海洋鉆井防噴器控制系統(tǒng)發(fā)展趨勢(shì)的研究

包自強(qiáng)

摘 要：海洋鉆井防噴器控制系統(tǒng)作為海洋鉆井設(shè)備中的重要組成部分，其控制的主要對(duì)象為井口防噴器組、阻流管匯液動(dòng)節(jié)流閥、壓井閥等重要設(shè)備，為井控設(shè)備提供充足的液壓動(dòng)力源，保證井控設(shè)備的正常開啟關(guān)閉及其他狀態(tài)，對(duì)鉆井工作人員在處理鉆完井、修井作業(yè)時(shí)非正常井噴問(wèn)題的發(fā)生擁有著良好的抑制作用，提高海洋鉆井井控的安全性。因此本文主要針對(duì)防噴器控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)原則、防噴器控制原理及配置進(jìn)行了相應(yīng)的探究，從而為行業(yè)相關(guān)企業(yè)在系統(tǒng)設(shè)計(jì)選型方面提供更多的改進(jìn)意見。

關(guān)鍵詞：海洋鉆井防噴器;控制系統(tǒng);發(fā)展趨勢(shì)

海洋鉆井平臺(tái)作為開展鉆探井工作的重要海上結(jié)構(gòu)物，是海上油氣勘探開發(fā)不可缺少的手段。一般情況下，平臺(tái)為了提高海上油氣勘探的質(zhì)量，都會(huì)將平臺(tái)選擇在遠(yuǎn)離陸地的海洋區(qū)域。但是在實(shí)際的工作之中，進(jìn)行平臺(tái)的建造需要投入大量的資金，并且海上作業(yè)擁有著極高的風(fēng)險(xiǎn)性，如果遇上了非正常井噴方面的問(wèn)題，不僅會(huì)給海洋鉆井工作的開展造成嚴(yán)重的阻礙，給國(guó)家造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失，同時(shí)還會(huì)給平臺(tái)工作人員搶險(xiǎn)、救援的開展造成極大的困難。因此為了避免相關(guān)問(wèn)題的出現(xiàn)，就需要按照一定的原則對(duì)防噴器控制系統(tǒng)的進(jìn)行選型設(shè)計(jì)。

1防噴器控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)原則

1.1結(jié)合相應(yīng)的行業(yè)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行設(shè)計(jì)

當(dāng)前我國(guó)在不斷的發(fā)展過(guò)程中為了保證海洋鉆井工作的順利進(jìn)行，海洋鉆井平臺(tái)防噴器控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)工作的正常開展有了越來(lái)越高的重視。只有做好防噴器控制系統(tǒng)的沒計(jì)工作，才能讓海洋鉆井工作質(zhì)量持續(xù)提升。而在進(jìn)行設(shè)計(jì)的過(guò)程中，如果按照相應(yīng)的規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行設(shè)計(jì)，對(duì)于防噴器控制系統(tǒng)在運(yùn)行期間質(zhì)量的提升將會(huì)產(chǎn)生極大的推動(dòng)。而這其中API Spec 16D《鉆井控制設(shè)備控制系統(tǒng)及分流設(shè)備控制系統(tǒng)規(guī)范》，SY/T5053.2-2007《鉆井井口控制設(shè)備及分流設(shè)備控制系統(tǒng)規(guī)范》等規(guī)范和要求作為防噴器控制系統(tǒng)在進(jìn)行設(shè)計(jì)期間需要嚴(yán)格遵照的規(guī)范[1]。從而通過(guò)這種方式，確保防噴器控制系統(tǒng)完成設(shè)計(jì)和使用之后推動(dòng)海洋鉆井工作的順利進(jìn)行。

1.2結(jié)合實(shí)際的海域情況進(jìn)行設(shè)計(jì)

由于海洋鉆井平臺(tái)地處海洋附近，因此防噴器控制系統(tǒng)在使用的過(guò)程中很容易受到海洋因素的影響。但是由于不同地區(qū)在海域環(huán)境方面擁有著顯著的差異，不僅在溫度與濕度方面存在著不同之處，同時(shí)在海洋鹽霧濃度方面也具有顯著的差異。因此為了保證防噴器控制系統(tǒng)在運(yùn)行的過(guò)程中能夠?qū)Ｑ筱@井工作的正常進(jìn)行提供更多的幫助，不僅需要按照保溫或散熱沒計(jì)進(jìn)行設(shè)備及管線的設(shè)計(jì)工作，同時(shí)還要在進(jìn)行設(shè)備結(jié)構(gòu)件、管線、緊固件的設(shè)計(jì)時(shí)必須滿足海洋強(qiáng)腐蝕環(huán)境要求，有利于避免防噴器控制系統(tǒng)受到海水的嚴(yán)重腐蝕[2]。而在進(jìn)行相應(yīng)材料的選擇時(shí)，將316L高性能防腐材料運(yùn)用其中，同時(shí)嚴(yán)格按照海洋油漆標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行相應(yīng)的工作，有利于提高防噴器控制系統(tǒng)在運(yùn)行過(guò)程中的質(zhì)量。

