2011井控装备-第八章《钻具内防喷工具》解析
2011井控装备-第八章《钻具内防喷工具》解析
井控装置教案之-钻具内防喷工具
2011井控培训课件
箭形止回阀的使用注意事项
10
箭形止回阀接在钻铤与钻杆之间。
使用前应进行额定工作压力试验， 如打不开，拆开止回阀检查一下O 形密封圈和圆锥配合面是否碰伤及 其他一些影响密封的部位。 每次使用完后，将所有零件卸开， 清洗干净，并检查是否有损伤，如 完好涂黄油以备下次使用
方钻杆旋塞阀的结构、工作原理
4
方钻杆旋塞阀工作原理
方钻杆旋塞阀是钻柱循环系统中的手动控制阀， 是防范井喷、井涌的有效工具之一。
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。 方钻杆上部旋塞阀连接于水龙头下端和方钻杆上 端之间，方钻杆下部旋塞阀连接于方钻杆下端和 钻杆一端或方钻杆保护接头的上端之间。 方 钻 杆 上 、 下 旋 塞
蝶形止回阀工作原理 当钻井过程中发生井涌井 喷时，借助弹簧力及上反 循环压力迅速自动关闭其 阀孔通道，堵截钻具水眼 通道，防止井喷事故发生 确保钻井设备和人身安全。
井控装置教案之-钻具内防喷工具
2011井控培训课件
手动打开式止回阀工作原理
16
当起钻发生井涌溢流时，在打开状态很容易接到钻具上，拧开锁紧螺 栓，释放杆在弹黄作用下顶起，止回阀阀关闭。可以从容地片子下释 放接头，接钻杆或方钻杆。有效地控制钻具内井喷或溢流。
1
钻井井控装置
第八章钻具内防喷工具
井控装置教案之-钻具内防喷工具
2011井控培训课件
钻具内防喷工具
2
钻具内防喷工具概述
旋塞阀的作用
钻具内防喷工具是装在钻具管 串上的专用工具，主要用来封 闭钻具的中心通孔。 在钻井中发生溢流或井喷时， 钻具内防喷工具能防止钻井液 沿钻柱水眼向上喷出，保证水 龙带及其他装置不因高压而蹩 坏。 现场常用的钻具内防喷工具主 要有方钻杆上、下旋塞阀，钻 具止回阀等，与井口防喷器配 套使用。
钻具内防喷工具
2钻具内防喷控制装置钻井过程中，当井发生溢流井涌时，为了防止地层流体以及钻井液沿钻柱水眼向上喷出损坏水龙带而导致井喷，需要使用钻具内防喷工具来控制钻柱内压力。
钻具内防喷工具主要有方钻杆上下旋塞、钻具止回阀、钻具旁通阀等。
2.1方钻杆上、下旋塞阀方钻杆旋塞阀也叫做方钻杆考克或钻杆安全阀。
方钻杆上旋塞阀位于方钻杆的上部，左旋螺纹；方钻杆下旋塞阀位于方钻杆的下部，右旋螺纹。
上下旋塞的结构相同，都采用球阀结构，控制方式采用手控（用扳手），按要求转动90°即可以实现开关。
目前塔里木探区所使用的旋塞规格见表2.1。
表2.1 塔里木探区旋塞规格一览表方钻杆旋塞的使用要求其额定工作压力与现场防喷器工作压力级别相一致；为防止钻柱内部压力损耗，旋塞内径应大于或等于方钻杆内径；试压标准为在额定工作压力状态下进行密封试压，稳压30分钟，压降不小于0.5Mpa为合格。
旋塞主要结构如图2.1。
2.2钻具止回阀钻具止回阀是一种重要的钻具内防喷工具。
一般主要有以下几种：箭型止回阀、投入式止回阀、活门式止回阀（浮阀）、浮球式止回阀等。
2.2.1箭形止回阀产品型号表示法（SY5215-87）结构与特点这种回压阀由本体、压帽、盘根盒、密封箭、下座等组成，如图 2.2。
当发生回流时，箭形阀芯紧压阀座，液体不能通过止回阀向上流。
钻井液正常循环时，箭形阀芯落到下支座，钻井液无压降地通过止回阀。
目前塔里木探区所使用的箭型止回阀规格见表2.2。
表2.2塔里木探区箭型止回阀规格一览表2.2.2投入式止回阀投入式止回阀是一种钻柱内防喷器。
它不仅用于防喷，也可用于海上各种钻井浮动装置上切割钻杆的作业。
该工具带有一个就位接头，接在钻柱需要的部位下入井内，一便回压阀就位。
投掷式回压阀是一只重型单流阀，具有一定重量，只要投入就能自动地在就位接头处就位。
主要包括阀体、卡瓦体、牙块、堵塞器、钢球和弹簧等，其结构如图：使用方法：1.钻开高压油气层之前将就位接头接到钻柱的预计位置。
内防喷工具-浮阀
井控装置维修使用手册
钻具浮阀
塔里木油田工程技术部 二〇〇七年五月
目录
钻具浮阀 ........................................................................1 1. 概述 ......................................................................1 2. 型号及表示方法.............................................................1 2.1. 分类 ....................................................................1 2.2. 表示方法 ................................................................2 2.3. 规格及技术参数表 ........................................................2 3. 浮阀的结构和工作原理.......................................................2 3.1. 