《井控设备培训》PPT课件

540mm。
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四、液压防喷器的参数相互搭配
最大工作压力与公称通径两个参数相互 搭配所构成的液压防喷器，在SY5052— 84《液压防喷器》中确定了28个品种的 规格系列，见下表。
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我国液压防喷器的系列
公称通径
最大工作压力MPa
mm in
180 71/16
21
35
70 105
FH35-35
346(135/8" )
35
<30 <10.5
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环形防喷器更换胶芯
井内无钻具时，打开 顶盖取出已磨损的胶芯， 放入新胶芯，紧固好顶盖 即可。由于上油腔有防尘 圈封闭，尽管在现场条件 下，油腔也不会遭受污染 。
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环形防喷器更换胶芯
井内有钻具时，可 采用切割法更换胶芯、如 图示。新胶芯虽有刀割切 口，但只要切口规矩平整 仍能有效的封井。为了便 于在井场更换胶芯，在井 口防喷器组中环行防喷器 总是安装在上部。
四、液压防喷器的工作压力与公称通径
按中华人民共和国石油与天然气行业标 准SY5053-91《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14MPa、 21 MPa、 35 MPa、 70 MPa、105MPa 。
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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：
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。
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闸板防喷器的类型
根据所配置的闸板数量 分为： 1、单闸板防喷器 2、双闸板防喷器 3、三闸板防喷器
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闸板防喷器的侧孔
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闸板防喷器的类型
按闸板形状：
全封
半封
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如果设活塞截面积为A；活塞杆截面积为S；关井油压为 p油；忽略锁紧轴的影响；那么活塞在关井油腔所受油压 推力当为p油A。
则闸板受油压推力p油A与前进阻力p井S平衡表达式为
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第三章 闸板防喷器
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闸板防喷器的功用
1、当井内有钻具时，可用与钻具尺寸相应的半 封闸板封闭井口的环形空间。
2、当井内无钻具时，可用全封闸板全封井口。 3、当井内有钻具需将钻具剪断并全封井口时，
可用剪切闸板，迅速剪切钻具全封井口。
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闸板防喷器的功用
4、有些闸板防喷器的闸板允许承重，可用于悬 挂钻具。
旋塞阀
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箭型止回阀 （1）
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箭型止回阀 （2）
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加重钻井液装置
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加重钻井液装置
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17Biblioteka 起钻灌泥浆装置ppt课件
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液气分离器
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液面标尺
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液压防喷器的特点
关井动作迅速 操作方便 安全可靠 现场维修方便
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使用环形防喷器强行起下钻
强行起下钻胶芯的工作状况比较恶劣，胶芯磨损严重，所 以为使胶芯寿命延长，不致过早地损坏，必须依照下面程 序进行操作：
1、先以10.5 MPa的关闭液压关闭防喷器。
2、逐渐减小关闭压力，直到有些轻微渗漏，然后进行 起下钻 作业。
3、注意起下钻应使用带18º坡度接头的钻具，
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故障判断及排除方法
防喷器封闭不严
1）若新胶芯关不严，可多次活动解决。若支承筋靠拢仍 封闭不严则应更换胶芯。
2）对旧胶芯有严重磨损，脱块，已影响胶芯使用，应及 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，并按规程活动胶
芯。
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故障判断及排除方法
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使用环形防喷器强行起下钻
4、过接头时起下钻的速度不得大于0.2米/秒 5、若在起下钻时不允许有渗漏，那么液控关闭压力应
调节到刚好满足密封为止。 6、当关闭压力达到10.5 MPa，胶芯仍漏失严重，说明
该防喷器胶芯已严重损坏，应及时处理后在进行强行 起下钻作业
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使用环形防喷器强行起下钻