2防噴器控制原理及配置分析

FKDQ型防噴器控制系統(tǒng)作為海洋鉆井平臺(tái)在當(dāng)前開展鉆井工作期間使用的一種新型的控制系統(tǒng)，其主要是由遠(yuǎn)程控制臺(tái)、防爆按鈕控制箱、HMI操作面板等重要設(shè)備構(gòu)成的。而這其中，遠(yuǎn)程控制臺(tái)的建立能夠保證防噴器控制系統(tǒng)在使用的過(guò)程中能夠順利得到有效的控制。同時(shí)由泵組產(chǎn)生高壓控制液，并儲(chǔ)存在蓄能器組中，當(dāng)需要開關(guān)防噴器、節(jié)流和壓井閥或操作分流器時(shí)，來(lái)自蓄能器的高壓控制液通過(guò)控制管匯的三位四通轉(zhuǎn)閥分配到各控制對(duì)象。

2.1 BOP與分流器雙操作界面

工作人員在進(jìn)行防噴器的配置時(shí)為了避免相應(yīng)的設(shè)備在使用的過(guò)程中占用太大的空間，同時(shí)為了促進(jìn)系統(tǒng)集成化程度的持續(xù)提升，需要通過(guò)設(shè)計(jì)BOP控制單元與分流器控制單元雙操作界面的方式共同進(jìn)行同一遠(yuǎn)程控制臺(tái)與控制箱的控制。但是在實(shí)際的過(guò)程中，由于相應(yīng)的控制對(duì)象存在著極大的差異，并且不同的設(shè)備在使用習(xí)慣方面也有著不同之處，因此為了保證工作的順利進(jìn)行，就需要確保將整個(gè)系統(tǒng)設(shè)置為分流器自動(dòng)操作模式、分流器手動(dòng)操作模式和BOP操作模式，有利于自由切換司鉆按鈕箱和HMI面板兩種不同的模式。

2.2將氮?dú)饨涌谧鳛閭溆?/p>

隨著我國(guó)對(duì)于海洋鉆井作業(yè)工作的開展的重視程度的持續(xù)提升，為了保證相關(guān)工作的開展擁有更高的質(zhì)量，對(duì)設(shè)備在使用過(guò)程中安全性的提升也有了越來(lái)越高的要求，遠(yuǎn)程控制臺(tái)控制管匯設(shè)計(jì)了氮?dú)鈧溆媒涌诩跋鄳?yīng)隔離閥，增加了遠(yuǎn)程控制臺(tái)的冗余配置。面對(duì)現(xiàn)場(chǎng)突發(fā)井噴需要封井的緊急情況，如果地面防噴器控制裝置遠(yuǎn)控臺(tái)出現(xiàn)主、備用泵組同時(shí)故障，就會(huì)導(dǎo)致不能及時(shí)封井而發(fā)生井噴重大安全事故的出現(xiàn)，從而造成嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失。因此為了對(duì)這種問(wèn)題進(jìn)行合理的解決，將氮?dú)鈧溆媒涌谧鳛閭溆迷O(shè)備運(yùn)用其中，就可以通過(guò)高壓氮?dú)馓峁毫o急關(guān)井，對(duì)于海洋鉆井平臺(tái)安全性能的持續(xù)提升擁有著極大的幫助。

3結(jié)語(yǔ)

綜上所述，相關(guān)工作人員在進(jìn)行海洋鉆井平臺(tái)防噴器控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)期間，不僅需要結(jié)合相應(yīng)的行業(yè)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行設(shè)計(jì)，同時(shí)還要結(jié)合實(shí)際的海域情況進(jìn)行設(shè)計(jì)，對(duì)于防噴器的正常運(yùn)行有著極大的促進(jìn)作用。同時(shí)在進(jìn)行防噴器的配置期間，需要確保BOP與分流器雙操作界面，并且還要將氮?dú)饨涌谧鳛閭溆?。從而通過(guò)這種方式，保證系統(tǒng)的正常運(yùn)行。

參考文獻(xiàn)：

[1]趙春明，薛蘇玲，張輝等.海洋鉆井平臺(tái)防噴器控制系統(tǒng)研制[J].機(jī)械工程師，201 6，4（5）：230-232.

[2]耿艷東，王莎，王衛(wèi)華等.海洋油氣開發(fā)水下防噴器緊急備用控制系統(tǒng)研究[J].石油礦場(chǎng)機(jī)械，2016，45（2）：79-83.