旋转防喷器 PPT
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旋转防喷器-井控设备
7
渤
1—胶芯；
6
海 钻 探
2—壳体； 3—下胶芯座；
井
4—旋转总成；
控
5—卡箍总成；
培 训 中
6—旋转筒； 7—上胶芯座；
5
心
8—补心；
井
钻杆驱动器
控
4
设 备
3
2009
2 1
中 4、被动密封式旋转头特点
国
石 油
其密封是靠胶心与钻具之间的
渤 海
过盈来实现的，井压能够助封。
钻
探 井
优点：结构简单可靠，安装、拆卸方便，钻进
控
培
训
中
心
井 控 设 备
2009
中 国 石 油 渤 海 钻 探 井 控 培 训 中 心
井 控 设 备
2009
中
井口装置图
国
石
油
渤
海
钻
探
井
控
培
训
中
心
井 控 设 备
2009
中
国
石
油 渤
思考题
海
钻
探
井 控
1、旋转防喷器的作用是什么？
培
训
2、与旋转防喷器配套使用的部件
中
心
有哪些？
井 控 设 备
2009
力高出设定的压力。
井
它是利用胶芯产生的摩擦力使钻具驱动内
控 设
部总成旋转。一旦压力异常，立即转换到静态
备
工况，可实现密封5000PSI（35MPa）压力。
2009
中
4、与环形防喷器的区别：
国
石
1）压力司服装置可自动调整液控压力使
旋转防喷器 PPT
低压单胶芯结构
XK型旋转防喷器结构特点(3)
旋转总成与密封胶芯整体拆装，更换胶芯或总成迅速，方便。由于目前施工服务队伍都配有备用 总成，因此这种结构形式不会因设备故障影响正常钻井。
中、高压双胶芯结构
低压单胶芯结构
XK型旋转防喷器结构特点(4)
专门设计的胶芯（由用户要求） 可以密封六方钻杆，同时也可以密 封四方钻杆。设计的周向定位销可 锁定旋转补心与胶芯密封面方向一 致，胶芯密封面由圆、方两段组合 而成，因此既可以密封圆柱面也可 以密封四方面，当常规钻井没有配 备六方钻杆时，也可以使用XK型旋 转防喷器，拓宽了设备的应用范围。
上世纪80年代末至于0年代初，又 研制出了FS系列的旋转防喷器 ， 压力 级别为7MPa，结构上的改进之处是旋 转总成整体拆装 ， 一定程度上提高了工
作效率，但仍为单胶芯低压产品。
60年代产品（5MPa)
80年代产品（7MPa)
XK型旋转防喷器发展历程
四川石油钻采院，于1999年开始开发双胶芯结构、控制头形式的旋转防喷器， 2000年研制成功，即为现在的XK型旋转防喷器。
XK型旋转防喷器工作时，方钻杆通过旋转防喷器上的旋转补心，带动中心管及密封胶芯与钻 柱一起旋转。密封胶芯依靠自身的弹性变形来封闭钻具与套管之间的环空，当环空存在压力时， 井压作用于密封胶芯的锥形表面，形成增强助封。当使用顶驱钻井时，密封胶芯与钻柱之间的密 封面产生的摩擦力，也起传递转动扭力的作用，带动中心管及密封胶芯与钻柱一起旋转。
低压单胶芯结构
XK型旋转防喷器结构特点(2)
标准化程度高，互换性好。总成与壳体连接尺寸完全统一，不同压力级别、通径尺寸的总成、壳 体可以互换，任意组合，工作压力以低压部件为限。这样可根据现场情况需要，灵活搭配，极大地提 高了应用范围且方便管理（ I型与II型之间连接尺寸不互换）。
旋转万能防喷器结构和原理
旋转环形防喷器（PCWD）结构、原理1、用途1）适用于欠平衡钻井的压力控制。
2）适用于随钻压力控制。
3）可代替环形防喷器。
2、结构旋转环形防喷器（PCWD）包括四大主要部件如图所示：旋转环形防喷器主机（RSBOP）、液压控制单元（液压泵站）、司钻控制盘、安装连接附件。
图1旋转万能防喷器（PCWD）总成1）旋转环形防喷器主机（RSBOP）旋转环形防喷器主机（RSBOP）（如图所示）主要由上壳体、下壳体、上衬套、下衬套、球型密封胶芯、活塞总成、旋转动密封、轴承等组成。
图2旋转万能防喷器主机（RSBOP）2）液压控制单元（液压泵站）液压控制单元主要由储能器、电机启动接线箱、仪表盘、可编程序逻辑控制器接线箱、油箱等部件组成。
3）司钻控制盘司钻控制盘主要由显示器、报警器、开关等部分组成。
4）安装连接部件安装连接部件主要由井筒压力传感器、缓冲器、液压连接软管和电缆组成（如图所示）。
图3安装连接部件3 、工作原理旋转防喷器的主要作用是密封住钻柱与井口装置的环形空间，使钻井液能按预定的出口流出。
在欠平衡钻进或起下钻的过程中，通过PCWD系统泵站的控制，使旋转防喷器处于关闭状态，球形胶芯收缩，封住了钻柱与井口装置的环形空间，使钻井液不能从井口环隙喷出。
