常规井控设备(一)
井控设备概述
速关井，实施压井作业，对油气井重新建立压力
控制。 (4)处理复杂情况。在油气井失控的情况下，进行 灭火抢险等作处理作业。
三、井控设备的组成
井控设备的组成
(1) 井口防喷器组。
(2) 控制装置。 (3) 节流与压井管汇。 (4) 钻具内防喷工具。
井控设备的组 成
四、液压防喷器的工作压力与公称 通径
我国液压防喷器常用的公称通径尺寸有： 180mm(71/16″)、 230mm(9″)、 280mm(11″)、
346mm(135/8″)、426mm(163/4″)、 476mm(183/4″) 、 528mm(203/4″)、 540mm(211/4″)、680mm( 263/4″)。 其中现场常用的有230mm、280mm、346mm、
位为厘米并取其圆整值，最大工作压力的
单位以MPa表示。即:
六、液压防喷器的 型号
单闸板防喷器 压力 双闸板防喷器 2FZ 公称通径—最大工 作压力 FZ公称通径—最大工作
三闸板防喷器 3FZ公称通径—最大工作
(5) 加重钻井液装置。
(6) 起钻灌泥浆装置。 (7) 钻井液气体分离器。 (8) 监测仪表。
井 口 防 喷 器 组
控制装置
节流管汇1
节流管汇2
压井管汇
钻具内的防喷工具
投入式止回阀
旋塞阀
箭型止回阀 （1）
箭型止回阀 （2）
加重钻井液装置
加重钻井液装置
起钻灌泥浆装置
液气分离器
3
最大工作压力MPa
21 21 21 21 21 21 14 35 35 35 35 35 35 35 70 70 70 70 70 70 105 105 105 105
井控设备介绍
FFZ75-3.5分流器
FFZ75-3.5分流器井控设备配置：
FFZ75-3.5分流器 大四通 底法兰 900级球阀
分流器连接示意图
十一.远程控制装置、带压作业装置
1.我厂在生产防喷器组的同时，还 为其配做各种远程控制装置(远程控制 台，司钻台)。主要型号有： FK50-2 FKQ125-3 FKQ240-3 FKQ320-4 FKQ480-5 FKQ640-6 FKQ800-8 以及一些客户定制的非标远程控制 装置。
全封等。
2FZ18-70液动双闸板防喷器
方案1
方案2
井控设备配置如下： 溢流管 FH18-35/70环形防喷器 2FZ18-70液动双闸板防喷器 FS18-70四通 18-70底法兰 80/65-70节流/压井管汇 液动平板阀 控制装置 远程控制台：FKQ320-5 (可配司钻台) 节控箱：JYK-70(B) (用于液动节流阀) 闸板规格有：2 7/8、3 1/2、4 1/2、
1/2、5、5 1/2、7、6 5/8、5-5 1/2、 全封以及Φ12电缆闸板。
升降式节流管汇
方案2
四.35-35井控设备
井控设备配置如下： 溢流管 FH35-35环形防喷器 2FZ35-35液动双闸板防喷器 FS35-35四通 35-35底法兰 103/65-35节流/压井管汇 液动平板阀 控制装置 远程控制台：FKQ480-6 (可配司钻台) 节控箱：JYK-35(B) （用于液动节流阀） 闸板规格有：2 3/8、-2 液控台
九.54-14井控设备
井控设备配置如下： 溢流管 FH54-14环形防喷器 2FZ54-14液动双闸板防喷器 FS54-14四通 54-14底法兰 103/65-35节流/压井管汇 液动平板阀 控制装置 远程控制台：FKQ800-5(可配司钻台) 节控箱：JYK-35(B) (用于液动节流阀) 闸板规格有：3 1/2、5、5 1/2、10 3/4、
井控设备组成及功用
18度坡度 对焊钻杆接头
பைடு நூலகம்
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）。
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.
