關于施工現(xiàn)場如何正確關井的分析與探討

摘" " 要：發(fā)現(xiàn)溢流后迅速實施關井是防止發(fā)生井噴的唯一正確處理措施。如何正確關井是現(xiàn)場不可忽視的重要問題，涉及到防噴器組、節(jié)流壓井管匯及內(nèi)防噴工具的配置和使用、井涌余量的應用、關井方式的選擇及關井程序的優(yōu)化等。通過介紹標準中關于井控設備配置的要求、井涌余量的概念、不同關井方式的優(yōu)缺點及關井時應該注意的問題等，分析總結了施工現(xiàn)場如何通過合理選擇井控設備、優(yōu)化關井程序等措施實現(xiàn)正確關井，以期對今后的井控管理工作提供參考。

關鍵詞：溢流；關井；井控設備；井涌余量

Correct method for well shut-in in construction site

ZHANG Fei， ZHANG Lei， WANG Peng

Drilling Branch of CNPC Offshore Engineering Company Limited， Tianjin 300451， China

Abstract：The only correct way to prevent a blowout is to shut in a well quickly after an overflow is discovered. The correct method for well shut-in is a non-negligible problem in site， involving the arrangement and use of blowout preventer （BOP） group， choke and kill manifold and inner blowout preventer （IBOP）， the application of kick tolerance， the choice of shut-in method and the optimization of shut-in procedures. This paper introduced the requirements of well control equipment arrangement in the standard， the concept of kick tolerance， the advantages and disadvantages of different methods for well shut-in and notable problems during the process， and the correct method for well shut-in. Then it summarized the correct selection of well control equipment and the optimization of shut-in procedures on site. It is expected that some contributions are made to the future well control management of the company.

Keywords：overflow; well shut-in; well control equipment; kick tolerance

本文通過介紹標準中關于井控設備配置的要求、井涌余量的概念、不同關井方式的優(yōu)缺點，以及關井時應該注意的問題等，分析總結了施工現(xiàn)場如何通過合理選擇井控設備、優(yōu)化關井程序等措施進行正確關井，以期為今后的井控管理工作提供借鑒與參考。

1" " 關井的前提條件

關井是指發(fā)生溢流或井涌或井噴后關閉井口，阻止地層流體繼續(xù)侵入井筒的過程。關井不是簡單的關閉防噴器（BOP），其涉及的范圍比較廣。

1.1" " 現(xiàn)場井控設備的配置要求

1.1.1" " 防噴器組合形式

根據(jù)SY/T 6962—2018《海洋鉆井裝置井控系統(tǒng)配置及安裝要求》第5.2條防噴器組的規(guī)定[1]，推薦水上防噴器組合示意見圖1。

根據(jù)SY/T 5964—2019《鉆井井控裝置組合配套、安裝調(diào)試與使用規(guī)范》第3.3條防噴器組的規(guī)定[2]，防噴器組合示意見圖2、圖3。

1.1.2" " 節(jié)流管匯組合形式

根據(jù)SY/T 6962—2018《海洋鉆井裝置井控系統(tǒng)配置及安裝要求》第5.4條節(jié)流管匯及管線的規(guī)定[1]，節(jié)流管匯組合示意見圖4。

根據(jù)SY/T 5964—2019《鉆井井控裝置組合配套、安裝調(diào)試與使用規(guī)范》第3.5.3條防噴器組的規(guī)定[2]，節(jié)流管匯組合示意見圖5。

1.1.3" " 內(nèi)防噴工具配置要求

SY/T 6962—2018《海洋鉆井裝置井控系統(tǒng)配置及安裝要求》第5.6.4條規(guī)定：頂驅底部至少安裝1個手動鉆桿旋塞閥；鉆臺上至少配置1個備用鉆桿旋塞閥、1個帶有常開位置鎖緊機構和裝卸手柄的鉆桿防噴閥及1個備用鉆具浮閥。