泵站上的PLC将会自动地调节关闭压力，使之比井眼传感器测量的压力至少高出设定的压力，由于球形胶芯产生的摩擦是足够使方钻杆或钻杆来转动内部总成而不需要使用专门的驱动装置。
一旦压力异常，立即转换到静态工况，可实现密封5000PSI（35MPa）压力。
4 、操作规程1）操作前的准备（启动过程）（1）将主电路的开关扳到开位，启动液压泵站的M1、M2、M3和M4电动机。
加热器的开关扳至自动位置，该位置在MCC（电机中心控制盘）上的标识为AUTO。
（2）将MCC上的预置次序按纽按下，以确保油温在运转主泵和蓄能器之前达到正常状态。
在该状态完成之前，指示灯不停闪动，当系统确定完成以后，指示灯便停止闪动。
2第二章环形防喷器讲解精品PPT课件
液压油-----关 闭腔-----活塞上行----胶芯上行 （在顶盖的限制下 ）胶芯向心收缩， 封住井口。
开井:(图及说明）
液压油----开启 腔-----活塞下行---胶芯下行，活塞对胶 芯挤压力消除，胶 芯在自身弹力的作 用下，恢复原状， 把井打开。
锥型胶芯 环形防喷器
锥型胶芯 环形防喷器的组成 锥型胶芯 环形防喷器的工作原理 锥型胶芯 环形防喷器的结构特点
九、故障判断及排除方法
组合胶芯环型防喷器图
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、锥型胶芯环形防喷器 四、球型胶芯环形防喷器 五、组合胶芯环形防喷器 六、环形防喷器的比较 七、国产环形防喷器的技术规范 八、使用环形防喷器时的注意事项
九、故障判断及排除方法
环型防喷器的比较：
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。
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。
提问与解答环节
Questions And Answers
谢谢聆听
·学习就是为了达到一定目的而努力去干, 是为一个目标去 战胜各种困难的过程,这个过程会充满压力、痛苦和挫折
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、锥型胶芯环形防喷器 四、球型胶芯环形防喷器 五、组合胶芯环形防喷器 六、环形防喷器的比较 七、国产环形防喷器的技术规范 八、使用环形防喷器时的注意事项
九、故障判断及排除方法
故障判断及排除方法
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。
开井:(图及说明）
液压油----开启 腔-----活塞下行---胶芯下行，活塞对胶 芯挤压力消除，胶 芯在自身弹力的作 用下，恢复原状， 把井打开。
锥型胶芯 环形防喷器
锥型胶芯 环形防喷器的组成 锥型胶芯 环形防喷器的工作原理 锥型胶芯 环形防喷器的结构特点
九、故障判断及排除方法
组合胶芯环型防喷器图
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、锥型胶芯环形防喷器 四、球型胶芯环形防喷器 五、组合胶芯环形防喷器 六、环形防喷器的比较 七、国产环形防喷器的技术规范 八、使用环形防喷器时的注意事项
九、故障判断及排除方法
环型防喷器的比较：
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。
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。
提问与解答环节
Questions And Answers
谢谢聆听
·学习就是为了达到一定目的而努力去干, 是为一个目标去 战胜各种困难的过程,这个过程会充满压力、痛苦和挫折
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、锥型胶芯环形防喷器 四、球型胶芯环形防喷器 五、组合胶芯环形防喷器 六、环形防喷器的比较 七、国产环形防喷器的技术规范 八、使用环形防喷器时的注意事项
九、故障判断及排除方法
故障判断及排除方法
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。
4第四章 旋转防喷器
常见故障及排除方法
常见故障 胶芯大漏 排除方法 胶芯损坏，更换
卡扣筒下部周围漏式 一是组合密封圈损坏，更换 二是冷却系统密封失效，更换 方瓦总成不能进入中 钻具与井眼不同心，装方瓦时 心管 扶正。 轴承温度超过规定温 如轴承质量或装配无问题，可 度 能是油不清洁、太多或缺油。
