高低压先导阀是安装在需要超压或失压保护的管段的机械压力传感装置。在井安系统中，一般安装于二级节流后，在压力较高的气井中，也在一级节流后的测温测压套上设置导阀 [7] 。井安系统使用的先导阀远离与先导式安全阀类似，通过调节导阀弹簧的力大小设置高低压起跳值。在正常情况下，管段内部所取输压在导阀限值之内，驱动控制回路压力被隔断，当管段内部压力超出导阀限值，感测阀芯推动阀芯克服弹簧力向上向下运动，控制回路中的压力经管路进入控制阀门，使井口控制阀关闭。当管道内的流体压力降低到设定的低压限制值时，低压导阀会自动启动以增加压力，确保管道系统能够维持运行所需的最低压力水平。还可以根据设定的压力范围，实现对流体压力的调节和控制，以确保管道内的流体在安全范围内稳定流动。

井安控制柜是现场自力式控制回路检测控制信号以及安全仪表控制回路信号接收、联锁执行，为井安控制阀提供驱动介质和动力的集成体，是安全联锁的“中枢神经” [7] 。它安装在现场高低压先导阀(或者安全仪表控制回路中的电磁阀)与井口安全切断阀的中间，具有手动调节驱动压力和检测控制回路压力状态，可实现人工手动、远程或者自动关闭的功能。在正常操作时，面板上中继阀球形手柄通常被手动拉出，控制信号气体压力(现场高低压先导阀或者电磁阀)进入中继器使之处于开启状态，供压井口的压力通过供压出口进入执行器或系统；当感应装置(高低压先导阀或者安全仪表信号)开始触发，中继阀控制信号管线压力迅速降低或者丢失，在弹簧的压缩作用下处于关闭状态，中继阀供压出口与泄放口连通排出执行气介质，从而触发执行器快速泄放阀关闭执行器或系统 [8] 。

井口安全控制阀通常是指用于油气井口安全系统中的阀门，其作用是在井口发生紧急情况或异常情况时，通过控制阀门的开启或关闭来实现对井口压力、流量等参数的调节和控制，以确保井口的安全运行。井口安全控制阀在油气开采行业中扮演着关键的角色，通过对井口系统压力、流量等参数的控制和调节，确保井口设备和管道系统的安全运行，保障生产过程的安全和稳定。

井安控制阀放置于井口的各个部分，根据生产气井的压力，安全等级分别配置于地面节流针阀前，井口四号阀，井下三处，井口压力越大，需设置的控制阀越多，按应急响应规范，正常情况下使用地面翼安全截断阀关断，其一般得电关，井口四号阀和井下安全阀仅火灾和大型联锁关断、紧急停车时触发，井下安全阀和井口四号阀使用液压油作为压力介质，由压缩氮气供能，井口地面翼截断阀一般使用氮气作为驱动介质，有时也使用液压油，当井安系统触发时，井安系统所使用的闸阀与动力源配合，完成启闭，从而保障生产站场的安全。

井安系统就地控制是指通过现场设备和控制器，在油气井口附近的设备控制室或操作台上进行对井口安全系统的实时监控和操作。与远程控制相比，就地控制更加便捷直接，操作人员可以在井口附近实时监控井口安全系统的运行状态、参数数据，并通过控制器对系统进行调节和控制。操作人员可以通过控制室或操作台上的监视器、显示屏实时查看油气井口安全系统的运行状态、泵浦、阀门等设备的工作情况，及时了解井口设备的运行状态。就地控制系统通常配备有控制器，操作人员可以通过控制器对井口安全系统的参数进行调节，如调节阀门开度，调整泵浦的运行速度等，以实现对系统的准确控制。在出现系统故障时，操作人员可以通过现场就地控制系统进行故障诊断和排除，确保井口安全系统能够尽快恢复正常运行。

井安系统就地控制分为自动触发和人工手动关闭两种方式，其中一种自动触发方式主要是取压口输压超过设置的导阀阈值，触发井安控制系统，地面翼安全阀关阀，高低压先导阀压力值可通过自力式弹簧调整，以满足工艺参数值管理要求 [9] 。另一种自力式触发方式是高温触发，指井口，井安控制柜处，布置的易熔塞在环境温度超过120℃的情况下，易融塞中不耐热部分融化，控制回路中的压力经管路进入控制阀门，触发井安控制系统，地面翼安全阀关阀。人工触发方式是操作人员在生产过程中，发现危及安全生产，或其他需要关井的场合时，在井安控制面板上拍下井口安全切断阀的按钮实现关阀。在断电的情况下，以上离线功能需要通过切换到不经过电磁阀的旁路实现 [10] 。

井安系统远程控制是指通过中心站站控系统(DCS)或者单井控制系统(RTU)远程终端发出的联锁控制信号或者关井信号，作用于井安控制柜中电磁阀，电磁阀断电，触发控制回路，地面翼井安阀关井。单井一般设置有RTU系统，以完成场站工艺参数的采集、控制和安全联锁保护 [11] 。同时，DCS和RTU系统可以实现对井口安全系统的联锁控制，当其他阀门，井口发生紧急关断时，可以控制联锁关井。

在设计阶段，控制柜和取压口，信息化机柜应尽量设计于相对较近的区域，取压管与气路越短，关阀用时越短，在正常情况下，这个时间应在5秒以内，磨溪气田大量井口投产于2000~2010年，在设计阶段并未考虑井口安全系统和信息化问题，井安系统为生产后期改造后设置，其取压流程管道–控制柜–井口–信息化机柜四者距离较远，关断时间长至10秒左右，并且压力不足，存在一定隐患，对于改造型号，可以在取压导阀处 [12] ，井口执行器处，各加装一个泄放阀加快控制信号管线气体泄放，快速触发井安切断阀关阀动作。

目前磨溪气田使用井安系统动力源具有手动和使用压缩氮气两种类型，对于只含有地面翼安全截断阀的井安系统，压缩氮气既是动力源也是介质，对于含有井口四号阀和井下安全阀的井安系统，和手动蓄能的井安系统，使用液压油作为动力介质 [13] 。在设计目标中，手动蓄能的井安系统适用于平均气温较低，同时无法及时提供压缩氮气的生产井口，但其存在故障率高，易损坏的问题，液动井安柜液压油注入口密封不严，液压油被水稀释污染，导致系统工作不稳定。同时液压油在井安系统开启关闭中温度升高，液压油内的水被气化，液压油的可压缩性增大，影响液压系统工作的平稳性；油中含有气体会导致液压系统的容积效率下降，能量损失增大，传递效率下降；气化后产生的气泡在高压作用下被击碎，造成局部无力，使元件动作响应性大为降低，动作迟滞，并导致液压元件气蚀，使金属表面产生点状腐蚀性磨损，同时气泡被压缩时放出大量热量，局部燃烧氧化液压油，严重时会造成碳元素游离，使液压油发黑，导致液压油劣化变质 [14] 。严重影响系统正常工作，同时会造成过滤器堵塞，降低精确度。在磨溪气田2024年度的40井安系统故障中，有37次是尤其是蓄能器损坏，液压油泄漏等使用液压油的井安控制柜故障，如 表3 所示。综合四川盆地的气候条件，磨溪气田毗邻遂宁市区，压缩氮气易于获取的特点，建议在接下来的产能建设中，使用压缩氮气作为动力源。对于故障率过高的液压井安系统，应该逐步替代为使用压缩空气的型号 [15] 。