钻井井控装置-节流与压井管汇

钻井井控装置
节流压井管汇
2011井控培训课件井控装置教案之-节流压井管汇
节流压井管汇概述
2011井控培训课件井控装置教案之-节流压井管汇
☐
井控管汇的定义：☐在井控压井作业中，需要借助一套装有可调节节流阀的专用管汇给
井内施加一定的回压，并通过管汇控制井内各种液体的流动或改变流动路线，这套专用管汇就叫井控管汇。

☐井控管汇的组成：
☐井控管汇包括节流管汇、压井管汇、防喷管汇、放喷管汇等。

节流压井管汇是成功控制井涌、溢流等实施油气压力控制的可靠和必备的设备。

☐节流管汇主要由节流阀、平板阀、五通、汇流管、缓冲管和压力表等组成。

流动节流管汇还配有液控箱、阀位变送器、气动压力变送器等。

☐压井管汇主要由单流阀、平板阀、三通和压力表等组成。

节流压井管汇概述
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井控装置教案之-节流压井管汇☐节流压井管汇的作用
☐当井涌关井后，利用节流阀
启、闭程度的不同，控制一
定的套管压力，维持一定的
井底压力，避免地层流体进
一步流入井中。

☐当不能通过钻具进行正常循
环时，可通过压井管汇向井
中泵入钻井液，以便恢复和
重建井底压力平衡。

节流压井管汇概述
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节流压井管汇概述
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阀门编号
单四通：2、3；双四通：2、3、5、6
单四通：1、4；双四通：2、3、5、6
J2a、J2b、J3a、J5、J6a、J7、J8
J1、J12、J4
J9、J11、J6b、J10、J3b
Y2、Y4
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节流压井管汇的功用2011井控培训课件
井控装置教案之-节流压井管汇☐
节流管汇的功用☐通过节流管汇的节流作用实施压井作业，替换出井内被污染的钻井液。

同时控制井口套管压力与立管压力，恢复钻井液柱对井底的压力控制，控制溢流。

☐通过节流阀的泄压作用，降低井口 压力，实现软关井。

☐通过放喷阀的大量泄流作用降低井口 套管压力，保护井口防喷器组。

☐
起分流放喷作用，将溢流物引出井场以外，防止井场着火和人员中毒，确保钻井安全。

节流压井管汇的功用
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井控装置教案之-节流压井管汇☐压井管汇的功用
☐当用全封闸板封住井口时，通过
压井管汇往井筒里强行吊灌或顶
入重钻井液，实施压井作业。

☐当已经发生井喷时，通过压井管
汇往井筒强注清水，以防燃烧起
火。

☐当已井喷着火时，通过压井管汇
往井筒里强注灭火剂，以助灭火。

节流压井管汇工作压力与通径2011井控培训课件
井控装置教案之-节流压井管汇☐
管汇的工作压力：☐
根据SY/T5323《压井管汇与节流管汇》规定，节流压井管汇的最大工作压力分14MPa、21MPa、35MPa、70MPa、105MPa、140MPa6个压力级别。

目前，国产节流压井管汇，除140MPa压力等级都已研制成功。

☐
井场所装设节流压井管汇，其压力等级必须与井口防喷器组一致。

☐通常，管汇压力等级的选定以最后一次开钻时井口防喷器组的压力等
级为准。

避免了由于井口防喷器组压力等级的改变而频繁换装管汇。

节流压井管汇工作压力与通径2011井控培训课件井控装置教案之-节流压井管汇☐
管汇的公称通径：☐
井口四通与节流管汇五通间连接管线，其公称通径一般不得小于(3")78mm。

但对于压力等级为14MPa的管汇可允许(2")50mm。

☐
预计在钻井作业中有大量气流时不得小于（4"）102mm 。

☐
节流阀上下游的连接管线，其公称通径不得小于(2")50mm 。

☐
放喷管线的公称通径不得小于(3")78mm 。

☐压井管汇的公称通径一般不得小于(2")50mm 。

节流管汇的组合形式
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井控装置教案之-节流压井管汇l
14MPa的节流管汇
l
21MPa的节流管汇
节流管汇的组合形式
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井控装置教案之-节流压井管汇l 35MPa的节流管汇
l 70-
105MPa的节流管汇
节流管汇的组合形式
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节流管汇的组合形式
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节流管汇的组合形式
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固定式节流阀结构、工作原理
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针形阀的结构、工作原理
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☐
针式节流阀结构特点：☐
阀座与阀芯是锥面接触,即可节流又能节制。