Í Æ ¼ â Ê » ½ Ö ú ÷
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）。
FS-206-70旋转防喷器
WILLIAMS 7100
控制箱
旋转防喷器结构
• 旋转防喷器主要由旋转总 成、壳体、卡扣筒等组成。旋 转总成主要由方瓦总成、中心 管、轴承、密封、胶芯等组成。
旋转防喷器工作原理
方瓦总成与中心管相连，中心管外形 空间装有轴承，下部与胶芯（自封头）相 连。 转动靠方钻杆传递动力。方钻杆带动 方瓦总成、中心管以及胶芯转动。 旋转防喷器对钻具的密封，一靠胶芯 的预紧力（胶芯内径小于钻具外径）；二 靠井压助封。
使用方法
下钻：
1 钻具下部接上引锥，使引锥及钻具通过 胶芯。 2 卸掉引锥，接上钻头。 3 卸掉转盘大方瓦，经转盘下放钻具与旋 转总成，使总成座到壳体上，装好卡箍 及大方瓦。 4 打开全封闸板，下放钻具，强行下钻。
Â Ò Ï » Õ Å á Ê ½ ø · Å Ó ³ Ï Ò É » Õ Å
µ » · × Ö ÷Ä ¿  ¼
Æ ç ÷ ·Å Ä À òÜ ª Í Ð × û ý ¸ ¶ Ð £ ªFra bibliotek钻进：
• 下完钻，接方钻杆，方钻杆上装好方瓦 总成。 • 下钻具使方瓦总成落入旋转总成的中心 管方孔内，转盘方孔装好方补心。 • 开放喷阀，开泵循环，保持井口压力在 允许的压力下。 • 开冷却系统。 • 开钻。
防喷器基础知识PPT课件
钻具内的防喷工具
井口安装和固定
监测装置
循环罐液面监 测装置
循环罐液面报 警装置
主体组合控制
应急控制
井控装置试压泵
第一部分 防喷器原理及结构
一、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。
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
最大工作压力, 以MPa为单位。
公称通径，以cm为单位圆整。
防喷器型号代码： 国外代码： FZ -单闸板防喷器R -Ram
2FZ -双闸板防喷器 Rd -Double Rams 3FZ -三闸板防喷器 Rt -Three Rams
FH -环形防喷器 A -Annular S -Spool
防喷器组合选择
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
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。
井控环形防喷器详细讲解ppt课件
常用球形胶芯防喷器技术规范
型号
公称通径 最大工作 关井时耗 液控油压
压力
mm (in) MPa
S
MPa
外形尺寸 mm 外径 高度
FH28-35 280(11) 35
< 30 ≤10.5 Φ1138 1056
FH35-35 346(13⅝) 35
< 30
≤10.5 Φ1270 1165
§2-7 国产环形防喷器的技术规范
不许用环形防喷器长期关井 。
§2-8 环形防喷器使用注意事项
关井 状态起下钻作业，只能通过有 18o坡度的对焊钻杆接头；同时使用 减压调压阀或在环形防喷器关闭油 路上安装缓冲储能器，以降低钻具 接头通过胶芯时引起的波动压力， 延长胶芯 的使用寿命。
§2-8 环形防喷器使用注意事项
在关井状态下允许上下缓慢活动 钻具，不许转动钻具，不许打开 环形防喷器泄井内压力。
§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 ◆ 内胶芯变形小，操控油量少 ◆ 纯橡胶外胶芯磨损小、寿命长
§2-6 环形防喷器的比较
防喷器类型
机械结构
封零效果
现场胶芯更换
胶芯寿命 开关一次 需油量的比值 外形特征 重量
2 封环空—井内有钻 具、套管、电缆等物 时，封闭环形空间。
3 强行起下钻—使 用具有18o坡度接 头的钻杆，配合减
压调节阀或缓冲储 能器。
球
组
形
合
胶
胶
芯
芯
防
防
喷
喷
器
器
§2-2 环形防喷器的类型
锥 形 胶 芯 防 喷 器
闸板防喷器分解PPT课件
第23页/共56页
第二节：液压闸板防喷器
八·液压闸板防喷器的四处密封 （1）闸板前部密封：闸板前部装有前部橡胶（胶芯的前部），依靠活塞推力，前部 橡胶抱紧管柱实现密封。 （2）闸板顶部密封：闸板上平面装有顶部橡胶（胶芯的顶部），在井口高压的作用 下，顶部橡胶紧压壳体凸缘，使井内液体不致从顶部通孔溢出。 （3）侧门密封：侧门与壳体的接合面上装有密封圈。 （4）活塞杆的密封：侧门腔与活塞杆之间的环形空间装有密封圈，防止高压内液体 与液压油窜漏。此处又附设有二次密封装置。