SY/T 7453—2019《海洋鉆井井控技術要求》附錄B規(guī)定[3]：鉆臺配有下旋塞1只、備有鉆桿內(nèi)防噴器1只及鉆具浮閥1只。

1.2" " 井涌余量在關井時的應用

各種文獻資料關于井涌余量（Kick Tolerance）的描述較多，其核心概念是指：井涌發(fā)生時，能安全關井；且在循環(huán)壓井過程中，以不壓漏井筒內(nèi)薄弱層段為前提所允許進入井筒的最大溢流量。井涌余量是油氣井鉆井設計與施工作業(yè)中的一個重要參數(shù)，其表征溢流發(fā)生后能否安全關井，以及在壓井過程中有多少剩余能力的量。也可認為井涌余量是一個安全系數(shù)，表示關井和處理溢流的安全程度，井涌余量越大越安全，井涌余量越小越危險[4]。

鉆井作業(yè)過程中，需根據(jù)鉆井作業(yè)參數(shù)的變化，計算井涌余量是否滿足常規(guī)井控作業(yè)要求。在南海深水鉆井施工中，已將井涌余量更新數(shù)據(jù)納入鉆井設計與生產(chǎn)日報中，以便為下部井段鉆進決策提供參考。SY/T 7453—2019《海洋鉆井井控技術要求》第3.1條的規(guī)定給出了井涌余量概念的定義，即：井涌時，能安全關井；且在循環(huán)壓井時，不至于壓漏地層的所允許進入井筒的最大溢流量。該規(guī)范附錄A中規(guī)定了具體的關井井涌余量的計算方法[5]。

2" " 關井方法的分類及優(yōu)缺點

發(fā)現(xiàn)溢流后迅速實施關井，有利于取得井控主動權；可有效防止地層流體繼續(xù)進入井內(nèi)，使井內(nèi)保持較多的壓井液，減小關井套管壓力；且可以準確計算地層壓力和壓井液密度。目前現(xiàn)場采用的關井方法主要有軟關井和硬關井兩種方法，這兩種關井方法各有其優(yōu)缺點[6]。

2.1" " 軟關井及其優(yōu)缺點

軟關井是指在節(jié)流管匯處于開通狀態(tài)下，先關防噴器再關節(jié)流管匯的關井方法。適用于不同溢流量的溢流、井涌，尤其是在發(fā)現(xiàn)溢流較晚、溢流量較大的情況下。

軟關井的缺點是其比硬關井動作多、關井慢、溢流量相對較大；優(yōu)點是防止了“水擊效應”，可在關井過程中試關井，操作較安全，能夠最大限度減輕壓裂地層的風險，確保井口裝置安全，可安全有效地控制關井套壓。

2.2" " 硬關井及其優(yōu)缺點

硬關井是指不給井內(nèi)流體任何通道，在節(jié)流管匯處于關閉狀態(tài)下直接關防噴器的關井方法。適用于較早發(fā)現(xiàn)溢流且溢流量不大的情況。

硬關井的優(yōu)點是其比軟關井動作少、關井快、溢流量??；缺點是液流通道突然關閉，會引起系統(tǒng)中流體動能的迅速變化，從而產(chǎn)生“水擊效應”，井口裝置、套管和地層所承受的壓力急劇增加，甚至超過井口裝置的額定工作壓力、套管抗內(nèi)壓強度和地層的破裂壓力。

3" " 關井注意事項

3.1" " 關井原則

第一，關井要及時、果斷。發(fā)現(xiàn)溢流后，關井越迅速溢流量就越小，從而目標井就越容易控制，也越安全。

第二，關井要防止壓漏地層，保護好井口和套管的安全。關井時，為確保地面設備、套管的安全，必須控制關井套壓并使其小于最大允許關井套壓。最大允許關井套壓是井口裝置額定工作壓力、套管抗內(nèi)壓強度的80%、地層破裂壓力三者中的最小值。