浮阀的结构 ..............................................................2 3.2. 浮阀的工作原理 ..........................................................4 4. 产品检验 ..................................................................4 4.1. 入库检验 ................................................................4 4.2. 现场检验 ................................................................6 5. 使用操作 ..................................................................7 5.1. 安装 ....................................................................7 5.2. 使用 ....................................................................7 5.3. 使用注意事项 ............................................................7 6. 维护保养 ..................................................................7 6.1. 入库维护 ................................................................7 6.2. 现场维护 ................................................................8 6.3. 浮阀的安装与拆卸 ........................................................8 7. 判废 ......................................................................9 8. 标准规范 ..................................................................9
钻井井控装置的安装试压和使用
钻井井控装置的安装试压和使用第十九条井控装置的安装（一）井口装置1.防溢管一律采用两半式法兰密封连接。
其直径应比所用套管加大一级，管内不应有台肩。
2.防喷器每次安装完毕后，应校正井口、转盘、天车中心线，其偏差不大于10mm。
用直径16mm钢丝绳和正反螺丝在井架底座的对角线上固定绷紧。
3.具有手动锁紧机构的闸板防喷器应安装手动操作杆，靠手轮端应支撑牢固，操作杆中心线与锁紧轴之间的夹角不大于30°，挂牌标明开、关方向和圈数。
手轮离地高度超过2m，其下方应安装操作台。
4.安装完后，绘制井口装置示意图，图中应标注各半封闸板和剪切闸板距转盘面的距离。
5.远程控制台（1）安装在面对井架大门左侧、距井口不少于25m的专用活动房内，距放喷管线应有1m以上距离，10m范围内不应堆放易燃、易爆、腐蚀物品。
（2）控制管汇安放并固定在管排架内，管排架与放喷管线应有一定的距离，车辆跨越处应装过桥盖板，不应在管排架上堆放杂物和以其作为电焊接地线或在其上进行焊割作业。
（3）总气源应与司钻控制台气源分开连接，并配置气源排水分离器，不应强行弯曲和压折气管束，气源压力保持在0.65MPa～1.00MPa。
（4）电源应从总配电板处直接引出，用单独的开关控制，并有标识。
（5）非工作状态下，液压油油面距油箱顶面200mm；工作状态下，液压油油面距油箱底面不小于200mm。
气囊充氮压力7.0MPa±0.7MPa。
（6）蓄能器压力17.5MPa～21.0MPa，环形防喷器压力8.5MPa～10.5MPa，管汇压力10.5MPa±1.0MPa，并始终处于工作压力状态。
（7）各控制阀的操作手柄应处于与控制对象工作状态相一致的位置。
控制剪切闸板的三位四通阀应安装防误操作的防护罩和定位销，控制全封闸板的三位四通阀应安装防误操作的防护罩。
（8）半封闸板防喷器的控制液路上均应安装防提安全装置，其气路与防碰天车气路并联。
（9）控制管汇安装前应逐根检查，确保畅通，所有管线应整齐排放；拆除控制系统时，防喷器液压管线接口应用堵头堵好，气管束接口应包装密封好。
井控设备复习题
井控设备（复习思考题）第一章井控设备概述1、什么叫井控设备？答：井控设备是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、井控设备有哪些功用？答：（1）预防井喷。
保持井筒内泥浆井掖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。
（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，进行灭火抢险等处理作业。