• （3）所装闸板在井场至少有一套备用件，一旦所 装闸板损坏可及时更换。
• （4）防喷器的开关状态应挂牌说明。
• （5）不允许用打开闸板的方法来泄压，以免损坏 胶芯。每次打开闸板后要检查闸板是否处于全开位 置（全部退回到壳体内第8）页/共。56页
第一节：手动闸板防喷器
• （6）防喷器用完后，应使闸板处于全开位置，以便检修。 • （7）起下管柱之前要检查闸板总成是否呈全开状态，严禁在闸板未全开的情况下强行起下。起下管柱过程
• （5）液压闸板防喷器的壳体上有侧孔，可连接管 线代替节流管汇循环井内的液体或放喷。
第16页/共56页
第二节：液压闸板防喷器
• 二 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装连接问题。
第17页/共56页
第二节：液压闸板防喷器
三 旋转侧门式液压闸板防喷器的结构组成
主要由缸盖、液缸连接螺栓及螺母、锁紧轴、液缸、活 塞、闸板轴、侧门螺栓、侧门、铰链座、壳体、闸板总 成等组成，
第二节：液压闸板防喷器
八·液压闸板防喷器的四处密封 （1）闸板前部密封：闸板前部装有前部橡胶（胶芯的前部），依靠活塞推力，前部 橡胶抱紧管柱实现密封。 （2）闸板顶部密封：闸板上平面装有顶部橡胶（胶芯的顶部），在井口高压的作用 下，顶部橡胶紧压壳体凸缘，使井内液体不致从顶部通孔溢出。 （3）侧门密封：侧门与壳体的接合面上装有密封圈。 （4）活塞杆的密封：侧门腔与活塞杆之间的环形空间装有密封圈，防止高压内液体 与液压油窜漏。此处又附设有二次密封装置。
• （3）所装闸板在井场至少有一套备用件，一旦所 装闸板损坏可及时更换。
• （4）防喷器的开关状态应挂牌说明。
• （5）不允许用打开闸板的方法来泄压，以免损坏 胶芯。每次打开闸板后要检查闸板是否处于全开位 置（全部退回到壳体内第8）页/共。56页
第一节：手动闸板防喷器
• （6）防喷器用完后，应使闸板处于全开位置，以便检修。 • （7）起下管柱之前要检查闸板总成是否呈全开状态，严禁在闸板未全开的情况下强行起下。起下管柱过程
• （5）液压闸板防喷器的壳体上有侧孔，可连接管 线代替节流管汇循环井内的液体或放喷。
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第二节：液压闸板防喷器
• 二 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装连接问题。
第17页/共56页
第二节：液压闸板防喷器
三 旋转侧门式液压闸板防喷器的结构组成
主要由缸盖、液缸连接螺栓及螺母、锁紧轴、液缸、活 塞、闸板轴、侧门螺栓、侧门、铰链座、壳体、闸板总 成等组成，
第四章 旋转防喷器.ppt
第四章 旋转防喷器
旋转防喷器功能 结构 工作原理 合理使用 常见故障及排除方法
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）。
FS-206-70旋转防喷器
WILLIAMS 7100
控制箱
旋转防喷器结构
• 旋转防喷器主要由旋转总 成、壳体、卡扣筒等组成。旋
转总成主要由方瓦总成、中心 管、轴承、密封、胶芯等组成。
旋转防喷器工作原理
方瓦总成与中心管相连，中心管外形 空间装有轴承，下部与胶芯（自封头）相 连。
转动靠方钻杆传递动力。方钻杆带动 方瓦总成、中心管以及胶芯转动。
旋转防喷器对钻具的密封，一靠胶芯 的预紧力（胶芯内径小于钻具外径）；二 靠井压助封。
注意事项
• 卸压塞卸压时，不能太快，注意安全。 • 旋转总成上提下放时要扶正且缓慢进行，
不能太快太猛。以免损坏密封或其他部 件。 • 旋转总成和胶芯不能通过钻头。
常见故障及排除方法
常见故障
排除方法
胶芯大漏
胶芯损坏，更换
卡扣筒下部周围漏式 一是组合密封圈损坏，更换
二是冷却系统密封失效，更换
方瓦总成不能进入中 钻具与井眼不同心，装方瓦时
• 开放喷阀，开泵循环，保持井口压力在 允许的压力下。
• 开冷却系统。 • 开钻。
起钻：
• 与下钻相反。 • 起到全封闸板与自封头之间时，先关全
封。再打开壳体上的卸压塞，卸压后再 开卡箍，取出旋转总成。
中途带压更换胶芯总成
• 上提钻具至接头超过FZ或FH时， 关防喷器。
• 打开壳体卸压塞卸压。 • 拆卡箍，上提钻具，提出总成。 • 取下旋转总成，更换胶芯。 • 按下钻顺序重新装入。