井控装置教案之-节流压井管汇
手动平板阀的结构、工作原理
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结构：
平板阀由阀体，阀盖，阀杆，阀板、阀座、尾杆、手轮及密封圈等组成。

工作原理：
平板阀是指关闭(闸板)沿介质通道中心线的垂直方向运动的阀门。

平板阀在管道中担负着开启和截断管道介质，并控制高压介质按照人为的需要流向指定地方的
任务。

平板阀、节流阀使用注意事项
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井控装置教案之-节流压井管汇 平板阀：
平板阀只能断流，不能节流，不能处于半开半关的工作位置。

手轮开（关）到位后，必须回旋1/4--1/2圈。

节流阀：
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。

液动节流阀控制箱结构、功用
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结构：
由储油箱、气泵、备用手动泵、储能器、安全阀和空气减压阀等部件组成。

功用：
是液动节流管汇上的控制装置，它可以远程控制液动节流阀的开启和关闭，并在控制箱盘面上可以显示立管压力，套管压力的压力值。

由此来维持井底压力的平衡。

是成功的控制井涌、井喷、实施油、气井压力控制技术所必须的设备。

如配备泵冲计数器还可以分别显示泥浆泵的冲
数,频率和总次数等参数。

液动节流阀控制箱结构、功用
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井控装置教案之-
节流压井管汇原理:气源经分水滤气器、气源开关分两路，一路经过滤减压阀降到0.35MPa，再分别送往立管、套管、阀位变送器。

立管及套管压力变送器与立压及套压表连接;一路经过滤减压阀降压到0.4-0.6MPa驱动气泵。

节流管汇控制箱的控制面板
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井控装置教案之-节流压井管汇☐节流管汇控制箱盘面(以盐城达华JY1-35Ｔ为例)：☐套管压力显示器：显示实际套管压力。

☐油 压 表：显示系统及输出油压。

☐阀位开度显示器：显示节流阀的开关位置。

☐气 源 压 力 表：显示外部气源压力。

☐立管压力显示器：显示实际立管压力。

☐铭 牌：标识各表、显示器、阀的名称。

☐三位四通换向阀：搬动手柄可使液动节流阀打开和关闭。

☐
泵冲计数器显示：显示并记录泥浆泵(三台)的次数、频率和总次数。

液动节流阀控箱技术参数
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☐储能器单瓶公称容积为10L;☐预充氮气压力为0.35MPa;☐气泵排油量为6.8L/min;☐手动泵排油量为25ml;
☐气泵与储能器制备压力不高于3MPa;☐气源输入气压表0.6-1.0MPa;☐储能器油压表1.4-2MPa;
☐阀位开启度表显示液动节流阀的开启程度(一般设置⅜)。

☐立压表显示关井立管压力。

☐套压表显示关井套管压力。

☐
调速阀遥控节流阀开关速度，从而控制套压与立压变化的快慢。

节流管汇控制箱的使用保养
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井控装置教案之-节流压井管汇☐
节流管汇控制箱的保养及维修：☐随时观察控制箱内外各油,气路管线有无泄漏的地方,如有泄漏马上关
闭外部气源,及时检修。

☐经常检查控制箱内的“气动三联件”上的空气分水过滤器的积水情况,有则放掉。

☐经常观察“油位显示计”油面的高低,少则加油。

☐半年检查一次蓄能器的充氮气压力情况,标准为0.35MPa。

☐
钻井至油气层以前,应全面检查控制箱各个部位工作是否正常,以确保钻入油气层时控制箱工作灵活无误。

气动压力变送器结构、功用
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☐
结构：☐
QY-400气动抗震压力变送器 ☐
功用：☐气动压力变送器是将套管、立管中泥浆的压力值转换为低压气压值，以低压气压表显示高压泥浆压力。