3.2" " 可能導致關井失敗的常見問題

其一，表層套管下深不夠或固井質量不合格，表層套管下部附近地層或表層套管環(huán)空被壓開，致使流體上竄，關井失敗。其二，防噴器組沒有按規(guī)定試壓，承壓能力不夠，關井過程中壓損設備。其三，關井方法不正確。比如井口設備和井身質量差，采用硬關井而導致井口設備損壞；氣體溢流時，采用軟關井，導致大量氣體進入井筒，氣體滑脫效應引起井口壓力急劇升高，從而無法正常關井。其四，關井時間過晚。鉆井液受侵越嚴重，其密度越低液柱壓力越小，關井越困難。其五，井控設備安裝、固定不規(guī)范。關井后設備在承壓和振動狀態(tài)下變形、移位、失效。其六，長時間關井不采取措施，或達到最大允許關井壓力后仍不打開（或打不開）節(jié)流管道放噴，壓力過高，壓漏地層或壓壞設備。其七，鉆具內(nèi)防噴工具失效。其八，沒有上提、下放鉆具或套管至關閉防噴器的合適位置，防噴器閘板芯子沒有避開鉆桿或套管接箍部位。

4" " 關于施工現(xiàn)場如何正確關井的分析與探討

4.1" " 防噴器組合形式的合理選擇

環(huán)形防噴器關閉后，在關井套壓不超過7 MPa且井內(nèi)為18°斜坡接頭鉆具時，可以按不大于0.2 m/s的速度起下鉆具；在關井套壓超過7 MPa但不超過14 MPa時，可以按不大于0.2 m/s的速度上下活動鉆具，但禁止轉動鉆具，嚴禁鉆具接頭通過膠芯。閘板防噴器關閉后，在關井套壓不超過14 MPa時，可以按不大于0.2 m/s的速度上下活動鉆具，但禁止轉動鉆具，嚴禁鉆具接頭通過膠芯[7]。

綜合考慮標準要求，認為“環(huán)形+雙閘板（剪切兼全封+上半封）+四通+單閘板（下半封）”的防噴器組合形式相對比較適合海洋鉆井需求。其優(yōu)點是：對于常用的鉆具，有2套半封，增加了可靠性，平時先用上半封，若上半封發(fā)生閘板芯子刺漏等損壞狀況時，可以關閉下半封，從而更換已損壞的閘板芯子或防噴器。另外，因為單閘板在四通下，當鉆具接頭過下半封閘板芯子時，可以利用壓井管道給下半封打平衡壓力，從而打開下半封，除了可以利用環(huán)形進行帶壓強行起下鉆外，還可以利用“環(huán)形+下半封”或“上半封+下半封”進行帶壓強行起下鉆。如果單閘板在四通上，當關井套壓不超過7 MPa時，則只能利用環(huán)形進行帶壓強行起下鉆，當關井套壓超過7 MPa但不超過14 MPa時，鉆桿接頭不能過膠芯，甚至無法利用環(huán)形進行帶壓強行起下鉆。缺點是：一旦發(fā)生溢流關閉下半封后，將形成沒有循環(huán)和泄壓出口的狀況，難以進行下一步壓井施工，而上部的四通也不能發(fā)揮作用，處于無用狀態(tài)；另外，由于下半封與套管頭距離太近，用試壓塞試壓時，下半封可能會關到試壓鉆桿加厚部分，由此導致密封不嚴，因此下半封的試壓也是問題。

綜上所述，對于在中海油市場施工的鉆井平臺，“環(huán)形+雙閘板（剪切兼全封+上半封）+四通+單閘板（下半封）+四通”的防噴器組合形式更加合理和可靠。雙四通中間安裝１套半封閘板防噴器，關井放噴或壓井時先用上部四通，若出現(xiàn)刺漏等損壞情況時，可關閉下半封，用下部四通進行放噴或壓井。

對于在中石油市場施工的鉆井平臺，不允許使用剪切兼全封閘板，為了保障使用效果，建議使用“環(huán)形+單閘板（上半封）+雙閘板（剪切+全封）+四通+單閘板（下半封）+四通”的防噴器組合形式。為降低防噴器組合整體高度，可考慮使用三閘板防噴器，即“環(huán)形+三閘板（上半封+剪切+全封）+四通+單閘板（下半封）+四通”。