旋转防喷器功能 结构 工作原理 合理使用 常见故障及排除方法
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）。
FS-206-70旋转防喷器
WILLIAMS 7100
控制箱
旋转防喷器结构
• 旋转防喷器主要由旋转总 成、壳体、卡扣筒等组成。旋
转总成主要由方瓦总成、中心 管、轴承、密封、胶芯等组成。
旋转防喷器工作原理
方瓦总成与中心管相连，中心管外形 空间装有轴承，下部与胶芯（自封头）相 连。
转动靠方钻杆传递动力。方钻杆带动 方瓦总成、中心管以及胶芯转动。
旋转防喷器对钻具的密封，一靠胶芯 的预紧力（胶芯内径小于钻具外径）；二 靠井压助封。
注意事项
• 卸压塞卸压时，不能太快，注意安全。 • 旋转总成上提下放时要扶正且缓慢进行，
不能太快太猛。以免损坏密封或其他部 件。 • 旋转总成和胶芯不能通过钻头。
常见故障及排除方法
常见故障
排除方法
胶芯大漏
胶芯损坏，更换
卡扣筒下部周围漏式 一是组合密封圈损坏，更换
二是冷却系统密封失效，更换
方瓦总成不能进入中 钻具与井眼不同心，装方瓦时
• 开放喷阀，开泵循环，保持井口压力在 允许的压力下。
• 开冷却系统。 • 开钻。
起钻：
• 与下钻相反。 • 起到全封闸板与自封头之间时，先关全
封。再打开壳体上的卸压塞，卸压后再 开卡箍，取出旋转总成。
中途带压更换胶芯总成
• 上提钻具至接头超过FZ或FH时， 关防喷器。
• 打开壳体卸压塞卸压。 • 拆卡箍，上提钻具，提出总成。 • 取下旋转总成，更换胶芯。 • 按下钻顺序重新装入。
防喷器技术培训PPT课件
焊缝位置确 定
防喷器的一些具体概念
关闭比： 井压助封： 二次密封： 法兰型式：6B,6BX 温度等级：T0,T20,T75 防喷器关闭时间：
防喷器的试验
出厂试验
强度试验 密封试验 通径试验
型式试验
防喷器的禁忌
铰链结构侧门的开启： 铰链结构侧门闸板的开关动作：
环形防喷器密封
环形防喷器防喷器的功能
密封
环形防喷器防喷器的功能
现场更换胶芯
环形防喷器防喷器的功能
起下钻具
环形防喷器
承压起下钻试验后的胶芯
防喷器承压件应力分布
壳体 侧门 侧门螺栓的受力
防喷器承压件应力分布
防喷器承压件应力分布
高强度承压件的锻焊组合制造技术
壳体采用锻 焊组合
范
防喷器装配生产线
防喷器高压热水清洗
防喷器装配生产线
试压监控计算机及图像 系统(左)
试压：双试压工位分别可试水压 400MPa、气压170MPa
防喷器加工生产线
机械性能实验室
三坐标检测仪
联动试验场
橡胶密封件生产线
热处理技术
可控淬火技术，利用PLC控制 的大型淬火槽，控制淬火液 冷却、搅拌、流动，实现最 佳冷却强度，获得深层淬火 组织，满足承压件的性能要 求。
防喷器的主要类型
闸板防喷器：Shaffer、Cameron、Hydril 环形防喷器：Shaffer、Cameron、Hydril 分流器:固定式，非固定式 旋转防喷器：Williams ,Shaffer,RBOP 连续油管防喷器：
闸板防喷器规格
通径in.
工作压力
7 1/16 9
密封管柱 起下钻 悬挂钻具
防喷器的一些具体概念
关闭比： 井压助封： 二次密封： 法兰型式：6B,6BX 温度等级：T0,T20,T75 防喷器关闭时间：
防喷器的试验
出厂试验
强度试验 密封试验 通径试验
型式试验
防喷器的禁忌
铰链结构侧门的开启： 铰链结构侧门闸板的开关动作：
环形防喷器密封
环形防喷器防喷器的功能
密封
环形防喷器防喷器的功能
现场更换胶芯
环形防喷器防喷器的功能
起下钻具
环形防喷器
承压起下钻试验后的胶芯
防喷器承压件应力分布
壳体 侧门 侧门螺栓的受力
防喷器承压件应力分布
防喷器承压件应力分布
高强度承压件的锻焊组合制造技术
壳体采用锻 焊组合
范
防喷器装配生产线
防喷器高压热水清洗
防喷器装配生产线
试压监控计算机及图像 系统(左)
试压：双试压工位分别可试水压 400MPa、气压170MPa
防喷器加工生产线
机械性能实验室
三坐标检测仪
联动试验场
橡胶密封件生产线
热处理技术
可控淬火技术，利用PLC控制 的大型淬火槽，控制淬火液 冷却、搅拌、流动，实现最 佳冷却强度，获得深层淬火 组织，满足承压件的性能要 求。
防喷器的主要类型
闸板防喷器：Shaffer、Cameron、Hydril 环形防喷器：Shaffer、Cameron、Hydril 分流器:固定式，非固定式 旋转防喷器：Williams ,Shaffer,RBOP 连续油管防喷器：
闸板防喷器规格
通径in.
