井控设备-1.
井控设备组成及功用
渤海钻探塔里木钻井分公司
封零
封环空
闸板
剪切钻具 代替四通
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尺寸对应 有钻具 禁止用全封
解锁-液压开井 长期封井 手动锁紧
注意事项
手动锁紧装置 只关井不开井
不能转动钻具
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封闭钻杆 与方钻杆,并 在所限定的井 口压力条件下 允许钻具旋转, 实施带压钻进 作业(边喷边 钻)。
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井控设备组成及功用
渤海钻探塔里木钻井分公司 王成军
渤海钻探塔里木钻井分公司
功用 组成
定义
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什么是井控设备?
井控设备是指实施油气 井压力控制技术的一整套专 用设备、仪表和工具。
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井口装置 井控管汇 辅助设备
迅速 控制井喷
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1
什么是 井控设备?
2
井控设备
由哪些部分 组成?
3
井控设备 有哪些功用?
小
结
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方钻杆旋塞阀分为上旋塞 和下旋塞,其中上旋塞是左旋 螺纹,下旋塞是右旋螺纹。关 闭旋塞阀可以控制钻具内压力, 保护水龙带
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浮阀是接在钻柱上的 内防喷工具,同时是一种 单向阀,流体向下打开, 向上关闭。目的是防止钻 井液上窜。
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箭形回压阀是用于起下 钻杆过程中,发生溢流抢接 的一种内防喷工具。利用顶 开装置来封闭钻柱内压力, 最高压力级别70MPa.
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(三)控制系统
司控台
远控台
井控设备题库
井控设备试卷1、在现场,管线转弯处应用角度不小于()的预制铸(锻)钢弯头。
A、80°B、100°C、120°2、试压允许压降不大于( )密封部位无渗漏为合格。
A、0.5MPaB、1.5MPaC、1.0MPaD、0.7MPa3、井控设备的功用:()、预防井喷、迅速控制井喷、处理复杂情况。
A、检测井底压力B、起钻灌钻井液C、及时发现溢流4、全套井控装置用()进行试压。
A、清水B、压力油C、修井液D、压井液5、液压防喷器的压力级别有( )MPa。
A、7、14、21、70、105 、140;B、7、14、21、35、70、105C、14、21、35、105 、140、160;D、14、21、35、70、105 、1406、井控设备的遥控方式可采用()、液动或电动遥控。
A、手动B、气动C、自动7、某个闸板防喷器的通经为346.1毫米,压力级别为35MPA,其代号为()。
A、FZ35-35B、FZ34-35C、FH34-358、长期封井,既可以采用环形防喷器,也可以采用闸板防喷器。
( )A、对B、错C、二者均可9、在井内有管柱发生井喷时,可先用()控制井口,但尽量不作长时间封井。
A、闸板防喷器B、环型防喷器C、剪切闸板放喷器D、半封防喷器10、若井口从下到上安装有套管头、四通、闸板防喷器,其中套管头和四通的压力级别是21 MPa和35 MPa,闸板防喷器的压力级别是70 MPa,试问井口设备组合的最大工作压力是()MPa。
A、21B、35C、70D、12611、液压防喷器封井时,遇到控制系统失灵,这时候应采取( )措施才能有效封井。
A、立即加重泥浆B、抢修控制系统C、手动关井12、实施节流循环、放喷、常规压井作业等是()的功用。
A、压井管汇B、节流管汇C、立管管汇D、灌浆管汇13、环形防喷器的胶心在存放时应单个平放,不应压挤叠堆。
( )A、错B、对14、闸板防喷器的观察孔(渗漏孔)的主要用途是什么?()A、观察孔可用于观察闸板轴盘根是否漏油、钻井液或混合液B、观察孔可防止通过闸板轴盘根由井内向油缸开启腔的渗漏或相反的渗漏C、观察孔可允许目测闸板轴是否渗漏,不检查时应用丝堵上死D、观察孔可装黄油嘴,以便润滑闸板轴15、手动锁紧装置只能用于关闭闸板而不能打开闸板。
井控设备介绍
1.井控设备在国内外的发展状况1.1. 国内的井控设备发展状态国内的井控设备在近几年来取得了长足的进步,内在质量、外观质量都有了很大的提高。
防喷器的一些功能试验做的也越来越全面,防喷器的可靠性较以前有了很大的提高。
目前钻井用的闸板防喷器压力级别最高已经达到了105MPa,环形防喷器也已经达到了70 MPa,防喷器的种类也比较全面。
防喷器承压件的材料得到了保证密封件的制造得到了加强标准的细化、提高竞争更趋于激烈1.1.1.国内防喷器的研制及应用情况1.1.1.1. 国内防喷器产品规格范围及特点●闸板防喷器●环形防喷器●分流器●旋转防喷器●电缆防喷器●不压井带压作业装置1.1.1.2. 防喷器可以实现的功能随着钻机的更新,可以安装高度较高的整组防喷器,这样就为实现新工艺的井口控制提供了较为可靠的保证。
同时对防喷器的功能要求也提高了。
现在的国产防喷器主要可以实现以下几项功能:1)密封钻具2)在所有控制井喷措施都失效后可以剪断钻具3)强行起下钻具4)悬挂钻具。
悬挂钻具的闸板主要有两种工况,一是所用的钻杆接头为直角台阶,另一种是所用的钻杆接头为18º台阶。
5)手动、液动锁紧闸板6)用作分流系统1.1.1.3. 在酸性环境中的应用。