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组合形胶芯环形防喷器的胶芯
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组合形胶芯环形防喷器的工作原理
外胶芯纯属橡胶制件，无支承筋，而且橡胶较软。
封井时，活塞在油压作用下向上移动，依靠推盘推举外
胶芯；外胶芯被迫向中心变形挤压内胶芯；内胶芯在外胶
芯的包围挤压作用下向中心收拢变形，支承筋则转动相应
角度并向中心平移；于是内胶芯的橡胶迅速向中心聚集，
防喷器关闭后打不开
这是由于长时间关闭后，胶芯产生永久性 变形老化或是在用于固井后胶芯下有凝固水泥 而造成。在这种情况下，只有清洗或更换胶芯。
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故障判断及排除方法
防喷器开关不灵活
1）所有管线在连接前，应用压缩空气吹扫。接头 要清洗干净。
2）油路有漏失，防喷器长时间不活动，有脏物堵 塞等，均会影响开关的灵活性，所以必须按操 作规程执行。
现场更换胶 井内无钻具时, 井内无钻具时, 井内无钻具时,
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芯
直接更换;有 直接更换;有钻 直接更换;有钻 钻具时,用切割 具时,用切割法 具时ppt,课无件法更换
现场常用锥形胶芯环行防喷器的技术规范
型号
公称通径 最大工作压力 关井时耗
mm
Mpa
s
液控油压 Mpa
FH23-35 230(9")
35
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、
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闸板防喷器闸板的特点
井压助封:
在关井动作过程中，闸 板前部有井压所形成的阻力 ，与此同时其后部也有井压 所形成的。推力与阻力并不 相等，如果不考虑关井过程 中的各种摩擦素损耗，只要 油缸活塞上受液压油的作用 力超过等量井压，活塞就可 以将闸板推向井眼中心。
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闸板受油压推力与前进阻力的关系
<30
<10.5
FH28-35 280(11")
35
<30
<10.5
FH35-21 346(135/8" ) 21
<30
<10.5
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现场常用球形胶芯环行防喷器的技术规范
型号
公称通径 最大工作压力 关井时耗 液控油压
mm
Mpa
s
Mpa
FH28-35 280(11 ")
35
<30 <10.5
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环形防喷器的合理使用
在现场不做封零实验。 在封井状态下不得转动钻具。 不许用微开环形防喷器的办法泄降套压。 在使用缓冲蓄能器的情况下，封井后能通过具 有18º坡度的无细扣对焊钻杆强行起下钻作业。
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环形防喷器的合理使用
液控油压不得超过10.5MPa。 不许长期封井作业。 胶芯、备件应妥善保管。
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六、液压防喷器的型号
我国液压防喷器的型号规定：型号的字 头为 汉语拼音字母组成，公称通径的单位为 厘米并取其圆整值，最大工作压力的单位以 MPa表示。即:
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六、液压防喷器的型号
单闸板防喷器 FZ公称通径—最大工作压力 双闸板防喷器 2FZ 公称通径—最大工作压力 三闸板防喷器 3FZ公称通径—最大工作压力 环形防喷器 FH公称通径—最大工作压力
闸板防喷器的类型
按闸板作用：
剪切
变径
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闸板防喷器的结构概况
液 动 锁 紧 式
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闸板防喷器的结构概况
手 动 锁 紧 式
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闸板防喷器的工作原理
液 压 动 作
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闸板防喷器的“四处”密 封
(1) 闸板前部与管子的密封。 (2) 闸板顶部与壳体的密封。 (3) 侧门与壳体的密封。 (4) 侧门腔与活塞杆间的密封。
常见故障及处理方法故障现象产生原因排除方法井内介质从壳体与侧门连接处流出1壳体与侧门之间密封圈损坏或连接螺栓未上紧2壳体与侧门密封面有脏物或损坏1更换损坏的密封圈2紧固该部位全部连接螺栓清除表面脏物修复损坏部位闸板移动方向与控制阀标示不符控制台与防喷器连接管液控系统正常但闸板关不到位闸板接触端有泥砂或其它物质淤积清洗闸板及侧门企业文化就是传统氛围构成的公司文化它意味着公司的价值观诸如进取守势或是灵活这些价值观构成公司员工活力意见和行为的规范
井控设备概述
井控设备作为钻井工程的手段、已发展成一套 完整的井控设备系统。井控设备为安全钻井提供了 保障，保护了钻井人员、钻井设备以及油气井的生 产安全。为此，钻井人员对井控设备必须具有一定 的基础知识和正确而熟练的操作技能。使井控设备 发挥应有的功能，确保钻井作业安全、优质与高速 ，使我国的石油与天然气工业获得更大的发展。
从而实现封井。
开井时，活塞向下移动，内外胶芯依靠自身弹性恢复开
井状态。
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环形防喷器的比较
锥形胶芯 球形胶芯 组合胶芯
结构复杂程 度
简单
简单
复杂
胶芯封零效
好
果
好
初用时，效果差
试几次后，效果
好
胶芯寿命
寿命短
寿命长
寿命长
外形特征
径向尺寸偏 小高度稍高
径向尺寸偏 大高度稍低
径向与高度 尺寸均偏小
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二、井控装备的功能
(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，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。