3、井控设备都包括哪些设备？答：井控设备包括以下设备、仪表与工具：（1）井口防喷器组—环形防喷器、闸板防喷器、四通等；（2）井口防喷器—环形防喷器、闸板防喷器、四通等；（3）节流与压井管汇；（4）钻具内防喷工具—方钻杆球阀、钻杆回压凡尔、投入式单向阀；（5）加重钻井液装置—重晶石粉混合漏斗装置、重晶石粉气动下料装置；（6）起钻灌注钻井液装置（7）钻井液气动分离器；（8）监测仪表—泥浆罐液面监测仪、甲烷、硫化氢检测仪。
4、你们油气田井队所配备的井控设备都有哪些？5、为什么老式手动防喷器都已由液压防喷器所代替？答：由于手动开关费力；关井耗时多；耐压低；故障多；经常在紧急关井时封不住井而引起井喷失控，因此这种旧式手动防喷器皆已淘汰而以液压防喷器代替。
6、液压闸板防喷器利用液压能够在几秒内实现封井？答：闸板防喷器利用液压能够在3-8s内实现关井。
7、环形防喷器利用液压能够在几秒内实现封井？答：环形防喷器利用液压能够在30s以内实现关井。
8 我国液压防喷器的压力等级共分哪几种？答：共分为5级，即：14MPa 、21 MPa、35 MPa、70 MPa、105 MPa9、我国液压防喷器的公称通经共分几种？常用哪几种？答：共分为9种，即：180mm、230mm、280mm、346mm 426mm、476mm、 528mm、540mm、680mm。
钻井井控设备讲义 (现场操作人员)
2、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
字头为汉语拼音，公称通径单位为：cm，最大 工作压力单位为：MPa
如: FZ23-21 2FZ28-35
环形为：FH23-21
70Mpa 、105Mpa。
2）公称通径—上、下垂直通孔直径。 我国分为9种：
180mm 、 230mm 、 280mm 、 346mm 、 426mm 、 476mm 、 528mm、 540mm 、 680mm。 现场常用： 230mm （ 9” ） 280mm(11”) 346mm(13”) 540mm(21”)
五、闸板防喷器结构特点
壳体 是闸板防喷器的主体，一般由合金 刚铸造或锻造而成。
密封 1、 闸板防喷器封井时，必须有四处
密封同时起作用才能有效封井。
1)闸 板 前 部 与 管 柱 之 间 的 密 封 。 2)闸 板 顶 部 与 壳 体 之 间 的 密 封 。 3)壳体与侧门之间的密封。 4)闸板轴与侧门之间的密封。
2、节流、压井管汇的所有平板阀，逐个 进行试压，节流阀以后的闸阀可降低 一个压力级别。
3、试压稳压时间不少于10分钟，密封部 件无渗漏为合格。
4、高压、低压分别试压。
➢井 场 的 合 理 布 局 决 定 井 控 工作的成败
井口距民房500M以上，井场边缘 远离铁路、高速公路、高压线及其 它地面永久性民用设施。
FH28-35
四、井口防喷器的组合
1、防喷器公称通径的选择：应与其套管 头下的套管尺寸相匹配，以便通过相应 的钻头与钻具，继续钻井作业。
11井控手册内防喷工具旋塞1029LJG
方钻杆下旋塞
31/2＂
ф127
ф44.5
310х31/2E
610
70 MPa
20
方钻杆下旋塞
27/8＂
ф111.1
ф44.5
210х211
610
70 MPa
21
方钻杆下旋塞
23/8＂
ф88.9
ф38
2A1х2A10
610
70 MPa
3.
3.1.
旋塞阀结构见图1。
1-本体2-孔用孔挡圈3-卡环4-挡圈5-上阀座6-密封件7-挡环8-定位环
井控装置维修使用手册
钻具内防喷工具
方钻杆旋塞阀
塔里木油田工程技术部
二〇〇七年五月
方钻杆旋塞阀
1.
方钻杆旋塞阀简称“旋塞”，是一种重要的钻具内防喷工具，安装在方钻杆上端的称方钻杆上旋塞，安装在方钻杆下端的称方钻杆下旋塞。用专用的扳手转动阀芯，实现旋塞阀的打开和关闭。当发生溢流或井喷时，关闭方钻杆旋塞阀，截断钻具内通道，达到钻具内防喷的目的。
8.2.密封失效
8.2.1.阀座、阀体密封面刺坏，见图24。
图密封刺坏失效
8.2.2.旋钮及密封件刺坏，见图25。
8.2.3.
图旋钮刺坏失效
8.3.阀芯长期不活动，造成腔室被泥浆充填，阀座密封面锈蚀严重，造成开关力矩大，或特殊作业施工水泥浆进入腔室固死旋塞阀，见图25。
图阀座锈蚀严重
9.
塔里木油田内防喷工具管理办法。
2.2.
FXS□/□－ □
接头螺纹代号（左旋为LH）
最大压力（MPa）
阀体外径（mm）
旋塞阀的名称代号
2.3.
塔里木油田常用的旋塞阀的规格及技术参数，见下表。
钻井队现场井控知识问答 - 嘉洋天成
现场井控问题解答一、回答题1、防喷器组的安装要求？答：防喷器顶部安装的防溢管与顶盖用垫环密封，连接螺栓齐全。
防喷器密封钢圈只能使用一次。
防喷器组安装完后，要校正井口、转盘、天车中心，其偏差不大于10mm。
防喷器要用4根直径不小于Ф16mm钢丝绳对角绷紧固定。
防喷器上应安装防泥伞，井口圆井上应安装防护盖。
2、钻具内防喷工具包括哪些？答：钻具内防喷工具包括：方钻杆上下旋塞、应急旋塞、钻具止回阀、防喷钻杆单根（其上接常开旋塞）及相应配套工具等。
3、防喷器组在现场是如何进行试压的？答：防喷器组在井上安装好后，在不超过套管抗内压强度80%的前提下进行现场试压。