☐
原理：☐阀体下部输入测量液体，即套管或立
管压力。

阀盖上高位孔输入一次气
(0.35MPa)、低位孔输出二次气(0-
0.2MPa范围内变化)，二次气压值与
所测量的液体压力成比例并由气管线
输回液控箱上的套压表或立压表显示。

阀位变送器结构、功用、原理
2011井控培训课件井控装置教案之-节流压井管汇☐结构：安装在液动节流阀的端部
阀位变器。

☐功用：以气压的高低变化显示液
动节流阀的开启程度。

☐
原理：液动节流阀的开关状况通
过活塞杆的位移以机械作用力的
方式传输给阀位变送器，阀位变
送器再将所接受的机械力转换为
气压讯号并将讯号输送到液控箱
上的阀位开启度表，以气压的高
低变化显示液动节流阀的开启程
度。

液动节流阀控制箱“待命”工况2011井控培训课件
井控装置教案之-节流压井管汇☐气源压力显示0.65-1.0MPa；
☐变送器空气调压阀输出的气体压力0.35MPa；
☐气泵供气管路上气体压力0.4-0.6MPa；
☐油压表显示1.4-2.0MPa；
☐阀位开度表显示4/8开启度；
☐换向阀处于中位；
☐调速阀打开；
☐泄压阀关闭；
☐立压表开关旋闭；
☐立压表显示位零压；
☐套压表显示位零压。

井控装置教案之-节流压井管汇
压井管汇组成
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压井管汇组成
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井控装置教案之-节流压井管汇
压井管汇组成
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压井管汇组成
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压井管汇组成
2011井控培训课件井控装置教案之-节流压井管汇
相关规定(SY/T6426-2005)
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井控装置教案之-节流压井管汇☐ 4.1.2.1钻井液回收管线、防喷管线和放喷管线应使用经探伤合格的管
材。

防喷管线应采用螺纹与标准法兰连接，不允许现场焊接。

☐ 4.1.2.2钻井液回收管线出口应接至钻井液罐并固定牢靠，转弯处应使用角度大于120°的铸(锻)钢弯头，其通径不小于78mm。

☐ 4.1.2.3放喷管线安装要求：
☐ a.放喷管线至少应有两条，其通径不小于78mm；
☐ b.放喷管线不允许在现场焊接；
☐ c.布局要考虑当地季节风向、居民区、道路、油罐区、电力线及各种设施等情况；
☐
d.两条管线走向一致时，应保持大于0.3m的距离，并分别固定；
相关规定(SY/T6426-2005)
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井控装置教案之-节流压井管汇☐ e.管线尽量平直引出，如因地形限制需要转弯，转弯处应使用角度大
于120°的铸(锻)钢弯头；
☐ f.管线出口应接至距井口75m以上的安全地带，距各种设施不小于50m；
☐g.管线每隔10m～15m、转弯处、出口处用水泥基墩加地脚螺栓或地锚或预制基墩固定牢靠，悬空处要支撑牢固；若跨越10m宽以上的河沟、水塘等障碍，应架设金属过桥支撑；
☐h.水泥基墩的预埋地脚螺栓直径不小于20mm，长度大于0.5m。

☐
4.1.2.4井控管汇所配置的平板阀应符合SY/T 5127中的相应规定。

相关规定(SY/T6426-2005)
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井控装置教案之-节流压井管汇☐ 4.1.2.5防喷器四通两翼应各装两个闸阀，紧靠四通的闸阀应处于常开
状态。

☐ 4.2.1.2在井上安装好后，试验压力在不超过套管抗内压强度80%的前提下，环形防喷器封闭钻杆试验压力为额定工作压力的70%；闸板防喷器、方钻杆旋塞阀和压井管汇、防喷管线试验压力为额定工作压力；节流管汇按零部件额定工作压力分别试压；放喷管线试验压力不低于10MPa。

☐
4.3.1.1有二次密封的闸板防喷器和平闸板阀，只能在密封失效至严重漏失的紧急情况下才使用，且止漏即可，待紧急情况解除后，立即清洗更换二次密封件。

相关规定(SY/T6426-2005)
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井控装置教案之-节流压井管汇☐ 4.3.12平行闸板阀开、关到底后，应回转1/4～1/2圈。