(五)监测装置
液面监测装置 （刻度线、浮子） 液面报警装置 （气喇叭）
(六) 辅助设备
气侵 钻井 液初 级脱 气的 专用 设备
及时 发现溢流
防止井喷
作计用
处理 复杂情况
（二）井控管汇
压井 防止 起火 协助灭火
压井 软关井 保护井口
平板阀只能断流，不能节流，不能处于半开半 关的工作位置。但手轮开（关）到位后，必须回旋 1/4--1/2圈。
节流阀的开关看套压，大则开，小则关 不能 断流，当需断流时，应关其下游的平板阀。
（三)控制系统
远控台 手动操作杆
节控箱
司控台
井控设备组成及功用
渤海钻探塔里木钻井分公司 王成军
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
井控设备
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。
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(1(11″8)3、/ 83″46()1、35/58″2 8)(、240263 (/146″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。
⑵ 液压防喷器控制系统。其主要包括：司钻控制 台、远程控制台、辅助控制台。
⑶ 以节流管汇为主的井控管汇。其主要包括：节 流管汇及液动节流阀控制箱、放喷管线、压井 管线、注水管线、灭火管线及反循环管线。
⑷ 钻具内防喷工具。其主要包括：钻具止回阀、 方钻杆上下旋塞、投入式止回阀、旁通阀。
⑸ 以监测和预报地层压力为主的仪器仪表。 其主要包括：钻井液密度、钻井液进出 口量、钻井液池液面、钻井液出口温度、 起钻时井筒液面等参数的监测仪。
⑹ 钻井液加重、除气、灌注设备。其主要 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、 起钻自动灌注钻井液装置。
井控装备
来密封油、套管环空
9
4、技术规范 试验压力--------------------35MPa 工作压力-------------------21MPa 全开直径------------------180mm 全开圈数------------------13.5圈 连接-------------------法兰、钢圈 高度-----------------------450 mm
油塞、壳体。 3、环形防喷器原理： 从控制系统输来的高压油从下油口进入下
油口下部关闭腔推动活塞向上运动，迫使胶芯 向心运动，支承筋相互挤拢，将期间的橡胶挤 向井口中心，实现密封管柱或全封闭井口。打 开时，液控压力油从壳体上油口进入活塞上部 开启腔，推动活塞下行，胶芯在本身弹力作用 下复位，将井口打开。
(3)、将远程台对应的换向阀手柄扳到中位
注：手动锁紧操作要领---顺旋、到位、回旋手源自解紧操作要领---逆旋、到位、回旋
手动关井操作要领---顺旋、到位、回旋
21
四、环形防喷器
1、功用 (1)、封零 (2)、封环空 (3)、强行起下作业
22
2、环形防喷器结构 结构：顶盖、防尘圈、活塞、胶芯、支撑筒、
15
2、公称通径：180mm 我国液压防喷器的最大工作压力分为
六级：14MPa、21MPa、35MPa、 70MPa、 105MPa、140MPa 我国液压防喷器的公称通径分为九 种：
16
180mm、230mm、280mm、346mm、 426mm、476mm、528mm、540mm、
圈数一致
12
二、双闸板手动防喷器（2SFZ18-35）
井控装备(讲)
？我国井控装备的压力等级、通径尺寸（常 用）
？指出下列防喷器 的种类及技术参数
KPY28-210 FZ23-21 35
FH28-
2FZ35-21
KPY35-350 FZ54-14
？井口防喷器组合形式
ZPEB
第二章 环形防喷器
一、环形防喷器的作用 二、环形防喷器的类型 三、锥形胶芯环形防喷器 四、球形胶芯环形防喷器 五、组合胶芯环形防喷器 六、三种环形防喷器的比较 七、国产环形防喷器的技术规范 八、环形防喷器的使用注意事项 九、常见故障判断及排除方法
ZPEB
§1-7 井口防喷器的组合
14MPa井口防喷器组合形式