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、压井管汇、防喷管线试验压力为防喷器额定工作压力；现场安装的井控装置压力级别高于设计时，按井控设计要求试压；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。
试压稳压时间不少于10min，允许压降不大于0.7MPa，密封部位无渗漏为合格。
4、中油集团公司六项禁令包括哪些内容？答：（一）、严禁特种作业无有效操作证人员上岗操作；（二）、严禁违反操作规程操作；（三）、严禁无票证从事危险作业；（四）、严禁脱岗、睡岗和酒后上岗；（五）、严禁违反规定运输民爆物品、放射源和危险化学品；（六）、严禁违章指挥、强令他人违章作业。
5、员工违反中油集团公司六项禁令，如何处罚？答：员工违反上述禁令，给予行政处分；造成事故的，解除劳动合同。
6、对特别严重违章行为应该如何处理？答：处罚1000-2000元，扣8分。
对严重违章行为应该如何处理？答：处罚500-1000元，扣4分。
7、对一般违章行为应该如何处理？答：处罚300-500元，扣2分。
8、起钻过程中出现拔活塞现象时，如何处理？（司钻）答：接方钻杆向井内灌满钻井液，下钻到底小排量开泵循环，泵压正常后用正常排量循环，处理钻井液性达到要求后不抽汲再起钻。
井控管汇、内防喷工具
在井控工作中常实施压井作业，压井作业需借助于 一套装有可调节流阀的专用管汇，通过节流阀给井 内施加一定的回压并 通过管汇约束井内流体，使井 内各种流体在控制下流动或改变流动路线。
一、节流与压井管汇
节流管汇
压井管汇
一、节流与压井管汇
1.实施压井作业时，通过调节节流阀的开启度，控
制井口套管压力与立管压力，替换出井内被污染的钻
“开”“关”一次,此时可用手动
液压泵来维持控制箱操作所需 的油压。
二 、液动节流控制箱
维护及保养
1、随时观察控制箱内外各油、气路管线有无泄漏现象。 2、经常及时放掉控制箱内“气动三联件”上的空气分水滤 气器的积水。 3、经常观察“油位显示计” 油面的高低，少则加油。 每半年更换油箱内的液压油一次,同时清洗滤油器及油箱。 4、每半年检查一次蓄能器充氮压力1Mpa。 5、钻进至油气层前，确保控制箱灵活好用。
三、内防喷工具
钻具止回阀
按结构形式分： 碟形；FD 球形；FQ 箭形；FJ 投入式；FT 钻具浮阀(浮式止回阀)FZF
三、内防喷工具
投入式止回阀
按钻柱结构选择相应规格的 联顶接头； 根据所用钻柱的最小内径比 止回阀最大外径大1.55mm以 上选择止回阀。
三、内防喷工具
钻具浮阀
钻具浮阀是一种全通径、快
二、液动节流控制箱
气源压力表 0.65~0.8MPa 油压表 2~3MPa 阀位开启度表 1/2 立压表、套压表 零
变送器供气管路上 空气调压阀输出气 压表0.35 Mpa。 气泵供气管路上空
气调压阀输出气压
“待命” 工况
表0.4~0.6Mpa。 换向阀手柄 中位 泄油阀 关闭
内防喷工具
三、内防喷工具
钻具内防喷工具
钻具内防喷工具—方钻杆旋塞阀
注意以下事项 5、钻具止回阀失效 或未装钻具止回阀时 ，在起下钻过程中发 生管内溢流，应抢接 处于打开状态的备用 旋塞阀或止回阀，然 后再关防喷器。 6、在抢接止回阀或 旋塞阀时，应使用专 用的抢接工具。
川庆钻探长庆井控培训中心
内防喷工具的管理与试压
旋塞阀的试压
旋塞阀试验试压值
川庆钻探长庆井控培训中心
提示与要求
安全提示
坐时5点着地 紧急逃生路线
课堂基本要求 玩手机者请离开教室 不要吸烟 不要大声喧哗 关注课程积极发言 睡觉者请回宿舍
川庆钻探长庆井控培训中心
课程目标
在完成此课程后,学员能:
叙述内防喷工具的作用
简述使用方法与注意事项
川庆钻探长庆井控培训中心
川庆钻探长庆井控培训中心
钻具内防喷工具—钻具止回阀
钻具浮阀 钻具浮阀分A型和B型两种
使用时下端与钻头转换接头连接，上端与钻铤或钻具稳定器连接
川庆钻探长庆井控培训中心
钻具内防喷工具—钻具止回阀
钻具浮阀 钻具浮阀分A型和B型两种
使用时下端与钻头连接，上端与钻铤或钻具稳定器连接
川庆钻探长庆井控培训中心
碟形止回阀 碟形止回阀与钻杆接头连接
川庆钻探长庆井控培训中心
钻具内防喷工具—钻具止回阀
投入止回阀 投入止回阀与钻杆接头连接
川庆钻探长庆井控培训中心
钻具内防喷工具—钻具止回阀
投入止回阀使用 选用时按钻柱结构 选择相应规格的联顶接 头，并根据所用钻柱的 最小内径比止回阀最大 外径大1.55mm以上选择 止回阀。
钻具内防喷工具—钻具止回阀
钻具浮阀 钻具浮阀是一种全通径、 快速开关的浮阀。当循环 停止时能紧急关闭。
内防喷工具维修工艺分析
内防喷工具维修工艺分析作者：张佳来源：《科学与财富》2016年第33期摘要：内防喷工具是井控装置的主要组成部分，开展内防喷工具的维修工艺研究，具有很大的使用价值和经济效益。
本文对内防喷工具维修工艺进行了分析，着重分析了维修中的重点、技术要点和其他注意事项。
由于开展内防喷工具检维修工作时间不长，检修经验还不丰富，许多复杂问题还未发现。
关键词：钻具；内防喷工具；维修工艺1内防喷工具简介钻具内防喷工具在钻井作业中起着重要的作用，是必不可少的井控工具。
随着钻井技术和井控技术的发展，以及对外合作机会的增加，内防喷工具的种类和结构形式日益繁杂.内防喷工具主要用于当发生溢流或井涌时，防止地层流体沿钻柱水眼向上喷出。
内防喷工具形式较多，主要有下旋塞、上旋塞、箭形止回阀等。