4.2" " 節(jié)流閥的合理選擇

由于節(jié)流閥是關井程序中的重要部件，節(jié)流閥的選擇至關重要。節(jié)流閥的種類有很多，但關鍵要看能否斷流。如果不能斷流，必須借助于其上游或下游的平板閥實現(xiàn)斷流，這將增加關井的時間，甚至出現(xiàn)在需要放噴時，由于憋壓而無法順利打開其上游或下游平板閥的情況。綜上所述，建議選用能夠斷流的節(jié)流閥。

4.3" " 關井方法的合理選擇

溢流量是井控作業(yè)能否成功的關鍵，常規(guī)關井操作在關井前主要考慮的是，根據(jù)不同工況，按規(guī)定要求實施關井，盡量縮短關井時間，減少溢流量[8]。因此，在一些要求溢流量盡可能小的井中，例如含H2S的油氣井，如果井口設備和井身結構具備條件，可以采用硬關井。另外，若能做到盡早發(fā)現(xiàn)溢流顯示，則硬關井產(chǎn)生的“水擊效應”較弱，這種情況下也可以使用硬關井。在特殊情況下，如四通兩側管匯存在某種問題，則必須采用硬關井。硬關井程序比軟關井程序簡單，控制井口的時間短，溢流量小，目前海上普遍推薦使用硬關井方法。

某石油企業(yè)《鉆井井控實施細則》（2020修訂版）第七十一條規(guī)定：在井口設備、井下狀況允許的情況下，推薦使用硬關井程序，以進一步減少溢流量，爭取處理井控異常情況的更多時間；第七十三條規(guī)定：不適用硬關井條件，則使用軟關井程序。SY/T 7453—2019《海洋鉆井井控技術要求》第8.1.2條規(guī)定：發(fā)生溢流時宜使用硬關井。

然而，某油田公司《鉆井井控實施細則》（2018年修訂版）第8.14條規(guī)定：鉆遇淺層氣發(fā)生溢流時，不宜硬關井。某油田公司《鉆井井控實施細則》（2021修訂版）第五十七條規(guī)定：淺技套（下深淺于1 000 m）和上層套管封固質量不合格的井，不允許采用硬關井方式。另外，在啟動操作剪切閘板防噴器前，為提高一次剪切成功率，應優(yōu)先采用軟關井方法。GB/T 31033—2014《石油天然氣鉆井井控技術規(guī)范》第5.6條規(guī)定的剪切閘板防噴器剪斷井內(nèi)鉆桿的關井程序[9]，也是以軟關井為前提的。

在井控標準和井控實施細則中，對于關井方法的選擇均沒有具體考慮到關井井涌余量，如果溢流現(xiàn)象發(fā)現(xiàn)晚，溢流量超過關井井涌余量時，則不能采用硬關井。在不確定溢流量是否超過關井井涌余量時應采用軟關井，通過關節(jié)流閥試關井，當關井套壓超過最大允許關井套壓時，則必須節(jié)流放噴。現(xiàn)場施工過程中，貫徹落實“四早”要求：早發(fā)現(xiàn)、早關井、早報告、早處理。要求發(fā)現(xiàn)溢流，立刻關井；疑似溢流，關井檢查。發(fā)現(xiàn)溢流的正確做法應該是：首先通過錄井或平臺配備的現(xiàn)代化液面監(jiān)控設備，快速得出溢流量，然后與關井井涌余量進行比較。如果溢流量小于關井井涌余量，為減少地層流體的侵入，應優(yōu)先使用硬關井；如果溢流量大于關井井涌余量，則不能使用硬關井，只能使用軟關井。

