种重要的钻井设备；最后简述了使用旋转防喷器时的操作规程和对井队职工进行井控培训的一些特殊要求。     

MCL旋转防喷器的研制与应用

旋转防喷器是实施欠平衡钻井、控压钻井的关键设备之一.由于其旋转总成装配方式,安装高度上的要求,以及内通径对钻具的要求,限制了涉及旋转防喷器的欠平衡、控压钻井技术的应用空间.为进一步拓宽旋转防喷器所涉及技术的应用空间,本文提出旋转防喷器组合式大通径(MCL)旋转总成的研究技术思路及技术指标,通过优化设计、强度校核、室内实...     

数字化电控液防喷器控制系统的研制与应用

针对气控液型防喷器控制系统存在空气管缆的冻堵、气阻,司控台指令响应延迟等问题,研制了数字化电控液技术,并对防喷器控制系统进行一系列改造,设计了数据采集、传输、显示、数字化处理等系统;将动作指令的传输由气信号改为电信号;设计利用液缸代替气缸、五芯屏蔽电缆代替空气管缆、液晶触摸式显示屏代替?司控台等。?过现场试用,该系统指令传递迅速可靠,管线拆装便捷,可实时监控并存储各项压力数据和各控制对象的实际工况,满足钻井现场使用要求,对?有设备进行局部改造即可实现,在国内北方钻井现场具有推广应用价值。     

现行钻井井控标准存在的问题分析及修订建议

为了进一步提高钻井井控标准的科学性和可操作性,充分发挥其在钻井作业中的指导作用,对现行8项有关钻井井控标准（国家标准和行业标准）进行了简要介绍,分析了其特点;立足于当前钻井井控技术现状,按照钻井作业对井控技术与装置的需求,充分考虑井控装置的功能、井控装置最低配备要求并基于保证必要安全备用余量的思路,指出当前6项有效标准中存在防喷器组合形式、井控管汇流程、关井程序不合理等17项主要问题。通过对问题的深入分析,提出了可行的解决方案（修订建议）并进行了解释。研究与解决方案都基于油田钻井井控实际,可为下一步完善与修订相关井控标准提供依据。      

Williams高压旋转防喷器国产化要点浅析

旋转防喷器是欠平衡钻井的关键井控设备之一，现文以Williams7100型高压旋转防喷器为例，分析了其壳体总成、旋转总成以及钻具密封的设计分析要点，旨在推动该装置的国产化进程。     

深水半潜式钻井平台防喷器控制系统升级探讨

为了解决深水半潜式平台防喷器控制系统存在系统落后、操作时间长、应急能力不足、冗余度低等问题,此文从深水半潜式钻井平台防喷器地面控制和水下控制系统分析,对比超深水半潜式钻井平台防喷器控制系统特点,结合实际现场作业经验和需求,探讨将目前深水半潜式钻井平台防喷器地面与水下控制系统进行适当的改造与升级方法,以实现较小的投入,达到快速升级防喷器控制系统和稳定安全地操作水下防喷器的目的,提出了改进升级的方法,旨在为今后我国深水半潜式钻井平台防喷器控制系统升级工作提供参考。     

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。     

国内欠平衡钻井装备实现了配套

国内的欠平衡钻井技术不断扩大推广应用范围 ,其技术装备配套起到了支撑作用。旋转防喷器、液气分离器、真空除气器、不压井作业装置、平板阀、井下控制阀、空气锤、空气螺杆钻具、空气压缩机等均获得可喜的研究成果 ,尤其是欠平衡钻井技术实力较强的四川地区还获得这方面的多项专利成果。国内欠平衡钻井装备实现了配套     

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。