2内防喷工具检维修现状内防喷工具须由管具公司检测合格后，方可交给井队使用，检测主要由压力检测和探伤检测组成。
按照目前行业有关规定，内防喷工具使用中每6个月须返回管具公司检测1次，检测合格方可继续使用。
在检测过程中，压力检测不合格是造成不合格的主要原因。
压力检测不合格一般都是由于钻井液高压冲刷，带有杂质，使得内部阀件损坏造成的，多数更换损坏的阀件后可继续使用。
3内防喷工具检维修工艺流程现就内防喷工具的维修流程介绍如下：（一）对内防喷工具打印钢号，建立档案。
（二）使用清洗机对内防喷工具的螺纹及内腔进行清洗。
1、清理内防喷工具表面泥浆、油污。
2、清洗通道、管体内泥砂，直至阀体部位出清水。
3、内防喷工具丝扣清洗检查。
（三）对内防喷工具进行外观及探伤检测。
1、对内防喷工具本体外观、硬度检查。
2、对内防喷工具丝扣进行检查。
3、打开内防喷工具对球、上阀座、下阀座、上拼合环、支承套、操作键、操作键套、弹簧、O型密封圈、孔用弹性挡圈等进行检查。
4、对内防喷工具内腔进行检查。
（四）拆卸内防喷工具内部各配件，包括：1、拆卸内孔卡簧2、拆卸支撑套3、拆卸上拼合环4、拆卸上球座5、拆卸下拼合环6、拆卸球阀芯7、拆卸旋钮8、拆卸下球座、9、拆卸旋钮座五、检验本体及各配件有无损伤，对不合格者予以更换。
井控中级复习2
井控中级钻井专业复习（2）一、以下各题均为单项选择题，请在答题卡上选出正确答案。
1、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2、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3、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4、高压地层中的流体流向低压地层的现象是_______。
A井漏 B 渗透 C 地下井喷5、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6、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7、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8、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9、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10、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11、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12、井底常压法的原理________。
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13、溢流量越大，关井套压_________。
A越低B越高C不变14、坐岗的主要目的是通过钻井液循环罐面变化来发现井漏和_________。
15、钻井中的溢流最直接的显示是钻井液循环罐面________。
井控设备(五)
❖ 防喷器用完后，应使闸板处于全开位置，以便检 修。
四、钻具内防喷工具
❖ 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。现场常用 方钻杆球阀、钻杆回压凡尔、投入式 单向阀等皆属钻具内防喷工具。
❖ 1、方钻杆球阀
方钻杆上球阀，接头丝扣为左旋螺 纹(反扣)，使用时安装在方钻杆上端。
闸板防喷器投入使用 时应卸下观察孔螺塞 并经常观察有否压井 液或油液流出。
二次密封
•密封圈失效后压注二次密封 脂不可过量，以观察孔不再 泄漏为准。二次密封脂磨擦 阻力大而且粘附砂粒，当活 塞杆回程时对活塞杆损伤较 大，二次密封脂的压注量切 忌多多益善。开井后应及时 打开侧门对活塞杆与其密封 圈进行检修
2.液压闸板防喷器结构原理
双闸板防喷器主要由壳体、侧门、油缸、
活塞、活塞杆、锁紧轴、缸盖、闸板总成等组
成。
工作原理
当高压油进入左右油缸关
闭腔时，推动活塞、活塞杆，使左
右闸板总成沿着闸板室内导向筋限
定的轨道分别向井口中心移动，达
到封井的目的。当高压油进入左右
油缸开启时，左右两个闸板总成分
液压闸板防喷器结构 别向离开井口中心的方向移动，达
❖
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。
控制系统
远程控制台（储能器装置）
节流管汇与压井管汇
不 压 井 起 下 钻 装 置
1.防喷器的性能表示方式
液压防喷器的最大工作压力及公称 通径是液压防喷器的主要工作参数。
最大工作压力是指防喷器承受 的最大井压,又称额定工作压力。它是液 压防喷器的强度，单位是MPa。
井控管汇、内防喷工具
三、内防喷工具
钻具浮阀和旁通阀的安装和使用
钻具浮阀的安装位臵以最接近钻柱底端为原则。
1、常规钻进、通井等钻具组合，止回阀接在钻头与入井第一根钻
铤之间。 2、井底动力钻具组合，止回阀接在井底动力钻具与入井的第一根
钻具之间。
（3）在油气层中取芯钻进使用非投球式取芯工具。止回阀接在取 芯工具与入井第一根钻铤之间。
间的部件通径不小于52mm”。Y