在酸性环境中,制造防喷器执行的标准是NACE MR-01-75。
我们目前主要是针对内部可接触流体的零件进行抗硫处理,目前我们的防喷器具有这项功能。
防硫化氢的具体措施是按照行业标准SY5087《含硫油气田安全钻井法》防喷器可适应的外部酸性环境主要是螺栓、螺母的抗硫处理,一般的设计是降低螺栓的强度,但这样同时也就降低了防喷器的最大工作压力。
如果要保持防喷器原有的额定工作压力不变,而且还要具有抗硫的功能,就要选用非常特殊的螺栓材料,成本大约要提高25~30倍。
所以在选用防喷器时应注意这一点。
目前,我们对材料抗硫化氢处理的方法主要是控制材料化学成分和热处理工艺,这两项工作作好了就可以满足抗硫化氢的要求。
钻 井 井 控 装 置(课件1)
闸板防喷器的功用
4、有些闸板防喷器的闸板允许承重,可用 有些闸板防喷器的闸板允许承重, 于悬挂钻具。 于悬挂钻具。 5、闸板防喷器的壳体上有侧孔,在侧孔上 闸板防喷器的壳体上有侧孔, 连接管线,可用以代替节流管汇,循环钻 连接管线,可用以代替节流管汇, 井液或放喷。 井液或放喷。
闸板前部与管子的密封
闸板防喷器的开井操作步骤
手动解锁;逆时针旋转两操作杆手轮, 手动解锁;逆时针旋转两操作杆手轮, 到位后回旋1/4 1/2 1/2圈 到位后回旋1/4 —1/2圈。 液动开井,在远程控制台上操作; 液动开井,在远程控制台上操作;使蓄 能器装置上控制该闸板防喷器的三位四 通换向阀手柄处于开位。 通换向阀手柄处于开位。 液控压力油卸压;在远程控制台上操作; 液控压力油卸压;在远程控制台上操作; 使蓄能器装置上控制该闸板防喷器的三 位四通换向阀手柄处于中位。 位四通换向阀手柄处于中位。
侧门的旋开角度
第四章;闸板防喷器的机械锁紧装置 • 闸板防喷器机械锁紧装置的作用 1、当闸板防喷器液动关井后,采用机械的方法 当闸板防喷器液动关井后, 将闸板固定住,然后将压力油卸掉, 将闸板固定住,然后将压力油卸掉,以免长期关井 蹩漏油管,并防止“开井失控”的误操作事故。 蹩漏油管,并防止“开井失控”的误操作事故。 2、闸板防喷器关井时,一旦液控系统发生故障, 闸板防喷器关井时,一旦液控系统发生故障, 可以手动操作实现闸板关井动作。 可以手动操作实现闸板关井动作。
闸板防喷器闸板的特点
闸板的浮动和自进式密封: 闸板的浮动和自进式密封: 浮动和自进式密封 闸板总成与壳体放置闸板的体腔有一定的间隙,允许闸 闸板总成与壳体放置闸板的体腔有一定的间隙, 板在壳体腔内有上下浮动。 板在壳体腔内有上下浮动。平时闸板上部胶芯不接触顶 部密封面。而在闸板关井时, 部密封面。而在闸板关井时,闸板室底部高的支承筋和 顶部密封面均一渐缓的斜坡, 顶部密封面均一渐缓的斜坡,能保证在闸板到达密封部 位之前,闸板与壳体之间有充分间隙。 位之前,闸板与壳体之间有充分间隙。实现密封时闸板 前端橡胶首先接触钻具,在活塞推力下,封紧钻具。 前端橡胶首先接触钻具,在活塞推力下,封紧钻具。
井控设备概述
3.节流压井管汇的型号 节流管汇型号表示方法:
压井管汇型号表示方法:
例如:压力等级为21Mpa带手动节流阀的 节流压井管汇,其型号为:JG/S2-21; YG-21。
四、井口防喷器组合
合理选用井控设备组合或配置是安全、顺 利、高效钻井的重要环节。液压防喷器 组合、井控管汇及阀件的选择包括压力 级别、公称尺寸(通径)、组合形式及 控制系统的控制点数的选择等。影响液 压防喷器组合选择的因素主要有:井的 类别、地层压力、套管尺寸、地层流体 类型、人员技术状况、工艺技术要求、 气候影响、交通条件、物资供应状况以 及环境保护要求等。总之,能实现平衡 钻井,确保钻井安全和节省钻井费用。
1、防喷器压力等级的选择
液压防喷器的最大工作压力是指防喷器安 装在井口投入工作时所能承受的最大井 口压力。共有5种压力级别,即:14MPa (2000psi),21MPa(3000psi), 35MPa(5000psi),70MPa(10000pai), 105MPa(15000psi)。
其压力级别的选择取决于所用套管的抗内 压强度、套管鞋处裸眼地层的破裂压力 和预计所承受的最大井口压力。但主要 是根据防喷器组合预计承受的最大井压 力来决定。
这类防喷器防喷器整体结构小,质量轻,开关一次所需 油量少,但胶芯的密封性能很不理想。
六、环形防喷器的技术规范
常用环形防喷器技术规范见表2-2-1和表2-2-2 表2-2-1球形胶芯环形防喷器技术规范
型号
通径 mm(in)
工作压力 Mpa
液控油压 Mpa
关闭油量
L
开启油量
L
FH23-21
230(9)
五、组合胶芯环形防喷器
美国卡麦隆D型环形防喷器为组合胶芯形防喷器,其胶芯 与油缸均为组合结构,顶盖与壳体为快松盖连接方式, 活塞断面为例“T“字形,推盘用内六解螺钉固定在活 塞筒体的底部。
井控设备概况
选择
气井井口最大压力值等于气层孔隙压力值; 油井井口最大压力值等于油层孔隙压力与相应深度油柱压 力的差值。
18
五、液压防喷器的最大工作压力
级别
共有六种
14、21、35、70、105、140MPa
19
六、液压防喷器的公称通径
概念
是指防喷器的上下垂直通孔直径(通过防喷器中心 孔最大钻具的尺寸) 防喷器组合的通径必须一致,其大小取决与井身结 构设计中的套管尺寸,即必须略大于连接套管的直 径。
16
井喷失控处理和特殊作业设备
四、液压防喷器的特点
关井迅速
闸板防喷器3~8秒, 环形防喷器30秒
操作方便
安全可靠
强度可靠 封井可靠 操作可靠
维修方便
17
五、液压防喷器的最大工作压力
概念
是指防喷器安装在井口投入工作时所能承受的最大 井口压力 根据防喷器组合预计承受的最大井口压力来确定 即:防喷器压力等级的选用按井口可能承受的最高 压力值为依据;井口最大承受压力值可按以下方法 确定:
(4)重新恢复控制及赔付的费用巨大 新851井压井费用上千万元
罗16井的赔付费用上亿元
预防井喷是一个永恒的主题!