工作压力
7 1/16 9
密封管柱 起下钻 悬挂钻具
第四章旋转防喷器
转总成主要由方瓦总成、中心 管、轴承、密封、胶芯等组成。
旋转防喷器工作原理
方瓦总成与中心管相连，中心管外形 空间装有轴承，下部与胶芯（自封头）相 连。
转动靠方钻杆传递动力。方钻杆带动 方瓦总成、中心管以及胶芯转动。
旋转防喷器对钻具的密封，一靠胶芯 的预紧力（胶芯内径小于钻具外径）；二 靠井压助封。
注意事项
• 卸压塞卸压时，不能太快，注意安全。 • 旋转总成上提下放时要扶正且缓慢进行，
不能太快太猛。以免损坏密封或其他部 件。 • 旋转总成和胶芯不能通过钻头。
常见故障及排除方法
常见故障
排除方法
胶芯大漏
胶芯损坏，更换
卡扣筒下部周围漏式 一是组合密封圈损坏，更换
二是冷却系统密封失效，更换
பைடு நூலகம்
方瓦总成不能进入中 钻具与井眼不同心，装方瓦时
心管
扶正。
轴承温度超过规定温 如轴承质量或装配无问题，可
度
能是油不清洁、太多或缺油。
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Ъ ¸£¶û Ðý × ª Í òÜ Ä À ·Åç Æ÷ Ö÷ú » ½â ÆʼÍ
使用方法
下钻：
1 钻具下部接上引锥，使引锥及钻具通过 胶芯。
2 卸掉引锥，接上钻头。 3 卸掉转盘大方瓦，经转盘下放钻具与旋
转总成，使总成座到壳体上，装好卡箍 及大方瓦。 4 打开全封闸板，下放钻具，强行下钻。
钻进：
• 下完钻，接方钻杆，方钻杆上装好方瓦 总成。
• 下钻具使方瓦总成落入旋转总成的中心 管方孔内，转盘方孔装好方补心。
第四章 旋转防喷器
旋转防喷器功能 结构 工作原理 合理使用 常见故障及排除方法
旋转防喷器工作原理
方瓦总成与中心管相连，中心管外形 空间装有轴承，下部与胶芯（自封头）相 连。
转动靠方钻杆传递动力。方钻杆带动 方瓦总成、中心管以及胶芯转动。
旋转防喷器对钻具的密封，一靠胶芯 的预紧力（胶芯内径小于钻具外径）；二 靠井压助封。
注意事项
• 卸压塞卸压时，不能太快，注意安全。 • 旋转总成上提下放时要扶正且缓慢进行，
不能太快太猛。以免损坏密封或其他部 件。 • 旋转总成和胶芯不能通过钻头。
常见故障及排除方法
常见故障
排除方法
胶芯大漏
胶芯损坏，更换
卡扣筒下部周围漏式 一是组合密封圈损坏，更换
二是冷却系统密封失效，更换
பைடு நூலகம்
方瓦总成不能进入中 钻具与井眼不同心，装方瓦时
心管
扶正。
轴承温度超过规定温 如轴承质量或装配无问题，可
度
能是油不清洁、太多或缺油。
½á Êø ·Å Ó³
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Ъ ¸£¶û Ðý × ª Í òÜ Ä À ·Åç Æ÷ Ö÷ú » ½â ÆʼÍ
使用方法
下钻：
1 钻具下部接上引锥，使引锥及钻具通过 胶芯。
2 卸掉引锥，接上钻头。 3 卸掉转盘大方瓦，经转盘下放钻具与旋
转总成，使总成座到壳体上，装好卡箍 及大方瓦。 4 打开全封闸板，下放钻具，强行下钻。
钻进：
• 下完钻，接方钻杆，方钻杆上装好方瓦 总成。
• 下钻具使方瓦总成落入旋转总成的中心 管方孔内，转盘方孔装好方补心。
第四章 旋转防喷器
旋转防喷器功能 结构 工作原理 合理使用 常见故障及排除方法
2011井控装备-第四章《旋转防喷器》资料
2011井控培训课件
井控装置教案之-旋转防喷器
主动密封旋转防喷器使用特点
9
旋转球形防喷器（PSBOP）是在原球形环形防喷器的基础 上增加了转动机构，因此具有以下特点： 通过外部的液压系统主动加压实现胶芯与钻具的密封，因 此低压密封性能良好。 胶芯内径可以在0-280mm（0-11″）之间变化，一种胶芯 可适应多种尺寸的钻具，包括封零。 另外起下钻、换钻头也十分方便
井控装置教案之-旋转防喷器
2011井控培训课件
被动密封旋转防喷器的结构
10
பைடு நூலகம்
以Williams公司RCH为代表被 动密封式旋转防喷器是不需要 液压驱动防喷器胶芯，封闭井 口是利用胶芯与六方钻杆之间 的过盈配合来实现，但需要油 泵和水泵来保障必要润滑和冷 却。 主要由壳体、钻杆驱动器、液 压卡箍、大直径高压密封元件、 1-轴承总成；2-密封圈；3-卡箍；4-底座；5-油缸 高压动密封旋转轴承组成。
2011井控培训课件
旋转防喷器的基本结构
5