S+2FZ S+FZ
P145
S+FZ+FZ FZ+S+FZ S+FZ+FH
ZPEB
§1-7 井口防喷器的组合
21MPa 井口防喷器组合形式
S+2FZ+FH
FZ+S+FZ+FH
S+2FZ S+FZ
ZPEB
§1-7 井口防喷器的组合
35MPa井口防喷器组合形式
S+2FZ+FH FZ+S+FZ+FH S+2FZ S+FZ+FH
ZPEB
§1-7井口防喷器的组合
70MPa 、105MPa井口防喷器组合形式 注意
套管四通+FZ+S +2FZ+FH
套管四通+S +2FZ+FZ+FH
井口装置安 装好后，应 校正天车、 转盘和井口 中心的偏差 小于等于 10mm。
井控设备概述
井控设备概述1. 引言井控设备是石油、天然气和其他能源领域的关键设备之一。
它们在井口和井筒中起着关键作用，以确保油井和气井的安全和高效运行。
井控设备旨在监测和控制井底的压力、温度和流量等参数，以确保井筒内的石油和天然气得以高效地生产和提取。
2. 井控设备的功能井控设备具有以下主要功能：2.1 压力监测和控制井控设备通过监测井底的压力变化，以及与地面控制系统的通信，实现对井口和井筒内压力的监测和控制。
这对于确保井口周围环境的安全以及油气的顺利提取至关重要。
2.2 温度监测和控制井控设备还能够监测井底的温度变化，并通过相应的控制系统对温度进行调节。
这对于保护井筒和井口的机械设备以及油气的高效生产具有重要作用。
2.3 流量监测和控制井控设备能够实时监测井底油气的流量，并与地面系统进行数据传输和控制。
这对于确保油井和气井的生产量达到设计要求，并进行相应调控非常重要。
2.4 防喷器控制井控设备中的防喷器控制系统能够监测井底的压力变化，并在发生井喷等危险情况时自动启动防喷器来保护工作人员的安全。
2.5 远程监控和操作井控设备通常配备有远程监控和操作系统，以便工作人员可以远程监测和操作井口和井筒内的设备。
这对于提高工作人员的工作效率和安全性非常重要。
3. 井控设备的类型井控设备按照其在井筒内的位置和功能可以分为以下几类：3.1 井口控制设备井口控制设备包括防喷器、压力传感器、温度传感器等。
它们安装在井口附近，用于监测和控制井口的压力、温度和流量等参数。
3.2 井筒控制设备井筒控制设备包括动作控制阀、流量计等。
它们安装在井筒内部，通过监测和控制井筒内油气的流量、压力和温度等参数，以保证油井和气井的正常生产。
3.3 地面控制系统地面控制系统包括监测仪表、控制面板和远程操作界面等。
它们用于监测和控制井口和井筒内的井控设备，并与地面工作人员进行数据传输和控制。
4. 井控设备的重要性井控设备在石油和天然气生产过程中起着关键作用，具有以下重要性：4.1 提高生产效率井控设备能够实时监测和控制井底的参数，以保证油气的高效提取和生产。
井控复习题答案(1类)
井控Ⅰ类复习题一、单选题1、井下高压层中的地层把井内某一薄弱地层压破，流体由高压层大量流入被压破地层的现象是_______。
A 井漏B 渗透C 地下井喷D 地面井喷2、井底压力与地层压力之差值是。
A 压耗B 压强C 压差D 压力梯度3、某一深度的地层发生破裂时所能承受的压力是_______。
A地层压力 B 地层破裂压力C地层漏失压力D上覆岩层压力4、利用井内建立起来的各种压力去平衡地层压力的工艺技术是_______。
A 井控技术B 射孔技术C 喷射技术D 欠平衡压力钻井技术5、井控的原理是在整个井控作业中，始终保证作用于地层的压力之和地层压力。
A 小于B 等于C 等于或略大于D 大于6、井口返出的钻井液量比泵入的钻井液量多，停泵后井口钻井液自动外溢的现象是_______。
A 井侵B 溢流C 井涌D 井漏7、起钻中如果灌入量小于起出钻具体积，说明发生了。
A 激动溢流B 抽吸溢流C 惯性溢流D 井侵溢流8、关井立管压力的实质是________。
A环空液柱压力与地层压力差值B环空液柱压力与地层破裂压力差值C管内液柱压力与地层压力差值 D 关井立压与关井套压差值9、使用常规压井方法时，要始终________。
A保持关井立压的恒定B保持关井套压的恒定C保持地层压力恒定D保持井底压力恒定10、作用于地层流体上的压力是________。
A 地层水平主地应力B地层压力C地层破裂压力 D 地层漏失压力11、地层压力系数大于1.07是_______。