8
主要内容
井控设备的概念 井控设备的功用 井控设备的组成 井控设备的特点 井控设备的型号 井控设备的选用
9
一、井控设备的概念
实施油气井压力控制所需要的一整 套设备、仪器、仪表和专用工具。
(地下井喷)。
(2)严重破坏油、气资源
如:苏门答腊的一口失控井,用 了三个月重新控制,每天储量损失已 超过4.5×109立方英尺/日。
井控设备知识培训课件PPT
4、防喷器型号举例 FH35—35: 通径346mm,工作压力为35MPa的球形胶芯 环形防喷器; FZ28—70: 通径280mm,工作压力为70MPa的环形防喷 器。
FHZ35—70: 通径346mm,工作压力为70MPa的锥形 胶芯环形防喷器; FXZ(FS)11—05: 通径110mm,工作压力为5MPa的旋转 防喷器。
14MPa
21、35MPa
•
70、105MPa
第二章 环形防喷器
一、环形防喷器的 •
二、环形防喷器的类型
1、锥型胶芯环形防喷器 FHZ 2、球型胶芯环形防喷器 FH 3、组合胶芯环形防喷器 FHZH 4、筒形胶芯环形防喷器 FHT •
第三章 闸板防喷器
一、闸板防喷器的功用
1、封环空、全封井口、剪断井内钻杆或油管, 封电缆;
2、闸板防喷器可以长期封井,必要时可以手 动关井。
3、侧孔连接管线代替节流管汇循环钻井液或 放喷。
二、闸板防喷器的类型
按闸板类型划分:
(1)半封闸板防喷器 (2)全封闸板防喷器 (3)剪切闸板防喷器 (4)变径闸板防喷器 (5)电缆闸板防喷器
井控设备知识培训
2020年1月
第一章 井控设备概述
一、井控设备的概念
井控设备一整套实施压力控制的设备。 井控设备的功能是: 1、预防井喷; 2、迅速控制井喷; 3、及时发现溢流。
二、井控设备的组成
井控设备由四大部分组成: 1、井口装置; 2、防喷控制装置; 3、管汇系统; 4、分流系统、分离除气设备、钻具内防喷 工具、监测仪器等。
•
(2)开井动作
液控压力油—内油腔(开井油腔)—活塞后 退—闸板—闸版室—开井;
外油腔(关井油腔)压力油—油箱。
井控设备组成及功用
井控管汇功用
汇集与分配流体
01
井控管汇能够将来自不同方向的流体汇集起来,并根据需要分
配到不同的设备和管线中。
调节流量和压力
02
通过调节井控管汇中的阀门和节流装置,可以控制流体的流量
和压力,保持井内压力平衡。
分离与净化流体
03
井控管汇中还可以设置分离和净化装置,对流体进行分离、除
杂和净化处理,提高流体质量。
工作原理介绍
液压传动原理
井控设备通过液压系统实现动力的传递和控制,利用液压油的压力 和流量来控制井口装置的动作。
密封原理
井控设备的密封性能至关重要,采用橡胶密封件、金属密封件等实 现不同压力和温度下的密封要求。
控制原理
通过电气控制系统或气动控制系统,实现对井口装置远程或自动化的 控制,提高操作便捷性和安全性。
发展历程及现状
发展历程
随着石油工业的不断发展,井控设备 经历了从简单到复杂、从手动到自动 的演变过程,技术水平和安全性能不 断提升。
现状
目前,国内外众多企业致力于井控设 备的研发和生产,形成了较为完善的 产品系列和技术标准,为油气田的安 全高效开发提供了有力保障。
重要性及意义
重要性
井控设备是保障油气田安全生产的关键设备之一,其性能和 质量直接关系到油气井的安全和作业人员的生命安全。
剪切闸板
在紧急情况下,可切断钻具,实现 井口安全密封。
控制系统
01
02
03
液压控制系统
通过控制液压油的压力和 流量,实现对防喷器的远 程操控。
控制台
集中控制井控设备的操作 平台,可实时监测井口压 力和温度等参数。
辅助控制装置
包括压力表、压力传感器 等,用于监测和控制井口 压力。
井控设备
第一章井控设备概述一、井控设备及其功用井控设备——是指实施油气井压力控制技术的一整套专用设备、仪表与工具的统称一、井控设备及其功用1、在正常钻进、起下钻和停钻等过程中,可对溢流、井喷进行及时准确的监测和预报;2、当溢流、井涌或井喷发生时,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;关井后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;3、发生井喷失控乃至着火时,具备有效地处理事故的基本条件;4、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二、井控设备的组成1、井口装置及控制系统2、井控管汇3、钻具内防喷工具4、井控仪器仪表综合录井仪、液面监测仪等;5、钻井液净化、灌注装置:钻井液净化系统、除气装置、增加密度及自动灌注装置等;6、专用设备及工具:旋转头、自封头、不压井起下装置、清理障碍物专用工具及灭火设备。