旋转环形防喷器是在环 形防喷器的内腔顶部增 设了一套旋转轴承系统， 在封闭井内钻具和井眼 之间的环空之后，胶芯 能随钻具一起带压转动， 实现欠平衡压力钻井作 业。 其结构主要由旋转总成、 壳体、卡扣筒等组成。 旋转总成主要由方瓦总 成、中心管、轴承、密 封、胶芯等组成。
被动密封旋转防喷器 方瓦总成与中心管相连，中心管外形 空间装有轴承，下部与胶芯(自封头) 相连。 转动靠方钻杆传递动力。方钻杆带动 方瓦总成、中心管以及胶芯转动。 旋转防喷器对钻具的密封，一靠胶芯 的预紧力(胶芯内径小于钻具外径)。 二靠井内油气压力对胶芯产生的助封 力。这样使旋转防喷器具有既能转动, 又能同时密封钻具的作用。 现场常用Williams7100采用双胶芯密 封，Williams8000型和9000型及国产 FS-206-70型采用单胶芯密封。
井控装置教案之-旋转防喷器
主动密封旋转防喷器使用特点
9
旋转球形防喷器（PSBOP）是在原球形环形防喷器的基础 上增加了转动机构，因此具有以下特点： 通过外部的液压系统主动加压实现胶芯与钻具的密封，因 此低压密封性能良好。 胶芯内径可以在0-280mm（0-11″）之间变化，一种胶芯 可适应多种尺寸的钻具，包括封零。 另外起下钻、换钻头也十分方便
井控装置教案之-旋转防喷器
2011井控培训课件
被动密封旋转防喷器的结构
10
பைடு நூலகம்
以Williams公司RCH为代表被 动密封式旋转防喷器是不需要 液压驱动防喷器胶芯，封闭井 口是利用胶芯与六方钻杆之间 的过盈配合来实现，但需要油 泵和水泵来保障必要润滑和冷 却。 主要由壳体、钻杆驱动器、液 压卡箍、大直径高压密封元件、 1-轴承总成；2-密封圈；3-卡箍；4-底座；5-油缸 高压动密封旋转轴承组成。
2011井控培训课件
旋转防喷器的基本结构
5
旋转环形防喷器是在环 形防喷器的内腔顶部增 设了一套旋转轴承系统， 在封闭井内钻具和井眼 之间的环空之后，胶芯 能随钻具一起带压转动， 实现欠平衡压力钻井作 业。 其结构主要由旋转总成、 壳体、卡扣筒等组成。 旋转总成主要由方瓦总 成、中心管、轴承、密 封、胶芯等组成。
被动密封旋转防喷器 方瓦总成与中心管相连，中心管外形 空间装有轴承，下部与胶芯(自封头) 相连。 转动靠方钻杆传递动力。方钻杆带动 方瓦总成、中心管以及胶芯转动。 旋转防喷器对钻具的密封，一靠胶芯 的预紧力(胶芯内径小于钻具外径)。 二靠井内油气压力对胶芯产生的助封 力。这样使旋转防喷器具有既能转动, 又能同时密封钻具的作用。 现场常用Williams7100采用双胶芯密 封，Williams8000型和9000型及国产 FS-206-70型采用单胶芯密封。
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二、旋转防喷器的结构与作用原理
(2)被动密封式旋转防喷器
XK-17、 5/35MPa型
XKAD194型
XK-170型(修井, 煤层气)
579型(制冷/加热)
578型
旋转防喷器
目录
一、旋转防喷器的概述 二、旋转防喷器的结构与作用原理 三、旋转防喷器的使用方法 四、旋转防喷器的控制系统 五、旋转防喷器的故障及排除方法
3、欠平衡钻井设备不能满足欠平衡钻 井要求;
4、井眼条件不能满足欠平衡钻井要求。 (摘自
旋转防喷器
目录
一、旋转防喷器的概述 二、旋转防喷器的结构与作用原理 三、旋转防喷器的使用方法 四、旋转防喷器的控制系统 五、旋转防喷器的故障及排除方法
二、旋转防喷器的结构与作用原理
一、旋转防喷器的结构 旋转防喷器由底座、液压卡箍、大直径 高压密封元件、现场测试装置(包括井 压传感器、试压塞等)、高压动密封旋 转轴承总成等组成。 旋转防喷器安装在井口防喷器组的顶部。 旋转防喷器按密封结构可分为主动密封、 被动密封两类。
二、旋转防喷器的结构与作用原理
一、旋转防喷器的结构
主动密封式旋转防喷器
二、旋转防喷器的结构与作用原理
一、旋转防喷器的结构
被动密封式旋转防喷器
二、旋转防喷器的结构与作用原理
一、旋转防喷器的结构
二、旋转防喷器的结构与作用原理
一、旋转防喷器的结构 旋转环形防喷器是在环形防喷器的内腔 顶部增设了一套旋转轴承系统,在封闭 井内钻具与井眼之间的环空之后,胶芯 能随钻具一起带压转动,实现欠平衡压 力钻井作业。 其结构主要由旋转总成、壳体、卡扣筒 等组成。旋转总成主要由方瓦总成、中 心管、轴承、密封、胶芯等组成。
(2)被动密封式旋转防喷器 旋转总成在一定承压范围允许方钻杆带