A 异常高压地层B 异常低压地层C 正常地层压力D 断层地层12、溢流关井后，比实际关井立压或套压多的压力是_______。
A圈闭压力 B 波动压力 C 惯性压力 D 流动压力13、按照《新疆油田钻井井控实施细则》规定，在钻井作业中，________是井控技术的关键环节。
A正确安装防喷器B及时发现溢流显示C做好压力监测D按时参加井控培训14、按照《新疆油田钻井井控实施细则》规定，执行全井坐岗，进入油（气）层前50米开始每分钟测量一次钻井液增、减量。
井控设备
第二章 液压防喷器
第一节 环形防喷器
• 环形防喷器，俗称多效能防喷器、万能防 喷器或球形防喷器等。它具有承压高、密 封可靠、操作方便、开关迅速等优点，特 别适用于密封各种形状和不同尺寸的管柱 ，也可全封闭井口。
• 环形防喷器通常与闸板防喷器配套使用，
也可单独使用。
分
类型 • 锥型胶芯环形防喷器 • 球型胶芯环形防喷器 • 组合胶芯环形防喷器
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。
注：通经代号为以cm为单位的公称通经园整值。 2FZ35-105双闸板防喷器、FHZ35-70环形防喷器 35-346.1mm
重要性
• 井喷、井喷失控乃至着火，处理作业艰巨，因 此预防井喷失控是极为重要的。但在实际工作 中，往往因追求时效和怕麻烦，在许多细小环 节上总被忽略或是存在侥幸心理，往往把该严 格要求的技术规范放松了。一旦发生井涌、井 喷、常因在某个环节上末做好而导致极为危险 的井喷失控，造成极大的损失。为了防止这类 事故的发生，井口装置和预防处理井喷所必要 的设备应配备齐全、压力要匹配，绝不可忽视。 要知道，一旦发生井喷失控事故，其损失要比 配备必要的装置所花的费用大得多。
复习题
井控设备
一、井控设备概述
井控设备总汇
1.井口防喷器 2.远程控制台（蓄能器装置） 3.司钻控制台 4.辅助控制台 5.气控 管线（气管束） 6.管排架 7.压井管汇 8.节流管汇 9.节控箱 10.泥浆泵 11.循环罐 12.液气分离器 13.真空除气器 14.方钻杆上旋塞（水龙头）
一、井控设备概述
1、井口防喷器组：环形防喷器、闸板防喷器、四通等； 2、控制系统：储能器装置（远程控制房）、遥控装置（司钻控 制房）、辅助遥控装置； 3、节流管汇、压井管汇； 4、钻具内防喷工具：方钻杆球阀、钻杆回压阀、投入式单 向 阀等； 5、加重钻井液装置：重晶石粉混合漏斗装置；重晶石粉气动力 下料装置； 6、起钻灌注钻井液装置； 7、钻井液气体分离器； 8、监测仪表：钻井液罐液面监测仪、甲烷、硫化氢等检测器； 9、特殊作业设备：不压井起下钻加压装置、清障、灭火设备等。
空间。球型胶芯的这种状况并不影响它的封井效果，反而由于井口高
压流体作用在胶芯漏斗状底部，更加强了井压助封作用，提高了密封 性能，被称为漏斗效应。
二
型环形防喷器
三、球型胶芯环形防喷器
1).球型胶芯结构及特点
(4).橡胶贮备量大。球型胶芯的橡胶贮备量比其它类型大得多， 在强行起下钻具被磨损后，有较多的胶芯可陆续挤出补充。 (5).摩擦力小，开关所需油量较大。活塞上推力部分由支承筋承 受，而支承筋与顶盖之间是金属接触，摩擦阻力小。但是，由于球型 胶芯含胶量多，变形大，故需较大的活塞上推力。在不提高液控压力 前提下，只能增加活塞直径，所以，该类防喷器外形较大，关闭一次 所需液压油量较多。 (6).胶芯更换方便。球型胶芯磨损后，在井内无钻具时可打开顶 盖直接更换。有钻具时，用切割方法进行更换。
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_精品文档
一、 井口装置及控制系统--环形防喷器
（4）壳体与顶部的连接
螺栓连接
爪块连接
一、 井口装置及控制系统--环形防喷器
4、球型胶芯环形防喷器 （1）结构
顶盖 球形胶芯 隔离环 活塞 壳体
一、 井口装置及控制系统--环形防喷器
（2）球形胶芯结构特点
一、 井口装置及控制系统--环形防喷器
一、 井口装置及控制系统--环形防喷器
4）井内介质窜到油缸内，或从壳体与顶盖连接处流出。 隔离环上相应的密封件损坏，更换相应的损坏密封件。