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三、井控设备的组成
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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。
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井控设备的组成
(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。
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井 口 防 喷 器 组
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控制装置
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节流管汇1
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节流管汇2
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压井管汇
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钻具内的防喷工具
投入式止回阀
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锥形胶芯环形防喷器的结构
液压动作 井压助封
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锥形胶芯环形防喷器的结构
顶盖与壳体为丝扣连接
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锥形胶芯环形防喷器的胶芯
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球形胶芯环形防喷器的结构
液压动作 井压助封
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球形胶芯环形防喷器的胶芯
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组合形胶芯环形防喷器的结构
组合胶芯环形防喷 器的胶芯由内外两层 胶芯组成。内胶芯包 含有只承筋，只承筋 沿圆周切向配置，支 承筋的上下端面彼此 紧靠。
230 9
21
35
70 105
280 11
14
21
35
70 105
346 135/8
21
35
70 105
426 163/4 14
21
35
70
476 183/4
35
70
528 203/4
21
540 211/4 14
35
680 263/4 14
21
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五、液压防喷器组合的选用
合理选用井控装置组合或配置是安全、顺利、高效钻 井的重要环节。液压防喷器组合选择包括压力级别、 通径尺寸、组合形式及控制系统的控制点数等。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。
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闸板前部与管子的密封
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闸 板 顶 部 与 壳 体 的 密 封
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壳体与侧门之间的密封图
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侧门腔与活塞杆间的密封
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闸板防喷器闸板的特点
井压助封: 井液压力作用在闸板的底 部，推举闸板，使闸板顶 部与壳体凸缘贴紧。显然， 井液压力愈高闸板顶部与 壳体的密封效果愈好，这 就是所谓井压对闸板顶部 的助封作用。
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第二章 环形防喷器
环形防喷器， 是由于其封井元 件─胶芯─呈环状 而得名。封井时 环形胶芯被迫向 井眼中心积聚、 环抱钻具。环形 防喷器常与闸板 防喷器配套使用
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环行防喷的功能
(1)当井内无钻具时，环形防喷器可用以全封井口 （简称封零）。 (2) 当井内有钻具、套管、电缆时，环形防喷器可 用以封闭井口的环形空间。 (3) 环形防喷器，在封闭具有18º坡度的对焊钻杆 时，可进行起下钻作业（又称强行起下钻作）。
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一、井控设备概述
什么叫井控装备？ 井控装备是指实施油气井压力控制
技术所需的专用设备、仪表和工具的统 称。
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二、井控装备的功能
(1)预防井喷。保持井筒内泥浆静液柱压力始终 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，以便尽 早发现井喷预兆，尽早采取控制措施。
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环形防喷器的类型
锥形胶芯环形防喷器
根据胶芯形状分为
球形胶芯环形防喷器
组合胶芯环形防喷器
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环形防喷器的工作原理
当发现井涌需要封井时，从控制系统输来的高压 油从壳体下油口进入活塞下部关闭腔推动活塞向 上运动，迫使胶芯向心运动，支承筋相互靠拢， 将其间的橡胶挤向井口中心，实现密封钻具，或 全封闭井口。打开时，液控压力从壳体上油口进 人活塞上部开启腔，推动活塞下行，胶芯在本身 弹力作用下复位，将井口打开。