动中心管与胶芯以一定的转速旋转进行钻进 作业。
旋转防喷器胶芯有不同尺寸,以习惯不同 尺寸的钻杆与方钻杆。
当方钻杆、钻杆通过时,胶芯在自身弹性 的作用下,产生一个预紧力,包紧钻具,同时在 井压作用下,又获得一个助封力,增加了密封 的可靠性。
球形密封胶芯、旋转动密封、活塞总成、止 推轴承、扶正轴承等部分组成。
内部设有三副轴承,中上部是承压止推轴 承、下部是角度接触滚珠承压轴承。
设有两套旋转动密封,上部密封顶盖内压 面。下部密封下壳体密封活塞内面。内装密 封钻具的球形胶芯。
二、旋转防喷器的结构与作用原理
(2)被动密封式旋转防喷器
二、旋转防喷器的结构与作用原理
旋转防喷器
旋转防喷器
目录
一、旋转防喷器的概述 二、旋转防喷器的结构与作用原理 三、旋转防喷器的使用方法 四、旋转防喷器的控制系统 五、旋转防喷器的故障及排除方法
一、旋转防喷器的概述
位置及常用于？
一、旋转防喷器的概述
旋转防喷器是用于负压、泡沫、空气等 钻井的动密封装置。它与液压防喷器、钻具 止回阀与不压井起下钻加压装置或井下套管 阀配套后,可安全地进行带压钻进与不压井起 下钻作业。它对发现与保护低压油气层有着 重要的作用。
一、旋转防喷器的概述
一、旋转防喷器的概述
哪些情况需要终止欠平衡钻井作业？
一、旋转防喷器的概述
1、在线监测硫化氢浓度大于等于 75mg/m3(50ppm),或自井内返出的气体,在 其与大气接触的出口环境中硫化氢浓度大于 30 mg/m3(20ppm);
2、地层油、气、水严重影响钻井液性 能,并导致欠平衡钻井不能正常进行;
胶芯 轴承 动密封
润滑冷却控制装置
一、旋转防喷器的概述
一、旋转防喷器的概述பைடு நூலகம்
旋转防喷器是欠平衡钻井的关键装备、 专用井控设备,安装在井口防喷器组最上端, 即拆掉防溢管换装旋转防喷器。
钻开油气层时,为幸免钻井液液柱压力过 高,以致将油气层压死或污染,常利用旋转防 喷器封住井口环形空间,使钻井液液柱压力略 低于地层压力,保持井底轻度溢流,实现边喷 边钻或带压起下钻作业,也常用于修井作业中。
二、旋转防喷器的作用
辽河曙古155井充气钻井
吐哈三塘湖23-13井充气钻井
二、旋转防喷器的结构与作用原理
二、旋转防喷器的作用
肯尼亚MW-01 Well,地热井
二、旋转防喷器的结构与作用原理
三、旋转防喷器的工作原理 (1)主动密封式旋转防喷器
二、旋转防喷器的结构与作用原理
三、旋转防喷器的工作原理 (1)主动密封式旋转防喷器
二、旋转防喷器的结构与作用原理
二、旋转防喷器的作用 1、封闭钻具(方钻杆、钻杆)与井
眼的环形空间。 2、允许在额定密封压力条件下旋
转活动钻具,实施带压钻进作业。 3、通过排出管汇(流动节流阀),对
返出的油气侵钻井液进行分离、处理, 实现连续欠平衡钻进。
4、在设计欠压值或与强行起下钻
二、旋转防喷器的结构与作用原理
二、旋转防喷器的结构与作用原理
三、旋转防喷器的工作原理 (1)主动密封式旋转防喷器 主动密封式旋转球形防喷器构是在
球形环形防喷器的内腔顶部增设了一套 旋转轴承系统,在封闭井内钻具与井眼 之间的环空之后,胶芯能随钻具一起带 压转动,实现欠平衡压力钻井作业。
二、旋转防喷器的结构与作用原理
(1)主动密封式旋转防喷器 防喷器主体主要由壳体验、顶盖、衬套、
三、旋转防喷器的使用方法
(1)主动密封式旋转防喷器 是在原球形环形防喷器的基础上增加了
转动机构,因此具有以下特点: 通过外部的液压系统主动加压实现胶芯
与钻具的密封,因此低压密封性能良好。胶芯 内径能够在0-280mm(0-11″)之间变化,一种 胶芯可习惯多种尺寸的钻具,包括封零。 另外起下钻、换钻头也十分方便 。
二、旋转防喷器的结构与作用原理
(2)被动密封式旋转防喷器 方瓦总成与中心管相连,中心管外形空间
装有轴承,下部与胶芯(自封头)相连。 转动靠方钻杆传递动力。方钻杆带动方
瓦总成、中心管以及胶芯转动。 旋转防喷器对钻具的密封,一靠胶芯的预
紧力(胶芯内径小于钻具外径)。二靠井内油 气压力对胶芯产生的助封力。如此使旋转防 喷器具有既能转动,又能同时密封钻具的作用。
三、旋转防喷器的使用方法
(1)主动密封式旋转防喷器 关井操作: 当需要关闭防喷器时,液压油从下壳体的
进油口进入防喷器内的活塞下腔推动活塞上 行,活塞挤压胶芯沿壳体内腔球面上行。由于 受上壳体内腔球面的限制,胶芯向内收缩抱紧 钻具,实现胶芯与钻具的密封。
开井操作: 当需要开启防喷器时,液压油从壳体上的 进油口进入防喷器内的活塞上腔推动活塞下