其开、关应一
次完成，不允许半开半闭和作节流阀用。

☐ 4.3.13压井管汇不能用作日常灌注钻井液用；防喷管线、节流管汇和压井管汇应采取防堵、防漏、防冻措施；最大允许关井套压值在节流管汇处以明显的标示牌标示。

☐
4.3.14井控管汇上所有闸阀都应挂牌编号并标明其开、关状态。

相关规定(SY/T5964-2006)
2011井控培训课件井控装置教案之-节流压井管汇☐
3.5.1井控管汇一般要求☐
3.5.1.1井控管汇包括防喷管汇、节流管汇、压井管汇和放喷管线等。

☐ 3.5.1.2井控管汇的额定工作压力不应低于最后一次开钻所配置的钻井
井口装置最高额定工作压力值。

☐ 3.5.1.3井控管汇所配置的闸阀应符合SY/T5127的规定。

☐ 3.5.2.1采用双钻井四通的防喷管汇包括:
☐ a.1号、4号、5号、8号闸阀接出井架底座以外的防喷管汇包括1号～8号闸阀及其闸阀间相连接的管线、螺栓、密封垫环和法兰等零部件，见图5a)所示。

☐
b.1号、4号、5号、8号闸阀接在井架底座以内的防喷管汇包括1号～8号闸阀及与节流管汇、压井管汇相连的管线、螺栓、密封垫环和法兰等零部件，见图5b)所示。

相关规定(SY/T5964-2006)
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井控装置教案之-节流压井管汇☐
3.5.2.2采用单四通的防喷管汇包括：☐ a.1号、4号闸阀接出井架底座以外的防喷管汇包括1号～4号闸阀及其
闸阀间相连的管线、螺栓、密封垫环和法兰等零部件，见图6a）所示。

☐ b.1号、4号闸阀接在井架底座以内的防喷管汇包括1号～4号闸阀及与节流管汇、压井管汇相连的管线、螺栓、密封垫环和法兰等零部件，见图6b）所示。

☐ 3.5.2.3与节流管汇、压井管汇连接的额定工作压力大于或等于
35MPa的防喷管线应采用金属材料。

☐ 3.5.2.4钻井四通至节流管汇之间的部件通径不小于78mm；钻井四通至压井管汇之间的部件通径不小于52mm。

☐
3.5.2.5防喷管汇上的液动闸阀,由防喷器控制装置控制。

相关规定(SY/T5964-2006)
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井控装置教案之-节流压井管汇☐ 3.5.2.6 采用双钻井四通连接时，应考虑上、下防喷管线能从钻机底
座工字梁下（或上）顺利穿过。

转弯处应用角度大于120°的预制铸（锻）钢弯头。

防喷管线等不允许在现场进行焊接。

☐ 3.5.2.7 钻井四通两翼应各有两个闸阀，紧靠钻井四通的手动闸阀应处于常开状态，其余手动闸阀或液动闸阀应处于常关状态；并编号挂牌，标明开、关状态。

☐ 3.5.2.8 防喷管线长度若超过7m应打固定牢固。

☐
3.5.2.9 在寒冷地区冬季作业时，应考虑工防喷管汇等所用材料的低温性能，各组件可通过加热、排放、充填适当的流体等方式防冻。

相关规定(SY/T5964-2006)
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3.5.3.1配置的节流管汇和压井管汇应符合SY/T 5323的规定。

☐
3.5.3.2节流管汇的压力级别和组合形式应与防喷器压力级别和组合形式相匹配，并按图7～图10的组合形式进行选择。

☐
3.5.3.3压井管汇为压井作业专用，组合形式如图11所示，其压力级别和组合形式应与防喷器压力级别和组合形式匹配。

☐
3.5.3.4节流管汇水平安装在井口液动闸阀端井架底座外的基础上。

若节流管汇基础低于地平面应排水良好。

☐
3.5.3.5压井管汇水平安装在井口液动闸阀对称端井架底座外的基础上。

若基础坑低于地平面应排水良好。

☐ 3.5.3.6节流管汇控制台安装在节流管汇上方的钻台上，套管压力表
及压力变送器安装在节流管汇五通上，立管压力变送器在立管上应垂直于钻台平面安装。

泵冲计数器、传感器按说明书的要求安装在泥浆泵上。