三、液压防喷器的特点1.关井动作迅速闸板防喷器利用液压能够在3~8s内实现关井;环形防喷器利用液压能够在30s内实现关井;打开液动防喷阀的时间为 3 秒。
2.操作方便开关井是利用液压传动的方式,而非机械的方式,并可直接在司钻台上遥控。
3.安全可靠液压防喷器强度可靠、封井机能可靠、操作可靠。
4.现场维修方便关井位置有哪些?一般情况下首选的关井位置?四、液压防喷器的参数与规格最大工作压力(用P表示)——指防喷器安装在井口投入工作时所能承受的最大工作压力,是防喷器耐压强度指标。
SY5052—84《液压防喷器》规定,P分5级:14MPa、21MPa 、35MPa、70MPa、105MPa公称通径(用D表示)——指防喷器的上下垂直通孔直径,是防喷器的尺寸指标。
SY5052—84《液压防喷器》规定,D分9种:180mm、230mm、280mm、346mm、426mm、476mm、528mm、540mm、680mm。
五、地面液压防喷器的型号类型代号+通径代号+压力代号球形类胶芯FH 通径代号--额定工作压力MPa锥形类胶芯FHZ 通径代号--额定工作压力MPa双环形防喷器2FH 通径代号--额定工作压力MPa单闸板防喷器FZ 通径代号--额定工作压力MPa双闸板防喷器2FZ 通径代号--额定工作压力MPa三闸板防喷器3FZ 通径代号--额定工作压力MPa注:通经代号为以cm为单位的公称通经园整值。
井控设备讲义
井控设备一、概述1.井控设备井控设备是用来控制和预防井喷的装置、仪器、仪表和专用工具,是井下作业施工必须配备的系列设备。
包括防喷器组(采油(气)井口、套管头),内防喷工具,防喷器控制系统,井控管汇,井控仪器仪表,井液加重、除气、灌注设备,特殊井控设备和工具等。
2学习井控设备的目的井控设备是对井喷事故进行预防、监测、控制、处理的必备装置。
通过井控装置可以做到有控施工,既可以减少对油气层的损害,又可以保护套管,防止井喷和井喷失控,实现安全、优质、高效、低耗、环保作业。
3.并控设备的功用(1).及时发现溢流,预防井喷。
(2)能够关闭井口,密封管柱内和环空的压力,迅速控制井喷。
(3)允许井内流体可控制地排放,处理复杂情况。
(4)处理井喷失控。
显然,井控设备是压力控制的关键手段,是修井安全的可靠保证。
二、防喷器是井下作业井控必须配备的防喷装置,对预防和处理井喷有非常重要的作用;是井口的密封工具1、防喷器分类防喷喷器包括手动防喷器和液压防喷器;根据密封方式的不同可分为:锥形胶芯防喷器环形防喷器筒型胶芯防喷器球形胶芯防喷器防喷器液压闸板防喷器手动闸板防喷器闸板防喷器单闸板防喷器双闸板防喷器三闸板防喷器双闸板防喷器环形防喷器旋转防喷器液压双闸板防喷器单闸板防喷器2、防喷器的型号MPacm表示类型H、Z、X表示防喷器S.1.2.3表示手动、单、双、三闸板数旋转防喷器型号改进号,MPa动密封最大工作压力,MPa,cm3.防喷器两大性能指标(1)防喷器的最大工作压力是指防喷器安装在井口投入工作时所能承受的最大井口压力最大工作压力是防喷器的强度指标。
(2)防喷器的公称通径是指防喷器的上下垂直通孔直径。
公称通径是防喷器的尺寸指标。
4.解释防喷器的型号:(1).2FZ35-21·双闸板防喷器通径35cm,工作压力21MPa(2).FH35-35·环形防喷器通径35cm,工作压力35MPa(3).FZ18-21·表示公称通径为180mm,最大工作压力为21MPa的单闸板防喷器(4).2FZ18-35表示公称通径为180mm,最大工作压力为35MPa的双闸板防喷器。
井控设备
WD型卡瓦式悬挂器
WE型卡瓦式悬挂器
一、 井口装置及控制系统--套管头
3)W型卡瓦式悬挂器 与WE型相比较,它依靠管柱悬重激发
密封。特点是:悬挂吨位较大,密封较好, 更稳妥。一般用在技术套管的悬挂。
4)芯轴式(即螺纹式)悬挂器 用于高含硫化氢井的技术套管的悬挂
一、 井口装置及控制系统--环形防喷器
11.故障判断及排除方法 1)防喷器封闭不严。 ①若新胶心,可多活动几次。旧的若支撑筋已靠拢仍封闭不严,则更换胶心。 ②对旧胶心有严重磨损、脱块,影响使用的,及时更换。 ③若打开过程中长时间未关闭使用胶芯,使杂物沉积于胶芯沟槽及其他部位。应 清洗胶芯,并活动胶芯。 2)防喷器关闭后打不开。 因为长期关井。或固井后胶芯下有水泥浆凝固而造成,清洗。 3)防喷器开关不灵活 ①管线连前,用压缩空气吹扫,接头要清洗干净。 ②油路有漏失,防喷器长时间不活动,赃物堵塞。
密封,防止套管丝扣的密封失效,一般用 于防硫套管上。
W型卡瓦式悬挂器
芯轴式(螺纹式)悬挂器
一、 井口装置及控制系统--套管头
5.套管头BT密封注塑、试压