5）液动部分稳不住压。 壳体油缸、活塞、隔离环密封表面损伤，密封件损伤，更换各处密封件，修
复密封表面。
一、 井口装置及控制系统--环形防喷器
四、闸板防喷器
闸板防喷器是利用液压将封井元件——带有胶芯的两块闸板，从左右两侧推 向井眼中心封闭井口，据此，称为闸板防喷器。
2）WE型卡瓦式悬挂器 WE为被动式的密封，靠手动而不靠悬重激 发密封。
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--套管头 第一节 井口装置及控制系统 一、套管头 1.套管头的作用
1）悬挂各层套管的重量。 2）支撑套管头以上井控设备。 3）为各层套管之间提供密封。
安装井口装置
一、 井口装置及控制系统--套管头
一、套管头
2.套管头分类 1）按卡瓦悬挂形式分：卡瓦式、丝扣式 （即螺纹式、芯轴式）、
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。
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
33
FH28-21
280(11)
21
≤10.5
50
39
FH28-35
280(11)
35
≤10.5
56
52
FH35-35
346(135/8)
35
≤10.5
94
69
表2-2-2锥形胶芯环形防喷器技术规范
通径 mm(in) 液控油压 Mpa
型 号
工作压力
Mpa
关闭油量
L
开启油量
L
FH23-35
230(9)
2．控制装置的型号（SY5053.2-91）
例如： FKQ4005B 表示气压遥控，储能器公 称总容积为 400 升、 5 个控制对象、经第 二次改进后的防喷器控制装置。
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 21 Ｍ pa 带手动节流阀的 节流压井管汇，其型号为： JG/S2-21 ； YG-21。
对于生产油井，预期井口最高压力是以井 喷时井筒内仍留有一半钻井液液柱估算 的，即 预期井口最高压力＝地层压力一半井深钻 井液液柱压力 对于探井、高压井，预期井口最高压力是 以井筒内已无钻井液，井筒完全掏空的 条件估算的，即 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 高，液压防喷器的压力等级应选用 70MPa或105MPa。
井控设备基础知识
井控设备基础知识1. 引言井控设备是石油工业中一类非常重要的设备，用于对井口进行控制和监测，保证石油采集工作的正常进行。
本文将介绍井控设备的基础知识，包括井控设备的定义、组成部分、工作原理以及常见的井控设备类型。
2. 井控设备的定义井控设备是指用于对石油井进行控制和监测的设备，通常由多个部件组成，包括阀门、传感器、控制系统等。
井控设备在石油探采过程中起着至关重要的作用，它能够监测井器的状态，控制井注过程，确保石油的稳定生产和安全运营。
3. 井控设备的组成部分井控设备通常由以下几个组成部分构成：3.1 阀门阀门是井控设备中最基本的组件之一，它用于控制流体的流动和压力。
常见的井控阀门包括球阀、蝶阀、闸阀等，它们能够根据指令开关或调整井口的流量，保证石油生产的稳定和安全。
3.2 传感器传感器是井控设备中负责监测井器状态和环境参数的组件。
传感器能够感知井口的压力、温度、流量等参数，并将其转化为电信号传输给控制系统，从而实现对井口的实时监测和控制。
3.3 控制系统控制系统是井控设备的核心组成部分，它由电路元件、控制模块和显示模块等组件组成。
控制系统负责接收传感器传来的信号，判断井器状态，并进行相应的控制操作。
控制系统能够实时监控井口的状态，保证石油的稳定生产。
4. 井控设备的工作原理井控设备的工作原理可以简单概括为以下几个步骤：1.传感器感知井口的参数变化，如温度、压力等；2.传感器将感知到的参数变化转化为电信号，并传输给控制系统；3.控制系统接收传感器信号后进行处理，判断井器的状态和情况；4.控制系统根据判断结果，发出指令控制阀门的开启和关闭，从而调整井口的流量和压力。
通过以上步骤，井控设备能够实时监测井口状态，及时进行控制操作，保证石油采集工作的正常进行。