4.4" " 關井程序的合理實施

某石油企業(yè)《鉆井井控實施細則》（2020修訂版）第七十二條規(guī)定了鉆井作業(yè)井控硬關井程序（七種工況，含鉆進、起下鉆桿、起下鉆鋌、空井、下套管、測井、固井工況）；第七十四條規(guī)定了鉆井作業(yè)井控軟關井程序（七種工況）。SY/T 7453—2019《海洋鉆井井控技術要求》附錄D規(guī)定了關井操作程序（六種工況，不含固井工況）。GB/T 31033—2014《石油天然氣鉆井井控技術規(guī)范》附錄D也規(guī)定了關井操作程序（四種工況，不含下套管、測井、固井工況）。

4.4.1" " 關井前待命工況下閥門狀態(tài)的優(yōu)化

1）節(jié)流閥的開關狀態(tài)。中國海洋石油總公司企業(yè)標準Q/HS 2028—2016《海洋鉆井井控規(guī)范》附錄C.3，提倡硬關井程序，所以規(guī)定液動節(jié)流閥處于常關閉狀態(tài)；某石油企業(yè)《鉆井井控實施細則》（2020修訂版）第四十條井控裝備的安裝，規(guī)定節(jié)流閥開度1/4～1/2；SY/T 5964—2019《鉆井井控裝置組合配套、安裝調(diào)試與使用規(guī)范》第3.5.3條防噴器組規(guī)定的節(jié)流管匯組合示意圖，要求所有節(jié)流閥處于半開狀態(tài)。

在Q/HS 2028—2016《海洋鉆井井控規(guī)范》附錄C中的軟關井程序中，有關閉節(jié)流管匯上的液動節(jié)流閥的規(guī)定；在某石油企業(yè)《鉆井井控實施細則》（2020修訂版）中，不管是軟關井還是硬關井程序中都有關節(jié)流閥的規(guī)定。

硬關井和軟關井程序的不同之處關鍵在于：關防噴器前是否先打開液動放噴平板閥。硬關井時關防噴器前，由于液動放噴閥處于常閉狀態(tài)，不需要有壓力釋放通道，后面的節(jié)流閥開關狀態(tài)沒有太大影響，只是關井時間長短而已；而軟關井關防噴器前，需要先打開液動放噴閥，只有后面的節(jié)流閥處于開位或部分開位才有意義，才能保證有壓力釋放通道。

因此，對于硬關井來說，節(jié)流閥應該處于常關狀態(tài)，避免了開液動放噴閥后關節(jié)流閥的動作，節(jié)約了關井時間；對于軟關井來說，節(jié)流閥應該至少處于部分開位，建議處于半開半關狀態(tài)，開液動放噴閥后，井內(nèi)壓力釋放和關節(jié)流閥的時間能兼顧平衡。對于不能確定是硬關井還是軟關井的情況，也建議節(jié)流閥處于半開半關狀態(tài)，兼顧不同關井方法的轉換速度。

2）節(jié)流閥前后平板閥的開關狀態(tài)。根據(jù)SY/T 5964—2019《鉆井井控裝置組合配套、安裝調(diào)試與使用規(guī)范》第3.5.3條防噴器組規(guī)定的節(jié)流管匯組合示意圖要求，主用液動節(jié)流閥前后的平板閥均處于常開狀態(tài)；如備用節(jié)流閥只有1個且為手動，則其前面的平板閥處于常關狀態(tài)，其后面的平板閥處于常開狀態(tài)；如備用節(jié)流閥有2個，1個手動、1個液動，則前面的平板閥均處于常關狀態(tài)，備用液動節(jié)流閥后面的的平板閥處于常關狀態(tài)，備用手動節(jié)流閥后面的的平板閥處于常開狀態(tài)；如備用節(jié)流閥有3個，2個手動、1個液動，則前面的平板閥均處于常關狀態(tài)，備用液動節(jié)流閥后面的的平板閥處于常關狀態(tài)，備用的2個手動節(jié)流閥后面的平板閥一個處于常關狀態(tài)、另一個處于常開狀態(tài)。

