气井安全控制系统是整个油气田ESD系统的组成部分,通常由压力检测装置、控制器、执行机构、功能泵、动力源、蓄能器、调压阀、导阀、易熔塞、油箱、信号及动作管路等构成。根据控制原理的不同,主要分为基于气-液工作原理和基于电-液工作原理两种(针对安装有井下安全阀而言)。①基于气-液工作原理的井口安全控制系统是利用来自回压管线的油气,通过气-液转换缸将气压信号转换成液压信号。当气-液转换缸内压力过高(过低)时,高压传感阀(低压传感阀)开启,气通过高压传感阀(低压传感阀)驱动气控卸荷阀开启,将安全阀充压管路内的液压油卸回油箱,安全阀关闭,实现自动关井。②基于电-液工作原理的井口安全控制系统是根据压力检测装置检测到的压力过高(过低)信号传给控制器,由控制器控制电磁阀转换阀位,驱动导阀回油管路打开,各安全阀关闭,实现自动关井。正常工作情况,两种井口安全控制系统工作原理类似,开井时,通过功能泵(气动泵、电动泵)及调压阀向油路及蓄能器充压,使各安全阀充压油路内充满液压油,液压油通过管路顶开安全阀,维持正常生产。当油路压力略有下降时,蓄能器可使油路维持在一定压力,而当油路中压力低于设定压力时,可通过功能泵或手动泵向液压管路自动补压;当压力高于设定值时,溢流阀自动泄压,保证安全阀在正常压力范围内保持开启状态。
为满足经济发展的需求,石油工业出现了高速的发展,天然气的地位也是越来越重要。相对于石油开发,天然气的开发具有压力更高、温度更高和风险更高等特点,井口失控后造成的影响范围更广、后果更严重,这就使得气井安全控制技术显得尤为重要。同时气井安全控制技术在气田安全生产和环境保护中发挥着至关重要的作用。