烈焰丹心 攻坚克难 科技创新助推井控应急救援能力挺进世界一流

石油天然气是国家重要战略资源，新时代我国经济高质量发展对石油与天然气需求仍然强劲，对外依存度持续攀升。为加快能源建设，我国逐步动用了大量一级风险（高风险）区域的深井、超深井、高含硫等油气资源。一直以来，中国石油川庆钻探工程有限公司都高度重视井控工作，将井控风险列为安全生产“八大风险”之首，全面贯彻“井控为天、井控为先”的方针，投入了极大的人力物力加强井控管理，极力避免井控事件、事故的发生。然而，由于油气勘探开发业务的特殊性和开发力度的持续加大，其呈现的井控风险依然不容忽视。油气井一旦发生井喷失控，特别是高压、高产、高含H2S区域地层油气失去控制地喷出，极易造成可燃气体大面积聚集闪爆、有毒有害气体扩散等情况，对人员、环境危害极大。因此，必须在全过程带火环境下，利用特殊的技术与装备重新恢复对油气井的控制，最大程度降低人员伤亡风险，避免环境污染。

井喷失控抢险救援技术就是高科技。由于其小众化需求，专业救援装备基本无法直接从市场购买，只能通过自主创新来满足需要。多年来，中国石油川庆钻探工程有限公司井控应急救援技术研究团队秉承“烈焰炼铁骨，丹心报祖国”的抢险灭火精神，针对油气井井喷失控的复杂性、多变性和危险性，以多个重大科技项目为支撑，坚持不懈，持续攻关，历经十余年，终于形成了井喷失控全过程带火抢险救援关键技术与装备系列创新成果，承担了“油气田安全卫士”的使命，为油气勘探开发安全提供了有力保障。目前，其研究成果已获四川省科技进步奖、中国石油和化工自动化应用协会科学技术奖、中国职业安全健康协会科学技术奖等多个奖项。

井喷失控抢险救援包括险情侦察、作业面创建、旧井口拆除、新井口重置等主要关键环节。要实现作业方式的转变，则将面临以下几大挑战：一是井喷失控后井口环境恶劣，救援作业所需关键信息难以获取；二是井场周围高温、风向多变，障碍物多，应急抢险作业面创建极为困难；三是现有设备难以满足高压高产失控井口切割需要，拆除效率低；四是传统重置井口方式安全风险极高，作业人员人身安全面临严重威胁。针对这些挑战，研究团队紧密围绕“带火”井控抢险救援难题开展攻关，创建了“全过程带火抢险作业”系列技术，显著降低了人工近井口作业时间，大幅减少了有毒有害气体扩散，有效避免了人员伤亡，最大程度减少了环境污染和财产损失。

此外，研究团队还构建了空中无人机与地面专用侦察机为主体的“地空一体”抢险信息采集与三维可视化技术、灾情态势感知技术，开发了辅助决策的情景推演数据库，为现场决策提供了实时数据支撑。同时，井场空中监测半径≥3km，地面侦察机具抗高温能力≥600℃。在高温、高噪，浓烟、水雾弥漫环境下，可高效获取井场地貌、井口损伤等多种关键信息，进一步解决了人员近井口采集风险大、种类少的难题，填补了抢险救援信息化侦察的技术空白。

同时，研究团队还研制了遥控清障多功能机械手，可通过在前端设计多种特殊工具头，可以配合链锯、圆盘锯、破碎器等工具，将拖拽、切割、破碎、研磨等八种功能集为一体，解决了多台设备配合的难题，满足复杂工况下多种类障碍物的快速清除，远程遥控距离≥200m，清障效率同比提升40%。

而创新研发的双管双喷头远距离高压水力喷砂切割装置，则解决了单喷头结构二次切割时切口难以对齐的难题，提高了切割效率和精度，切割速度及连续工作时间比国外同类设备提升30%以上，为带火状态下的井口拆除提供了有效解决方案。

值得一提的是，研究团队还首创了带火重置新井口系列装备，杜绝了传统钢丝承压绳索被大火炙烤烧断造成人员伤亡事故，逐步实现了井口核心区域作业无人化，配合一体化井口重置装置，作业流程由“八步法”简化为“一步法”，耗时由4—6h缩短至30min，大幅提升了重置作业效率。

截至目前，井喷失控全过程带火抢险救援关键技术与装备系列创新成果已应用于国内外20余次井控抢险救援，成功率100%，打造了诸多陆上应急救援史经典战例，创造了陆上油气产量最大、环境最恶劣、难度最大的“三超井”重大井控险情处置纪录，整体技术水平国际一流，为保障国家能源安全和人民生命财产安全做出了突出的贡献。