某石油企業(yè)《鉆井井控實施細則》（2020修訂版）第七十二條給出的鉆井作業(yè)井控硬關井程序規(guī)定：“先關節(jié)流閥，再關前面的平板閥”；中海油2022年5月31日新發(fā)布和生效的新版鉆井井控實施細則規(guī)定的硬關井程序，是以平時待命工況下節(jié)流閥處于全關以及節(jié)流閥能斷流為前提的，因此沒有關節(jié)流閥和關其上游或下游的平板閥的動作?？紤]到現(xiàn)場大部分的節(jié)流閥不能斷流，或者理論上能斷流，但經(jīng)過長時間使用，因老化等問題導致實際不能斷流，在確定使用硬關井方法時，為節(jié)省關井時間及保證關井安全，建議節(jié)流閥后面的平板閥處于常關狀態(tài)；在確定使用軟關井，或不確定使用哪種關井方法時，建議節(jié)流閥后面的平板閥處于常開狀態(tài)。

4.4.2" " 環(huán)形或閘板防噴器關井程序的優(yōu)化

某石油企業(yè)《鉆井井控實施細則》（2020修訂版）第七十二條規(guī)定了鉆井作業(yè)井控硬關井程序：“先關節(jié)流閥，開啟液動平板閥后，再關節(jié)流閥前面的手動平板閥”。缺點是：不利于管匯的合理使用與安全，正常情況下管匯應該先用下游手動平板閥，如果下游平板閥出現(xiàn)問題，再用上游平板閥，如有時間可以修復下游平板閥；如果先用上游平板閥，當其出現(xiàn)問題時，將可能導致節(jié)流閥和下游的平板閥癱瘓；另外，如果關節(jié)流閥前面的手動平板閥，可能出現(xiàn)當需要放噴時該平板閥因憋壓而無法順利打開，這樣可充分利用并保證管匯的功能，有利于關井和壓井的安全。因此，如果節(jié)流閥后的手動平板閥能保持常關的話，可直接去掉“關節(jié)流閥前面的手動平板閥”的內(nèi)容，修改為“先關節(jié)流閥，再開啟液動平板閥”；如果節(jié)流閥也能常關，則直接去掉“關節(jié)流閥和關節(jié)流閥前面的手動平板閥”的內(nèi)容，修改為“開啟液動平板閥”即可。

在起下鉆桿硬關井程序中，要求搶接鉆桿內(nèi)防噴工具?，F(xiàn)場既有應急旋塞又有箭型止回閥，如何搶接鉆桿內(nèi)防噴工具應該在程序中明確，防止出現(xiàn)不同的平臺，甚至同一個平臺，但不同的班組，其做法不一致，從而在人員流動大的前提下，可能導致關井失敗。現(xiàn)場演習普遍的做法是只裝開著的應急旋塞，然后關應急旋塞，如果后期需要帶壓強行下鉆進行壓井處理，應急旋塞還需打開，導致打開的應急旋塞入井后沒有任何意義了；反之如果條件允許，直接裝箭型止回閥則可避免后續(xù)問題。因此，建議程序中增加內(nèi)容：如果噴勢不大，直接裝箭型止回閥（帶頂開裝置）；如果噴勢大，則先裝上開著的應急旋塞后，關應急旋塞，再裝箭型止回閥，最后開應急旋塞；另外，應急旋塞的提升工具也需進一步改善，最好以不影響水眼內(nèi)液體流動為前提（如做成環(huán)形卡箍式提升工具，卡在本體上進行提升），以增加搶接應急旋塞成功的幾率。

經(jīng)過對比分析A石油企業(yè)和B石油企業(yè)起下鉆桿工況時的硬關井程序（見表1），得出B石油企業(yè)的關井程序相對更加完善，理由如下：其一，搶接內(nèi)防噴工具后，先關環(huán)形防噴器，再調(diào)整鉆具位置，以便避開接箍及加厚部位，以及避免關閉節(jié)流閥前的平板閥的動作，因此可以節(jié)約關井時間，減少地層流體的侵入量；其二，環(huán)形防噴器不能長時間關井，打開液動放噴閥后，應該打開環(huán)形防噴器，這樣更能保護環(huán)形防噴器；其三，立管壓力和套管壓力需要約15 min后才能穩(wěn)定，因此可以提前將溢流情況報告鉆井監(jiān)督和高級隊長，便于及時決策部署下步施工方案。