套管头BT密封圈注脂
套管头BT密封圈注油试压
一、 井口装置及控制系统--套管头
6.套管头防磨套取送
防磨套顶丝顶紧
一、 井口装置及控制系统--套管头
一、 井口装置及控制系统--闸板防喷器
四、闸板防喷器功能
1.闸板防喷器功能 1)当井内有钻具时半封闸板能密封钻具与井筒
之间的环形空间。 2)当井内无钻具时,全封闸板能全封闭井口。 3)特殊情况下其旁通口可连接管汇,进行泥浆
循环、节流放喷、压井等作业。 4)可悬挂钻具。 5)装有剪切闸板的防喷器可以剪断钻具并密封
井控设备课件(主要课件)
7.组合配套型式选择
井控装置组合配套型式选择原则: ◆ 主要是根据钻井工艺、钻具结构以及设备的具体情况来 决定 ◆ 设计压力等级 ◆ 井架底座高度制约 (1)井控装置组合配套基本型式 防喷器组压力级别的选用应不小于相应井段最高地层 压力。选用各次开钻液压防喷器的压力等级和组合形式, 按图1-3a、图1-3b、图1-4、图1-5、图1-6的组合形式进 行选择。四通安装在防喷器组中间的连接形式,仅为特 殊作业时使用。
3.防喷器的公称通径
定义:
液压防喷器的公称通径是防喷器的上下
垂直通孔直径。公称通径是防喷器的尺寸指标, 见图1-2 SY/T5053.1-2000《防喷器及控制系统防喷器》 中规定我国液压防喷器的公称通径共分为9种,即: 180mm、230mm、280mm、346mm、426 mm 、476 mm 、528 mm 、540mm、680 mm。
最 大 工 作 压 力 .MPa
426
476 528 540 680
163/4
183/4 203/4 211/4 263/4
14
21
21 21
35
35 35 35
70
70
14 14 21
4.液压防喷器型号及表示方法
1985年以前,我国的液压防喷器型号都是以KPY公 称通径—最大工作压力表示,其中KPY为勘探液压防喷 器的汉字拼音字母。公称通径以cm单位表示并取其圆 整值,最大工作压力以kg/cm2单位表示,如公称通径 230cm;最大工作压力210kg/cm2的液压防喷器,其型 号为KPY23-210。
(3) 根据套管头上部本体高度,用双法兰短节或四通安
装在套管头下部本体上(占据套管头上部本体位置)。
在其以上全套井口装置通径应大于悬挂器最大外径
井控装备(讲)
4. 现场维修方便
易损密封件更换方便。
ZPEB
§1-5 液压防喷器的技术参数
公 定义:防喷器内部上下通孔直径,单位mm。
称
180mm、230mm 9”、280mm 11”、
通 种类: 346mm 13⅝” 、426mm、476mm、
最大工作压力, 以kgf/cm2为单位。
公称通径,以cm为单位并取圆整值。 勘探用液压防喷器的汉语拼音缩写。
缺点:无法区分防喷器的具体类型。 压力单位不符合我国法定计量单位。
ZPEB
§1-6 液压防喷器的型号
1985以后: □□□□□-□□□
最大工作压力, 以MPa为单位。
公称通径,以cm为单位圆整。
总之:井控装备是为了实施近平衡压力钻井和防止井
喷而研制装设的。
ZPEB
§1-3井控设备的组成
1. 井口防喷器组-环形BOP、闸板BOP、四通等
辅 司钻控制台
助
控蓄
制能
台
器 装
防喷器组
置
气管束
节流管汇控制箱
去振动筛
远 离
井
口
点
火
管排架
2. BOP控制装置-司控台、远控台、液控箱等
去泥浆池
ZPEB
3. 节流与压井管汇
§2-5 组合胶芯环形防喷器
外胶芯 内胶芯
推盘
活塞 关闭腔油塞
开启腔油塞
ZPEB
§2-5 组合胶芯环形防喷器
特点
◆ 内、外两层胶芯 ◆ 结构复杂 ◆新胶芯封零不理想 ◆ 整体体积小、重量轻 ◆ 不能用切割法换胶芯(有钻具时) ◆ 内胶芯变形小,操控油量少 ◆ 纯橡胶外胶芯磨损小、寿命长
井控技术培训----井控设备
球形胶芯环形防喷器结构特点
1. 胶芯特点 ◆ 球形胶芯
◆ 储胶量大
◆ 自动恢复原状
◆ 漏斗效应
◆ 胶芯更换容易 ◆ 摩擦力小,操控油量大
漏斗效应 关井时,胶芯沿顶盖内 腔自下而上,从外到内 移动,造成胶芯上部集 聚橡胶较多、中部较少、 下部未挤向中心,形成 倒置的漏斗状空间。 井内高压作用于 漏斗底部,加强井压助 封;漏斗形状便于起下 钻时通过钻杆接头,减 少胶芯的磨损。
板,迅速剪切钻具全封井口。
4、有些闸板(专用)防喷器的闸板允许承重,可用于悬挂钻 具。 5、闸板防喷器的壳体上有侧孔,在侧孔上连接管线,可用 以代替节流管汇,循环钻井液或放喷。 6、使用变径闸板,可封闭一定范围内的不同管柱与井筒形 成的环形空间。
闸板防喷器的结构
闸板防喷器主要由壳体、侧门、油缸、活塞与活 塞杆、锁紧轴、端盖、闸板等组成