5. 常见的井控设备类型根据不同的工作原理和应用场景，井控设备可以分为多种类型。
以下列举了几种常见的井控设备类型：5.1 电动井控设备电动井控设备通过电动机驱动阀门的开启和关闭，实现对井口流量的控制。
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
2.当起下管柱时井内压力过大:自封无法控制时， 可转动闸板封井。
（1）关井:当人工顺时针旋转左右手轮时，带动 左右丝杠旋转，从而推动闸板轴带动装有橡
胶密封件的左右闸板，沿壳体闸板腔分别向井 口中心移动，锁紧闸板，实现封井。
（2）开井:当人工逆时针旋转左右手轮带动左右 丝杠旋转，从而带动闸板轴带动装有橡胶密封 件的左右闸板，沿壳体闸板腔分别向远离中心 移动，打开闸板，实现开井。
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
防喷器的类型
目前防喷器主要是液压防喷器。根据密封方式的不同可分为 环型防喷器、闸板防喷器和旋转防喷器。
环形防喷器
防
喷
器
闸板防喷器
（8）使用要求及注意事项；
105MPa五个 压力级别 。 •
3 大庆油田使用的封井器的压力等级是7MPa。
（一）环形防喷器
1.功用
A.当井内有管柱时,能用一种胶芯封闭管柱与井口形 成的环形空间。
B.空井时能全封井口。 C.在进行钻铣、套磨、测井及打捞井下落物的过程
中，若发生溢流、井喷时，能封住方钻杆、电缆、 钢丝绳以及处理事故所用的工具与井口所形成的 空间。 D.能对管柱进行强行起下作业。
井控设备
井控设备1.井控设备：实施油气井压力控制技术的一整套专用设备，仪表与工具。
2.井控设备的功用:①预防井喷；保持井内压力平衡，防止井喷条件的形成。
②及时发现溢流；通过监测手段及早发现，尽早采取措施。
③迅速控制井喷；关井制止溢流，可控制的排放及重建井内压力平衡。
④处理复杂情况；在油气井失控的情况下，进行灭火抢险等处理作业预防，监测，控制，处理。
3.环形防喷器功用：①封零。
②封环空。
③强行起下钻作业。
4.环形防喷器的合理使用：①现场不做封零实验，应按规定做封环空实验。
②在封井状态下，可慢速上、下活动钻具，但不许转动钻具。
③封井强行起下钻时，只能通过18度坡度的对焊钻杆接头。
④液控油压最大不超过15MPa,通常调至10.5MPa.⑤不许长期关井。
⑥严禁微开环形防喷器泄降套压，严禁用作刮泥器。
⑦胶芯配件应妥善保管。
5.闸门防喷器的功用：①当井内有管具时，用与管具相应的半封闸板封环空。
②空井时。
用全封闸板全封井口。
③海洋钻井特殊情况下，用剪切闸板，剪断钻具并全封井口。
④有的半封闸板可用以悬挂钻具。
⑤客体测孔连接管线后，可循环钻井液或放喷。
⑥可以长期关井。
6.手动闸板防喷器的组成：壳体、闸板总成、闸板轴、丝杠、止推轴承、备帽。
7.手动闸板防喷器的工作原理：①关井操作时，右旋手轮，通过丝杠带动螺纹推动闸板轴连同闸板向井口中心移动，直到两闸板合拢关闭为止。
②开井时，左旋手轮，通过丝杠带动螺纹连同闸板轴及闸板离开井口中心，直到两闸板缩回到闸板腔内。
8.闸板防喷器的合理使用：①半封闸板的尺寸与所用管具尺寸相符（特殊井下套管时，必须换装与套管尺寸相符的防喷器芯子）。
②半封闸板封井后，不能转动钻具，不宜上、下活动钻具。
③半封闸板不准在空井条件下试开关。
④井内有管具时，禁止用全封闸板封井。
⑤长期封井后应锁紧闸板并将三位四通阀扳至中位。
⑥长期封井后，开井前应先解锁，再液压开井。
⑦锁紧或解锁时，手轮应旋够给定圈数，以确保锁紧或解锁到位。
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第一章 井控设备概述
六、井口防喷器的组合
3、防喷器类型与数量的选择
复习题
• 1、什么叫井控装置(设备）?有何作用? • 2、选用井控装置应包括那些内容? • 3、我国常用液压防喷器的压力级别有 几级？公称通径有几种？ • 4、井控装置基本组合配套型式有哪些?
复习题
5 、写出井深 2900m ，预期井口最高压力 32MPa，套管3层。表层套管339.7mm(133/8″); 技 术 套 管 244.5mm(95/8″); 油 气 层 套 管 177.8mm(7″).各井段的井口防喷器组合.