4.4.3" " 剪切閘板防噴器關井程序的優(yōu)化

GB/T 31033—2014《石油天然氣鉆井井控技術規(guī)范》第5.6條規(guī)定了剪切閘板防噴器剪斷井內(nèi)鉆桿的關井程序，主要包括：其一，確保鉆桿接頭不在剪切閘板防噴器剪切位置后，鎖定鉆機剎車系統(tǒng)；其二，關閉剪切閘板防噴器上面的環(huán)形防噴器；其三，打開放噴管道閘閥泄壓；其四，在轉盤面上鉆桿上的適當位置，安裝相應的鉆具死卡，并與鉆機底座連接固定；其五，打開剪切閘板防噴器上面和下面的半封閘板防噴器；其六，打開遠程控制臺儲能器旁通閥，關閉剪切閘板防噴器，直到剪斷井內(nèi)鉆桿；其七，關閉全封閘板防噴器，控制井口；其八，手動鎖緊全封閘板防噴器和剪切閘板防噴器；其九，關閉遠程控制臺儲能器旁通閥，將防噴器遠程控制臺管匯壓力調(diào)整至常規(guī)值。

SY/T 5964—2019《鉆井井控裝置組合配套、安裝調(diào)試與使用規(guī)范》第5.2條規(guī)定了剪切閘板防噴器剪斷井內(nèi)鉆桿的關井程序，主要包括：第一，確保鉆桿接頭不在剪切閘板防噴器剪切位置后，鎖定鉆機絞車剎車系統(tǒng)；第二，關閉剪切閘板防噴器以上的半封閘板防噴器和環(huán)形防噴器，打開放噴管道泄壓；第三，打開剪切閘板防噴器以下的半封閘板防噴器；第四，打開儲能器旁通閥，關閉剪切閘板防噴器，直到剪斷井內(nèi)鉆具關井；若未能剪斷鉆具，應有氣動泵直接增壓，直至剪斷井內(nèi)鉆具關井；第五，關閉全封閘板防噴器，手動鎖緊全封閘板防噴器和剪切閘板防噴器；第六，試關井。

B石油企業(yè)2022年新發(fā)布和生效的新版《鉆井井控實施細則》附錄中規(guī)定了剪切管柱推薦做法：其一，鎖定鉆機絞車剎車系統(tǒng)；其二，關閉環(huán)形防噴器及最底部半封閘板防噴器，打開放噴管道泄壓；其三，在管柱上適當位置安裝相應管柱死卡，用鋼絲繩分四個方向對角與鉆機連接，并固定牢靠；其四，打開防噴器遠程控制臺儲能器旁通閥；其五，關剪切閘板防噴器，直至剪斷井內(nèi)管柱關井，若21 MPa未能剪斷井內(nèi)管柱，應由氣動泵直接打超高壓，直至剪斷井內(nèi)管柱關井；其六，關閉遠程控制臺儲能器旁通閥，將遠程控制臺管匯壓力調(diào)整到規(guī)定值；其七，打開上部剪切閘板防噴器以上的半封閘板防噴器和環(huán)形防噴器，打開管柱死卡，起出被剪斷管柱。

以上三項標準規(guī)范內(nèi)容大致相同，但太籠統(tǒng)，也均有不符合現(xiàn)場實際情況之處，因此需結合實際情況及三者的共同點，優(yōu)化出可操作性強的現(xiàn)場剪切閘板防噴器關井程序，并加強演練，再根據(jù)演練效果不斷優(yōu)化完善。針對中海油日費井的具體程序如下（總包井可參照，但需進一步優(yōu)化完善）。