5、含硫和高压地区钻井，四条放喷管线出口都应接出距井口75米以远， 并具备放喷点火条件。N
职工培训中心：袁小云
1225260405 1225260405@
练习题
三、判断题：
1、现场使用节流管汇承压能力必须与所用防喷器组承压能力相匹配。Y
2、手动平板阀可以当节流阀使用。N 3、高压泵将钻井液经压井管汇单流阀注入井内时，钻井液从单流阀的高
口进入低口输出。 N
4、SY/T5964-2006《钻井井控装臵组合配套安装调试与维护》标准规定： “四通至节流管汇之间的部件通径不小于78mm，四通至压井管汇之
防喷单根 等 旁通阀 钻具止回阀 钻具浮阀 方钻杆上 下旋塞
三、内防喷工具
方钻杆旋塞阀
方钻杆旋塞阀可分为：
方钻杆上旋塞阀和方钻杆下旋塞阀；
方钻杆上旋塞阀，接头丝扣为左旋 螺纹使用时安装在方钻杆上端。 方钻杆下旋塞阀，接头丝扣为右旋 螺纹使用时安装在方钻杆下端。
三、内防喷工具
方钻杆旋塞阀用途
“开”“关”一次,此时可用手动
液压泵来维持控制箱操作所需 的油压。
二 、液动节流控制箱
维护及保养
1、随时观察控制箱内外各油、气路管线有无泄漏现象。 2、经常及时放掉控制箱内“气动三联件”上的空气分水滤 气器的积水。 3、经常观察“油位显示计” 油面的高低，少则加油。 每半年更换油箱内的液压油一次,同时清洗滤油器及油箱。 4、每半年检查一次蓄能器充氮压力1Mpa。 5、钻进至油气层前，确保控制箱灵活好用。
钻具内防喷工具
渤海钻探长庆石油工程事业部
箭形止回阀使用 箭形的阀针，呈流线形，受阻 面积小。使用完毕后，立即用清 水把内部冲洗干净，拆下压帽涂 上黄油。 定期检查各密封元件之密封面， 是否有影响密封性能的明显的冲 蚀斑痕，作必要的更换。
渤海钻探长庆石油工程事业部
防喷单根（从下到上）：配合接头+钻杆单根+止回阀 （或者旋塞阀），水眼必须保持畅通，丝扣做好防腐
方钻杆上旋塞阀，接 头丝扣为左旋螺纹（反 扣），使用时安装在方 钻杆上端。 方钻杆下旋塞阀， 接头丝扣为右旋螺纹 （正扣），使用时安装 在方钻杆下端。
渤海钻探长庆石油工程事业部
专用扳手将球阀 转轴旋转90°即 可实现开关
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箭形止回阀顶开装置使用
பைடு நூலகம்
必须配置 丝扣连接可靠 处于顶开状态 抢接后先松开顶 杆关闭止回阀后 再旋卸顶开装置
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本体
钻具浮阀 钻具浮阀是一种全通径、 快速开关的单流阀，当循 环停止时能紧急关闭。
本体
浮阀 芯
浮阀芯
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总结
1.钻具内防喷工具是控制水眼内喷的关键井控设备
2.现场使用过程中要用红漆进行标记
3.必须定期检测、试压，确保正常工作
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1
目
一、钻具内防喷工具的分类 二、钻具内防喷工具的功用
录
渤海钻探长庆石油工程事业部
一、钻具内防喷工具的分类
方钻杆 上、下旋塞 应急旋塞及 扳手
钻具内防喷工具、井控辅助设备
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。
钻具内防喷工具
方钻杆上、 方钻杆上、下旋塞 阀 钻具止回阀 防喷钻杆 钻具旁通阀
SY/T 6426-2005
• 钻具内防喷工具的额定工作压力应不小 于井口防喷器额定工作压力 • 应使用方钻杆旋塞阀，并定期活动；钻 台上配备与钻具尺寸相符的钻具止回阀 或旋塞阀。 • 钻台上准备一根防喷钻杆单根（带与钻 铤连接螺纹相符合的配合接头和钻具止 回阀）。
一进三出口 循环灌
50m
节流管汇
清洗、维修以排 出污物或沉淀
可调节的回压阀， 用以调节罐中气压。气 压高时，可将其开度调 大，反之调小。
这是连接于罐体顶部的真空泵 真空泵装 真空泵 置。可将聚集于罐内顶部的气体 强行抽出
在负压环境中， 钻井液液面压 力低于大气压， 降低了气泡压 力，增加了气 泡的浮力，所 以气泡迅速上 升至液面时破 裂，被排出。
这是连接于罐体底部的 喷射式抽空装置，它可 喷射式抽空装置 将沉积于罐体底部的钻 井液强行吸出。
灌注间隔定时在4~48min。电泵自动 井涌定时10~120s（通常按30s） ， 井漏定时1~12min，当砂泵 砂泵停灌后井口仍有钻井液返出， 按灌注间隔定时启动灌浆而 表明油气井有溢流发生。此时，液 井口始终无泥浆返出，砂泵 流传感器的浆板将继续被液流冲击 会自动停惯灌，报警箱上井 抬起，持续时间达到30s时报警箱 漏灯亮-黄灯。同时电笛 黄灯。 黄灯 井涌灯亮——红灯，同时电笛长鸣报警。 红灯， 红灯 长鸣报警。 往井筒灌浆——绿灯亮。待泥浆 自井口反出后，液流传感器的浆板被 液流冲击抬起，砂泵随即断电停灌， 此时灯熄灭。
井控技术之内防喷工具专题培训课件
工作原理
止回阀在联顶接头处就位后，当高压液体上涌 时，推阀体上行，联顶接头的锯齿形牙和止回阀上 部的卡爪相互锁定，由于阀体上行迫使筒形密封件 胀大密封联顶接头的内孔，阀体内的钢球在弹簧的 作用下密封阀体水眼，这时，止回阀与联顶接头总 成组成了一套内防喷器，从钻柱 内向井下循环液 体时，很容易开启止回阀，而井下液体却不能进入
