一、井控设备的发展概况

井控设备的发展同我国的石油与天然气工业一样，经过几十年开拓的与创业。上世纪50年代钻井现场主要采用手动防喷器，70年代研制成功液压防喷器，逐步由单一的老式手动防喷器发展到成套的完整的井控设备系统。

井控设备为安全钻井提供了保障，保护了钻井人员、钻井设备以及油气井的安全，使油气田的勘探与开发获得更好的效益。

井控设备制造出来以后，维护和使用就成了设备好坏的关键因素。如果井控设备安装、维护、使用不当，那么这些设备就等于虚设，就有井喷、着火等重大事故隐患的威胁。

当前，由于对井控设备的安装、维护、使用不当而导致的大小事故，每年仍时有发生。因此，钻井人员对井控设备必须具备一定的基础知识，能正确而熟练的操作，使井控设备，发挥其应有的效能，以确保钻井工程的安全、优质与高速度，使我国的石油与天然气工业更快更好地发展。

我国防喷器的研制工作始于1964，经过几十年的发展，华北二机、上海一石油、宝鸡石油等防喷器生产厂家都取得了API Spec 16A的会标使用权。

各生产厂家都致力于产品规格的系列化，在技术上也取得了较大进步，与国外先进水平的差距正在缩小。防喷器的产品规格达40余种，通径从31/8in到30in，压力级别从3.5MPa到140MPa，形成了系列产品。

作业现场不断更新淘汰设备老化的90年代初期的产品，不断满足生产需求。产品质量、整机性能不断提高，尽管与国外产品的差距不断缩小，但部分技术还没有过关，如旋转防喷器的动密封及轴承寿命低的问题等。

一套井控设备的好坏与其服务质量，可以从设计、材料、加工制造、维护和使用四个方面来评估。

高压旋转防喷器为欠平衡钻井技术的发展和普遍推广使用奠定了基础。

防喷器实现了电、气、液自动化智能化控制。防喷器品种规格呈多样化，向通径全系列、超高压发展。井下作业用的防喷器则力求轻型化、模块化、闸板多功能化。

防喷器操作的力求简单、维修力求方便快捷、自动化控制是发展趋势。自动锁紧闸板结构、自动自动开关侧门结构、自动更换闸板结构、快速连接结构等设计理念真不断投入实用。

二、井控装备的基本概念

井控设备是指用在钻井过程中监测、控制和处理井涌及井喷的装置，是实施油气井压力控制所需的钻井井口设备、控制防喷设备、处理设备和其他连接部件的统称。

标准配套井控装备应由防喷器组、控制系统、井控管汇、钻具内防喷工具、井控仪器仪表、辅助设备、特殊设备等七部分组成。

三、井控设备的功用

井控设备作为安全作业的重要手段，要具备以下功用：

正常钻进、起下钻和其它停钻过程中，可对溢流、井喷进行及时准确的监测和预报。

发生溢流、井涌或井喷时，能快速有效的控制井口，节制井筒内流体(钻井液、油、气、水)的释放。能及时泵入高密度钻井液压井，以恢复和重建井底压力平衡。

发生井喷或井喷失控乃至着火时，具备有效地处理事故的基本条件。

能在不压井和关井情况下起、下管柱以及固井，并能满足堵漏等特殊作用中防止井喷。

井控设备是对油气井实施压力控制的关键手段，是实现安全钻井的可靠保证，是钻井设备中不可缺少的设备。

监测预报：通过对油气井检测和报警，及时发现井喷预兆，尽快采取控制措施。

防止井喷：保持井筒内钻井液静液柱压力始终略大于地层压力，防止溢流及井喷条件的形成。

控制井喷：溢流或井喷发生后，迅速关井控制住井口，并实施循环，排除溢流和压井作业，对油气井重新建立压力平衡。

处理复杂：在油气井失控情况下，进行灭火抢险等处理作业。

四、井控装备的组成

1.防喷器组合(又称井口装置)：

以液压防喷器为主体的防喷器组合又称钻井井口装置。主要包括：液压防喷器组、手动锁紧装置、套管头(过渡法兰)、钻井四通等。

2.控制系统：

液压防喷器的控制系统主要包括：远程控制台、司钻控制台、辅助遥控控制台等。

3.井控管汇：

以节流压井管汇为主的井控管汇主要包括：节流管汇、压井管汇及液动节流阀控制箱、防喷管汇、放喷管汇、注水、灭火、反循环管线、点火装置等。

4.内防喷工具：钻具内防喷工具主要包括：钻具止回阀(箭形、球形、投入式及插杆式止回阀) 、方钻杆上下旋塞阀

钻具旁通阀

5.监测的仪器仪表：以监测和预报地层压力异常为主的井控仪器仪表主要包括:钻井液返出温度、钻井液密度、钻井液返出量、钻井液循环池液面、起钻时井筒液面、泵冲数等参数监测报警仪等。

6.辅助设备：井控作业中的钻井液加重、除气、灌注方面的辅助设备主要包括：钻井液加重设备、钻井液/气体分离器、常压式或真空式钻井液除气器、起钻自动钻井液装置等。

7.特种装备：井喷失控的处理以及特殊作业特种设备主要包括:不压井强行起下管串加压装置、旋转控制头(旋转防喷器)、灭火设备、拆装井口工具等。