1）操作前的準備工作。第一，應保證液控系統(tǒng)儲能器組液壓油壓力保持在18.5～21 MPa（副司鉆日常巡檢）。第二，在確保鉆桿接頭、鉆鋌等鉆具加厚部分不在剪切閘板防噴器剪切位置后，鎖定鉆機絞車剎車裝置，司鉆操作匯報：鉆機絞車剎車裝置已鎖定。第三，關閉剪切閘板防噴器以上的環(huán)形防噴器以及最底部半封閘板防噴器（司鉆操作，副司鉆匯報）。第四，打開放噴管道泄壓（先打開4號液動放噴閥，再開節(jié)流閥）。第五，在鉆桿上（轉盤面以上）適當位置安裝上相應的鉆桿死卡，用22 mm鋼絲繩分4個方向，對角與鉆機連接，并固定牢靠。鉆工配合完成，井架工匯報：鉆桿死卡已安裝完畢。

2）操作步驟。其一，將液控系統(tǒng)的旁通閥手柄扳到“開”位，使儲能器組高壓油直接進入管匯；副司鉆操作，匯報“旁通閥已打到開位”。其二，將液控系統(tǒng)中控制剪切閘板的三位四通閥手柄扳到“關”位，進行剪切鉆桿作業(yè)；本地剪切（副司鉆操作，匯報“剪切閘板已關”）。其三，觀察液控管匯壓力表的壓力變化情況，閘板開始關閉時壓力降低；開始剪切時壓力升高并穩(wěn)定；剪斷瞬間壓力突然降低，然后又升高并穩(wěn)定。鉆具剪斷標志：剪切閘板防噴器明桿是否到位；井控噴勢是否減弱或消失；上部鉆具是否傾斜；在具備安全條件下，可觀察指重表是否歸零。司鉆匯報“剪切成功”。其四，若在30 s內(nèi)未能剪斷鉆具，關閉儲能器下的截止閥和油路截止閥，打開氣源旁通閥和氣動泵，打壓至所需壓力（最高34.5 MPa），直至剪斷井內(nèi)鉆具，而后關井。其五，關閉節(jié)流閥，試關井。井架工操作，內(nèi)鉗工匯報“節(jié)流閥已關”。若關井成功，關閉液控系統(tǒng)的旁通閥，將管匯壓力調(diào)整到規(guī)定值；打開環(huán)形防噴器，拆除死卡，取出被剪斷的上部鉆具，觀察剪切口情況，制定下步方案。司鉆匯報“關井成功”。若剪切閘板密封不嚴，關井失敗，則打開節(jié)流閥，進入特殊作業(yè)。

5" " 結論

1）井控設備尤其是防噴器組、節(jié)流壓井管匯及內(nèi)防噴工具的正確配置，是能否成功關井的前提條件，必須在執(zhí)行相關標準的同時考慮現(xiàn)場的實際情況。

2）井涌余量是現(xiàn)場不可忽視的考慮因素，井控設計中應該有井涌余量的描述，關井前必須確認溢流量是否超出關井井涌余量，從而確定是否能用硬關井方式關井，以及是否需要節(jié)流放噴。

3）各種關井方法均有優(yōu)缺點，關井方法的選擇不能一概而論，必須視現(xiàn)場情況具體問題具體分析。

4）在平時的關井演練和實際關井操作中，應根據(jù)井控設備的實際狀態(tài)，優(yōu)化完善關井程序，制定出適合平臺現(xiàn)場的關井步驟和待命工況下各閥門的開關狀態(tài)，不能盲目套用井控細則或標準。

5）剪切閘板防噴器與普通閘板防噴器不同，井噴失控條件下才能啟用剪切閘板，因此必須強調(diào)剪切鉆具的一次成功率，應優(yōu)先采用軟關井方法。

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作者簡介：

張" " 飛（1983—），男，河南南陽人，工程師，2006年畢業(yè)于中國石油大學（華東）船舶與海洋工程專業(yè)，現(xiàn)主要從事現(xiàn)場技術與井控管理工作。Email：zhangfei.cpoe@cnpc.com.cn

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