第一章 井控设备概述
• 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。井深2000～ 4000m的中深井，预期井口最高压力常在 21～35MPa范围内，液压防喷器的压力等 级 应 选 用 21MPa 或 35MPa 。 井 深 4000 ～ 7000m的深井，预期井口最高压力可能高 到70MPa或更高，液压防喷器的压力等级 应选用70MPa或105MPa。
第一章 井控设备概述
六、井口防喷器的组合
3、防喷器类型与数量的选择
在钻井作业中为适应各种情况迅速可靠地 关井，井口所装防喷器常不止一个。在井筒中 有钻具情况下应采用半封闸板关井；在井筒中 无钻具情况下应采用全封闸板关井；在封井状 态下进行强行起下钻作业宜采用环形防喷器。 由于受井架底座高度的限制，井口防喷器 的数量也不能安置过多，尤其对于建井周期短 的浅井，过多的防喷器将给安装与拆迁工作带 来不便，影响经济效益。
第一章 井控设备概述
• 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。最大工作压力是防喷 器的强度指标。 • 液压防喷器的公称通径是指防喷器的 上下垂直通径直径。公称通径是防喷 器的尺寸指标。
第一章 井控设备概述
• 按中华人民共和国石油天然气行业标 准 SY5052-84《液压防喷器》规定，我 国液压防喷器的最大工作压力共分为 5 级，即：
第一章 井控设备概述
球形类胶芯
锥形类胶芯
FH
FHZ
通径代号--额定工作压力MPa
通径代号--额定工作压力MPa
双环形防喷器
单闸板防喷器 双闸板防喷器 三闸板防喷器
2FH
FZ 2FZ 3FZ
通径代号--额定工作压力MPa
通径代号--额定工作压力MPa 通径代号--额定工作压力MPa 通径代号--额定工作压力MPa
180 230 280 346 426 476 540
7
1/16
9 11
13 16 18 21
5/8 3/4 3/4
14 14
1/4
14
21
35
70
105
第一章 井控设备概述
五、液压防喷器的型号 FZ 23 21
最大工作压力 公称通径
型号 型号的字头仍为汉语拼音字母组成。 公称通径的单位仍为 cm 并取其圆整值。 最大工作压力的单位则以MPa表示。
灌浆装置
第一章 井控设备概述
三、液压防喷器的特点 1、关井动作迅速 2、操作方便 3、安全可靠
4、现场维修方便
井口防喷器的开 与关均采用液压 操作,方便可靠
第一章 井控设备概述
发生溢流后关防喷器、关井，当进行压 井作业时，钻井液泵将钻井液从钻井液罐吸 入，经地面高压管汇、立管、水龙带、水龙 头、方钻杆、钻杆、钻铤、钻头到井底，替 出井内侵入流体，经四通侧孔至节流管汇， 通过节流阀调控环空压力。返出的钻井液经 回流管线引至钻井液气体分离器，清除侵入 的气体后，合格的钻井液引至钻井液罐，清 除的气体经排气管线引至安全处燃烧，以防 污染。
六、井口防喷器的组合 在钻井过程中，通常，油气井口所安装的部件自 下而上的顺次为：套管头、四通、双闸板防喷器、环 形防喷器、防溢管。 套管头装在套管上，用以承受井口防喷器组件的 全部重量。 四通两翼连接节流与压井管汇。 防溢管则导引自井筒返回的钻井液流入震动筛。 由于油气井各自具体情况的差异，井口所装防喷 器的类型、数量与上述情况并不一定相同。井口所装 防喷器的类型、数量、压力等级、通径大小是由很多 因素决定的，简述于下。
参考答案
表层套管井口防喷器组2FZ35-21 →FH35-21 ； 技术套管井口防喷器组2F28-35 →FH28-35 ； 油气层套管井口防喷器组2F28-35 →FH28-35
54
68 76
540mm（21 1/4″）
680mm（26 3/4″） 760mm（30″）
第一章 井控设备概述
液压防喷器的最大工作压力与公称通径
公称通径
mm in
最大工作压力MPa
21 21 21 21 21 35 35 35 35 35 70 70 70 70 70 105 105 105 105