型号表示
止回阀的基本参数
1、箭形止回阀
箭形止回阀采用 箭形的阀针，呈 流线形，受阻面 积小；凡尔座采 用尼龙圈，耐磨、 密封性能好；下 钻时，钻井液能 进入钻柱，不用 灌钻井液，起钻 时不喷钻井液， 使用寿命长
阀体
压冒 密封套
阀座
阀芯
2、投入式止回阀
组成
投入式止回阀由止 回阀及联顶接头两 部分组成。止回阀 由爪盘螺母、紧定 螺钉、卡爪、卡爪 体、筒形、密封件、 阀体、钢球、弹簧、 尖顶接头等组成； 联顶接头由接头及 止动环组成
阀体水眼，井下流体压力越大，密封性能越好。
3、四川石油管理局关于钻具回压阀和旁通阀的 安装和使用
1.油气层钻井作业中，除下述特殊情况外，都应在钻柱 下部安装钻具回压阀和旁通阀。 ◆堵漏钻具组合； ◆下尾管前的称重钻具组合； ◆处理卡钻事故中的爆炸松扣钻具组合； ◆穿心打捞测井电缆及仪器钻具组合； ◆传输测井钻具组合；
2.除以上特殊情况以外的其它特殊情况，如不能接回压 阀和旁通阀应报告矿区（公司）井控第一责任人或井
控负责人同意后实施
3.钻具回压阀和旁通阀的压力级别根据地层压力选择 35MPa或70MPa。外径、强度应与相连接的钻铤外径、 强度相匹配。
4.钻具回压阀的安装位置以最接近钻柱底端为原则。 ◆ 常规钻进、通井等钻具组合，回压阀接在钻头与入
1-1 井控手册-内防喷工具-旋塞-1029-LJG
5.2.4.当发生溢流或井喷情况时，应尽快用抢关板手（见图5）去关闭旋塞；紧急情况下可增加人数或使用加力杆，注意：抢关时不得损坏转动机构，否则会造成严重后果。
图旋塞的抢关扳手
5.2.5.旋塞扳手打开旋塞时应逆时针旋转，关闭时顺时针旋转，如图6。
15
方钻杆下旋塞
31/2＂
ф127
ф44.5
310х311
610
70 MPa
16
方钻杆下旋塞
31/2＂
ф127
ф44.5
310х311L
610
70 MPa
17
方钻杆下旋塞
31/2＂
ф135
ф44.5
310х311
610
105 MPa
18
方钻杆下旋塞
31/2＂
ф127
ф44.5
310х311
610
70 MPa
4.1.
主要有超声波探伤、磁粉荧光探伤、密封性能检验等。
4.1.1.
主要检测对象是本体、螺纹基体，如图2所示。
图旋塞阀台肩面超声波探伤
4.1.2.
主要检测对象是螺纹、表面裂纹缺陷，如图3所示。
图磁粉荧光探伤
4.1.3.
4.1.3.1.所有方钻杆旋塞阀必须通过密封性能试验，试压介质为清水，当温度低于0℃时试压介质采用柴油。
图旋塞试压接头连接图
试压要求：
4.1.3.2.低压试验压力为2.1Mpa，稳压时间≥5min（分钟），压降应不大于0.7MPa。
4.1.3.3.高压试验压力为方钻杆旋塞阀额定工作压力，稳压时间≥5min（分钟），压降应不大于0.7MPa。
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方钻杆旋塞阀的结构、工作原理
4
方钻杆旋塞阀工作原理
方钻杆旋塞阀是钻柱循环系统中的手动控制阀， 是防范井喷、井涌的有效工具之一。
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。 方钻杆上部旋塞阀连接于水龙头下端和方钻杆上 端之间，方钻杆下部旋塞阀连接于方钻杆下端和 钻杆一端或方钻杆保护接头的上端之间。 方 钻 杆 上 、 下 旋 塞
井控装置教案之-钻具内防喷工具
2011井控培训课件
箭形止回阀的使用注意事项
10
箭形止回阀接在钻铤与钻杆之间。
使用前应进行额定工作压力试验， 如打不开，拆开止回阀检查一下O 形密封圈和圆锥配合面是否碰伤及 其他一些影响密封的部位。 每次使用完后，将所有零件卸开， 清洗干净，并检查是否有损伤，如 完好涂黄油以备下次使用
1
钻井井控装置
第八章钻具内防喷工具
井控装置教案之-钻具内防喷工具
2011井控培训课件
钻具内防喷工具
2
钻具内防喷工具概述
旋塞阀的作用
钻具内防喷工具是装在钻具管 串上的专用工具，主要用来封 闭钻具的中心通孔。 在钻井中发生溢流或井喷时， 钻具内防喷工具能防止钻井液 沿钻柱水眼向上喷出，保证水 龙带及其他装置不因高压而蹩 坏。 现场常用的钻具内防喷工具主 要有方钻杆上、下旋塞阀，钻 具止回阀等，与井口防喷器配 套使用。
密封表硬度高，能 承受钻井液冲蚀作 用。
长期使用密封性能 受冲蚀、腐蚀影响。
井控装置教案之-钻具内防喷工具
2011井控培训课件
投入止回阀的结构、工作原理
12
投入回压阀结构 由接头体、 止推压套、 芯轴、密封 衬套、卡瓦 牙、卡瓦体 等组成。
投入止回阀工作原理
当井下发生溢流时将回压阀 从钻具水眼投入(或泵送)， 回压阀下行至就位接头，靠 锯齿形锁牙相互锁定，而上 行锥体迫使堵塞器胀大密封 就位接头的孔壁，阀体下部 孔内装有钢球和弹簧，利用 弹簧力将钢球承托在阀体的 密封座上，这时就位接头和 回压阀总成组成一套内防喷 装置。
投入止回阀应用塑料布包起来，妥善保管，以备急用。
使用完后，应卸下止动环后，自上而下推出来，清洗干净涂发黄油， 并更换损伤的零件。
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蝶形止回阀的结构、工作原理