无钻具直接更换 无钻具直接更换 有钻具切割更换 有钻具切割更换 短 2 中等 轻 长 3 最多 稍重
径向小、高度高 径向大、高度低
环形防喷器的正确使用与管理
(1) 在井内有钻具时发生井喷,可先用环形防喷器控制 井口,但尽量不用作长时间封闭,一则胶芯易过早损坏, 二则无锁紧装置。在现场不做封零实验,但应按规定做封 环空实验。 (2)用环形防喷器进行不压井起下钻作业,必须使用带 18°斜坡的钻具,过接头时起、下钻速度要慢,所有钻
选择液压防喷器组合应考虑的因素主要有:井
的类别、地层压力、套管尺寸、地层流体类型、人员技 术状况、工艺技术要求、气候影响、交通条件、物资供 应状况以及环境保护要求等。总之,应能实现平衡钻井, 确保钻井安全和节省钻井费用。
1、压力级别的选择
液压防喷器的压力等级标志着防喷器的耐压能力。
井下作业井控设备-
闸板防喷器和手动闸板防喷器,按
闸板数量分为单闸板防喷器、双闸
板防喷器、三闸板防喷器。
• 3)闸板防喷器在技术上需 解决的问题:
• (1)开、关井液压传动控制问题。 • (2)与闸板相关的四处密封问题。 • (3)井压助封问题。 • (4)自动清砂与管柱自动对中问题。 • (5)关井后闸板的手动或液动锁紧问题。 • (6)与井口、环形放喷器或溢流管的安
油气层的损害,又可以保护套管,防止井喷和井喷失
控,实现安全、优质、高效、低耗、环保作业。
井下作业井控设备
井控装置在工艺上主要解决三个基本问题: 一是密封问题:即在井下作业过程中,确保油管
及油套管环形空间不外泄。 二是加压问题:即在起下管柱作业时,井内压力 对油管上顶力超过油管本身的重量时,控制油管
(3)锥形胶芯防喷器结构特点
A.胶芯:胶芯是环形防喷 器的核心部件。 a .锥角小; b.强度高; c.井压助封; d.储胶量大,寿命长; e.寿命可测; f.弹性恢复性好; g.更换胶芯容易; h.胶芯存在老化现 象。
• B.活塞是环行防喷器的重要零件。
• a.锥角小,关井省力; • b.扶正性能好,不能在工作时卡死; • c.结构简单,拆装方便。 • C.密封 • 一处定密封,三处动密封。 • D.顶盖与壳体连接形式: • a.法兰连接 • b.大丝扣连接 • c.爪块连接
在封井情况下,通过与四通旁侧出口相 连的压井、节流管汇进行井筒内液体循环、 节流放喷、压井、洗井等;
(4)与节流、压井管汇配合使用,可 控制井底压力。实现近平衡修井。
( 5)封井后在两个单闸板防喷器的配 合下,可进行强行起下钻作业。
(6)必要时用半封闸板能悬挂钻具。
2)闸板防喷器的分类
井控设备
3、防喷器组合形式的选择
选择防喷器组合形式主要根据地层压力、 钻井工艺要求、钻具结构及设备情况来 决定。
井口防喷器组合形式的选择应按SY/T6426 《钻井井控技术规范》执行。
⑴ 单密封组合
只有一个防喷器,这是最简单的结构,只适用于浅井或 低压气井。
⑵ 双密封组合
有两个单闸板(一个管子闸板,一个全封闸板)防喷器, 或一个单闸板防喷器和一个环形防喷器,如附图一 (A1-A4),适用于低压油气井。
这类防喷器防喷器整体结构小,质量轻,开关一次所需 油量少,但胶芯的密封性能很不理想。
六、环形防喷器的技术规范
常用环形防喷器技术规范见表2-2-1和表2-2-2 表2-2-1球形胶芯环形防喷器技术规范
型号
通径 mm(in)
工作压力 Mpa
液控油压 Mpa
关闭油量
L
开启油量 L
FH23-21
230(9)
高,液压防喷器的压力等级应选用 70MPa或105MPa。
2、防喷器公称通径的选择
防喷器的公称通径,是指能通过防喷器中 心孔最大钻具的尺寸。共有9种, 180mm(71/16″) 、 230 mm(9″) 、 248706((1118″3/8)″、)346(、135/8″52)8、 (24023/64(″16)3/4″、)、 540(211/4″) 、 680(263/4″) 。 其 中 现 场 常 用 的 有 : 230mm 、 280mm 、 346mm 、 540mm。防喷器组合的通径必须一致,其 大小取决于井身结构设计中的套管尺寸, 即必须略大于连接套管的直径。
预期井口最高压力=预计地层压力
根据我国油气田的地质情况以及多年的 钻探经验,井深不足2000m的浅井,预期 井口最高压力常低于14MPa,因此液压 防喷器的压力等级应选用14MPa。井深 2000mm~4000mm的中深井预期,预期 井口最高中压力常在21~35MPa范围内, 液压防喷器的压力等级应用21MPa或 35MPa。井深4000mm~7000mm的深井, 预期井口最高压力可能高达70MPa或更
井控设备组成及功用
迅速 控制井喷
1
什么是 井控设备?
2
3
井控设备 由哪些部分
组成?