第一章 井控设备概述 钻井施工作业时，需要一定的技术、设备， 实施监测控制，防止井喷产生。一旦发生井 喷能及时准确控制井口，实施压井作业，重 新恢复对油气井的压力控制。有时井口设施 损坏严重，油气井失去压力控制，需采取抢 险作业。完成上述工作所使用的设备，通称 为井控设备。所谓的井控设备即用于实施油 气井压力控制技术的一整套专用设备，仪表 与工具的总称。 因此了解井控设备的性能，正确安装维 护，使井控设备发挥应有的功能，是搞好油 气井压力控制的重要保证。
第一章 井控设备概述
二、井控设备组合如下：设备、仪表与工具。井口防喷器组：环形防喷器、闸板防喷 器、四通等； 2、控制系统：储能器装置、遥控装置、辅 助遥控装置； 3、节流管汇、压井管汇； 4、钻具内防喷工具：方钻杆球阀、钻杆回 压阀、投入式单向阀等； 5、加重钻井液装置：重晶石粉混合漏斗装 置；重晶石粉气动力下料装置；
长庆
目 录
第一章 井控设备概述
第二章
第三章 第四章 第五章 第六章
环型防喷器
闸板防喷器 旋转防喷器 控制装置 节流与压井管汇
第七章
第八章
设备的安装与试压以及常规活动检查
钻具内防喷工具
第九章 钻井液气体分离器与自动灌注钻井液装置
第一章 井控设备概述
在钻井作业过程中，为防止地层流体侵入 井内，应始终保持井内钻井液液柱压力略大于 地层压力。但在实际钻井作业时，常常因各种 因素的影响使井内钻井液液柱压力小于地层压 力，使井内压力平衡关系遭到破坏，而导致井 喷的产生，结果造成人身伤亡，钻机损坏，油 层损害等。
第一章 井控设备概述
6、起钻灌注钻井液装置； 7、钻井液气体分离器； 8、监测仪表：钻井液罐液面监测仪、甲 烷、硫化氢等检测器； 9、特殊作业设备：不压井起下钻加压装 置、清障、灭火设备等。
井口防喷器组
井口防喷器组与管汇
控制系统
节流管汇 压井管汇
钻具内防喷工具
不 压 井 起 下 钻 装 置
第一章 井控设备概述
防喷器通径代号与公称尺寸
通径代号 18 23 公称尺寸 180mm（7 1/16″） 230mm（9″） 通径代号 48 53 公称尺寸 476mm（18 3/4″） 528mm（20 3/4″）
28
35 43
280mm（11″）
346mm（13 5/8″） 426mm（16 3/4″）
第一章 井控设备概述 井口防喷器的类型与数量应根据需要 与可能合理确定。通常，深井、探井、高 压气井井口防喷器的数量安装多些，以增 加对油气井压力控制的可靠程度。对于浅 井、生产井、低压油井井口防喷器数量可 安装少些，以适应建井周期短、拆装运输 简便的要求。同理，油气井在不同的井段 其井口所装防喷器的类型与数量也是不同 的
第一章 井控设备概述
举例
公称通径230mm，最大工作压力21MPa的单闸板防喷器， 型号为FZ23—21； 公称通径346mm，最大工作压力35MPa的双闸板防喷器， 型号为2FZ35—35； 公称通径280mm，最大工作压力35MPa的环形防喷器， 型号为FH28—35。
第一章 井控设备概述
第一章 井控设备概述
六、井口防喷器的组合 1、防喷器公称通径的选择 液压防喷器的公称通径应与其套管头下的套管尺寸 相匹配，以便通过相应钻头与钻具，继续钻井作业。 2、防喷器压力等级的选择 生产井: 预期井口最高压力=地层压力-半井深钻井液液柱压力； 探井、高压气井: 预期井口最高压力=预计地层压力。
• • • • • 14MPa（2000psi）； 21MPa （3000psi） ； 35MPa （5000psi） ； 70MPa （10000psi） ； 105MPa （15000psi） ；
第一章 井控设备概述
• SY 5052-84《 液 压 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 、 426mm 、 476mm 、 528mm 、 540mm、680mm 。
第一章 井控设备概述
一、井控设备应具有下述功能 1、预防井喷。钻井作业中，保持井眼内钻井液静液柱 压力始终略大于地层压力，防止井喷条件的形成。 2、及时发现溢流。对油气井进行监测，尽早发现井喷 预兆，尽早采取控制措施。 3、迅速控制井喷。溢流，井涌、井喷发生后迅速关井， 实施压井作业；重新建立井内压力平衡控制。 4、处理复杂情况。在油气井失控的情况下，进行灭火 抢险等处理作业。