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蝶形回压阀结构 由壳体、阀座、 阀体、阀杆、弹 簧座、弹簧等构 成。 长期按在钻具中 使用，其零部件 会因钻井液的冲 蚀和腐蚀而损坏， 使阀体脱落，堵 塞钻头水眼
手动旋塞阀是钻柱循环系统中 的手动控制阀，主要包括方钻 杆上、下旋塞阀和钻具备用旋 塞阀，按不同使用条件安装在 不同的位置。 方钻杆在井内发生井涌或井喷 时，可先关闭旋塞阀，然后关 防喷器，以防止井涌或井喷时 钻具内失控。
井控装置教案之-钻具内防喷工具
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方钻杆旋塞阀的结构、工作原理
方钻杆旋塞阀操作非常简单，只要用专业扳手按 指示要求转动90度即可，实现开和关。
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方钻杆旋塞阀使用注意事项
5
使用前选用专用扳手旋转操作键，看能否转动灵活、到位或过位。
连接时注意吊钳咬打部位为自母扣台肩向下200mm范围，不得打咬 操作键部位。
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球形止回阀的结构、工作原理
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球形回压阀结构 由密封球、弹簧、 弹簧座阀座等组成。
球形止回阀工作原理 当钻井过程中发生 井涌井喷时，借助 弹簧力及上反循环 压力迅速自动关闭 其阀孔通道，堵截 钻具水眼通道，防 止井喷事故发生确 保钻井设备和人身 安全。
接到方钻杆上、下端后，再次用扳手试操作键的灵活程度，并将旋塞 阀打在开位，方可下井。 方钻杆在井内发生溢流或井喷时，应就近关闭方钻杆上、下旋塞。 经常开关上、下旋塞，以免锈死无法正常使用。 旋塞扳手应放在离井口较近的地方，并防止落井或丢失。
旋塞阀选用时，应保证其最大工作压力与井口防喷器组压力等级一致。
当关旋塞阀后，球阀上下压差过大难打开时，应考虑在球阀上部加压， 以便顺利打开旋塞阀。
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顶驱旋塞阀
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井控装置教案之-钻具内防喷工具
2011井控培训课件
钻具止回阀的作用、分类
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钻具止回阀的作用 在起下钻过程中发生井喷时，常在 钻具上接回压凡耳，目的是防止井 液上窜，保护水龙带并便于不压井 继续下钻作业。但很难获得关井立 关压力。 钻具止回阀的分类 钻具回压阀按其结构形式分四种 箭形回压阀(FJ) 球型回压阀(FQ) 蝶形回压阀(FD) 投入式回压阀(FT)
分类 钻 具 回 压 阀 分 类
代号
箭形止回阀
球形止回阀 蝶形止回阀 投入止回阀
FJ
FQ FD FT
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箭形止回阀的结构、工作原理
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井控装置教案之-钻具内防喷工具
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箭形止回阀的结构、工作原理
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箭形回压阀结构 主要由阀体、压帽、密封盒、 垫圈、密封箭、阀座等组成。
3
方钻杆旋塞阀的结构 钻杆上、下旋塞的结构相同， 均是球阀结构。 主要由阀体、上下阀座、球体、 旋块、挡圈、弹簧以及非金属 密封加组成。 安装位置 上旋塞连接于水龙头下端和方 钻杆之间。 下旋塞连接于方钻杆下端和方 钻杆保护接着之间。
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箭形止回阀工作原理 当钻井过程中发生井涌井喷时， 借助上反循环压力迅速自动关 闭其阀孔通道，堵截钻具水眼 通道，防止井喷事故发生确保 钻井设备和人身安全。
密封箭类似于针形阀的阀针， 受钻井液冲蚀作用小，再加上 表而有较高的硬度，使用寿命 较长。
密封垫采用耐冲蚀抗腐蚀的尼 龙材料，长期使用密封性能可 靠。
2011井控培训课件
井控装置教案之-钻具内防Biblioteka 工具投入止回阀的结构、工作原理
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井控装置教案之-钻具内防喷工具
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投入止回阀使用注意事项
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联顶接头接在钻铤与钻杆之间，其内径不得小于钻杆最小内径。
钻杆最小内径应保证阀体通过，必须时用通井规通径试验。
联顶接头上的止动环要上紧。 投入止回阀的卡瓦应能依靠自重下、下活动。