小结
井控设备 有哪些功用?
井控设备组成及功用
渤海钻探塔里木钻井分公司 王成军ຫໍສະໝຸດ 定义组成功用
什么是井控设备?
井控设备是指实施油气井 压力控制技术的一整套专用设备、 仪表和工具。
井控管汇 控制系统
井口装置
井控 设备组成
内防喷工具
辅助设备 监测装置
井 控 设 备 总 汇
(一)井口装置
封零
封环空
环形
强下钻具
不做封零实验 油压不能过大
18度坡度 对焊钻杆接头
妥善保管胶芯备件
不允许长期 关井
不允许转动钻具
封零
封环空
闸板
剪切钻具
代替四通
尺寸对应
解锁-液压开井
有钻具 禁止用全封
手动锁紧装置 只关井不开井
长期封井 手动锁紧
不能转动钻具
封闭钻杆 与方钻杆,并 在所限定的井 口压力条件下 允许钻具旋转, 实施带压钻进 作业(边喷边 钻)。
(四)内防喷工具
用来封闭钻具的中心通孔,与井口防喷器组 配套使用防止井内流体沿钻柱水眼向上喷出。
钻
上下旋塞
具
内
防
喷
工
浮阀
具
旁通阀 箭性止回阀
投入式止回阀
方钻杆旋塞阀分为上旋塞 和下旋塞,其中上旋塞是左旋 螺纹,下旋塞是右旋螺纹。关 闭旋塞阀可以控制钻具内压力, 保护水龙带
浮阀是接在钻柱上的 内防喷工具,同时是一种 单向阀,流体向下打开, 向上关闭。目的是防止钻 井液上窜。
箭形回压阀是用于起下 钻杆过程中,发生溢流抢接 的一种内防喷工具。利用顶 开装置来封闭钻柱内压力, 最高压力级别70MPa.
井控基本知识
井控基本知识一.井控设备1.远控房型号:FKQ2105,210——蓄储器容积210L;5——5个控制对象。
2.闸板防喷器关井时间:3~8秒钟。
环形防喷器关井时间30秒。
3.双闸板防喷器型号:2FZ28-35;双闸板;280mm的公称直径,35Mpa的额定工作压力。
4.闸板防喷器的四处密封:a.闸板前部与管子的密封。
b.闸板顶部与壳体的密封。
c.侧门与壳体的密封。
d.侧门腔与活塞间的密封。
5.拆换闸板的操作程序:a.控制手柄换向阀处于中位。
b.拆下螺丝,旋开侧门。
c.液压关井,使侧门从侧门腔伸出。
d.换闸板。
液压关井,闸板收回侧门腔。
e.将换向手柄处于中位。
f.旋闭侧门,上紧螺丝。
6.手动锁紧装置手动锁装置只有在长期关井和液控失效的情况采用。
主要结构原理:锁紧轴与活塞以反扣连接。
平时锁紧轴旋入活塞,随活塞运动,不影响液压关井。
手动关井的操作步骤:a.液压关井b.手动锁紧c.液控压力泄压。
手动开井步骤:a.手动解锁。
b.液压开井。
c.液控压力泄压。
7.储能器充气为氮气,预充气压为7Mpa。
储能器额定工作压力为21Mpa,进入井控时储能器油压始终保持在17.5~21MPa。
8.管汇压力通常为10.5MPa。
9.远控房在井架大门前左侧,距井口25米。
10.放喷管线接出井口25米。
11.每隔10~15米打水泥基墩及固定螺丝。
12.钻具内防喷工具:a.方钻杆回压阀,方钻杆上回压阀为反扣接在方钻杆上端,本队使用的方钻杆下回压凡尔。
保护水龙带、立管管线。
b.钻杆回压凡尔。
只允许钻井液向下流动,不允许钻井液向上流动。
钻井技术1.发生气侵的根本原因:井桶内压力小于地层压力。
a.起钻未灌满泥浆。
b.起钻时钻头泥包、起钻速度快造成大的抽吸压力。
c.钻井密度不够。
d.地层压力异常。
2.发生气侵的现象:a.钻时变快。
b.泥浆液面上升。
c.停泵时仍有钻井液流出。
d.钻井液流量突然增大。
e.钻井液表面有大量气泡。
f.钻井密度上升,粘度下降。
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4、钻具旁通阀
何时安装钻具旁通阀: 钻开油气层前将钻具旁通阀接在靠 钻头的钻柱处; 压井作业中钻头水眼被堵时,钻具 旁通阀可建立新的循环通道继续实施压井 作 业。 使用方法:
发现水眼被堵而无法解堵时,卸掉方 钻杆投球后再接方钻杆使球落至钻具旁 通阀阀座处,开泵后只要泵压升高到一 定压力值就剪断固定销,使阀座下行直 到排泄孔全部打开,泵压则下降,从而 建立新的循环通道。
2、钻具止回阀
结构:阀体、阀芯、阀座、压帽、密封 套。 特点:允许钻井液自上而下流动,不允 许井液向上串流。安装回压凡尔后,很 难获得关井立管压力的真实数据。 何时安装回压凡尔:在起下钻过程中, 发生溢流、井喷时,在钻具上接装回压 凡尔。
3、投入式止回阀
结构:较为复杂。心轴、工作筒、卡瓦、卡瓦锥座、 固定座、钢球、垫片、悬挂管、弹簧、橡胶密封筒等。 特点:允许钻井液自上而下流动,不允许井液向上串 流。心轴组件未坐落在工作筒上时,不妨碍关井立管 压力的真实数据的获取。 – 心轴组件到位:在将投入式单向阀的心轴组件从井 口投入钻柱中孔后应接访钻杆,开泵循环钻井液将 心轴组件输送到工作筒固定座上,当泵压突然升高 时即表明心轴组件到位已到位。 何时安装投入式单向阀:在进入油气层前,投入式单 向阀的工作筒预先安装在钻具管串的钻铤柱顶部,此 时心轴组件未到位,当需要封闭钻具中孔时心轴组件 才投入钻柱管串。
2、液压防喷器的公称通径
概念:是指防喷器的上下垂直通孔直径。
我国液压防喷器的公称通径共分为10种:180mm、
230mm、280mm、346mm、426mm、476mm、528mm、
540mm、680mm、760mm.
常 用
2、防喷器压力等级的选择
不同类型的井: 生产井、浅井:预期井口最高压力为: 地层压力—半井深钻井液液柱压力。 探井、深井:预期井口最高压力为: 预计地层压力。 不同深度的井: 不足2000m的井,防喷器压力等级为14MPa.
例如某井井口防喷器通径为 280 mm 、压力级别为 35 MPa、其组合形式(自下而上)为:单闸板 + 四通 + 双 闸板 + 环型防喷器。 其井口组合的表示方法为:
FZ-28-35
S
2FZ-28-35
FH-28-35
第二单元
井控辅助设备
一、钻具内防喷工具
作用: 1、钻具内防喷工具是装在钻具管串上的专用工 具,用来封闭钻具的中心通孔,与井口防喷 器组配套使用。 2、保护水龙带不被高压憋坏。 分类:方钻杆上、下旋塞 钻具止回阀 投入式止回阀 钻具旁通阀
井 控 设 备
井控设备概述 井口防喷器 液压防喷器控制系统 节流压井管汇 井控设备安装与试压 井控辅助设备
一、井控设备的概工具和仪表仪器, 是井控技术中不可缺的组成部分.
二、井控设备的功用
1、能在钻井过程中对地层压力、地层流体、钻井
主要参数、钻井液参数等进行准确地监测和预报;
3、钻具内防喷工具:方钻杆上下旋塞、钻具止回阀
和防喷钻杆
4、井控检测仪器及钻井液净化、加重和灌注装置
四、液压防喷器的特点
1、关井迅速 2、操作方便 3、安全可靠 4、维修方便
五、液压防喷器的主要参数
1、 级: 14MPa、21MPa、35MPa、70MPa、105MPa、 140MPa 液压防喷器的最大工作压力 我国液压防喷器的最大工作压力共分为六
二、钻井液气体分离器
作用:用来将节流管汇中流出的气侵钻 井液进行净化处理,除去混入钻井液中 的大量大直径游离状态的空气、天然气、 一氧化碳、硫化氢、二氧化碳等气体, 回收初步净化的钻井液。 结构与工作原理:
三、钻井液除气器
分类:按吸入的方式不同分为: 常压式、真空式。 功用:对一级处理后的钻井液再进 行净化处理,以清除直径小于1mm 的较小气泡,得到满足井控要求的 纯净钻井液。
井深2000~4000m,预计最大井口压力21-35MPa ,套管3层。 井口组合自下而上的顺序为:
表层套管 339.7mm(133/8″) 井口防喷器组 2FZ35—21 FH35—21;
技术套管 273(10 3/4″)
油层套管 177.8mm(7″)
井口防喷器组 2FZ28—35
井口防喷器组
1、常压式除气器 • 原理: 从液气分离器中流出的气侵钻井 液由离心泵打入除气器,液流在 除气器内部产生高速离心力,在 此力的作用下,液流达到紊流状 态,从而使液气分离。
2、真空式除气器 原理: 利用连接于罐体顶部的真 空泵装置和连接于罐体底部的喷 射式抽空装置在除气器中造成一 定的真空度。真空泵将聚集于罐 内顶部的气体强行抽出;喷射式 抽空装置将沉积于罐体底部的钻 井液强行吸出。
2、当发生溢流、井喷时,能迅速控制井口及井中
流体的排放,及时泵入压井钻井液使之在维持稳
定的井底压力条件下重建井底与地层之间的压力 平衡。 预防井喷;及时发现溢流; 迅速控制井喷;处理复杂情况.
三、井控设备的组成
1、钻井井口装置:防喷器、防喷器控制系统、
四通、套管头等。
2、井控管汇:节流、压井、防喷管汇;放喷管线、
FH28—35;
2FZ28—35 FH28—35;
•井深4000~7000m,预计最大井口压力低于70 MPa,套管4层。
井口组合自下而上的顺序为:
表层套管 技术套管 技术套管 油层套管 508mm(20″) 井口防喷器组 FZ54—14 FH54—14; 339.7mm(133/8″)井口防喷器组 2FZ35—35 FH35—35; 273(103/4″) 井口防喷器组 FZ28—70 2FZ28—70 FH28—35; 177.8mm(7″)井口防喷器组 FZ28—70 2FZ28—70 FH28—35;
1、方钻杆旋塞
结构:方钻杆上旋塞,接头丝扣为左旋螺纹 (反扣),使用时安装在方钻杆上端。方钻 杆下旋塞,接头丝扣为右旋螺纹(正扣), 使用时安装在方钻杆下端。 特点:密封可靠,开关轻便。 方钻杆旋塞选用时应保证其最大工作 压力与井口防喷器组的压力等级一致。 何时安装方钻杆旋塞:在即将打开油气层的 钻进过程中或在油气层中继续钻进期间,方 钻杆上应安装方钻杆球阀。