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钻井气控制系统
16、自己选择的路、跪着也要把它走 完。 17、一般情况下)不想三年以后的事， 只想现 在的事 。现在 有成就 ，以后 才能更 辉煌。
18、敢于向黑暗宣战的人，心里必须 充满光 明。 19、学习的关键--重复。
20、懦弱的人只会裹足不前，莽撞的 人只能 引为烧 身，只 有真正 勇敢的 人才能 所向披 靡。
55、 为 中 华 之 崛起Biblioteka 读书。 ——周 恩来谢谢！
51、 天 下 之 事 常成 于困约 ，而败 于奢靡 。——陆 游 52、 生 命 不 等 于是呼 吸，生 命是活 动。——卢 梭
53、 伟 大 的 事 业，需 要决心 ，能力 ，组织 和责任 感。 ——易 卜 生 54、 唯 书 籍 不 朽。——乔 特
16、自己选择的路、跪着也要把它走 完。 17、一般情况下)不想三年以后的事， 只想现 在的事 。现在 有成就 ，以后 才能更 辉煌。
18、敢于向黑暗宣战的人，心里必须 充满光 明。 19、学习的关键--重复。
20、懦弱的人只会裹足不前，莽撞的 人只能 引为烧 身，只 有真正 勇敢的 人才能 所向披 靡。
55、 为 中 华 之 崛起Biblioteka 读书。 ——周 恩来谢谢！
51、 天 下 之 事 常成 于困约 ，而败 于奢靡 。——陆 游 52、 生 命 不 等 于是呼 吸，生 命是活 动。——卢 梭
53、 伟 大 的 事 业，需 要决心 ，能力 ，组织 和责任 感。 ——易 卜 生 54、 唯 书 籍 不 朽。——乔 特
钻井井控装置PPT课件
或密封表面损伤 更换新件
侧门铰链连接 密封表面拉伤，密 修复密封表面，
处漏油
封圈损坏
更换密封圈
钻井井控装置
常见故障及处理方法
故障现象 闸板关闭后 封不住压
液控油路正 常，不能液 压开井
产生原因
排除方法
闸板密封胶芯损 更换闸板密封 坏，壳体闸板腔 胶芯，修复密 上部密封面损坏 封面
闸板被泥砂卡住 清除泥砂，加 大液控压力
钻井井控装置
开关侧门注意事 项
侧门不应同时打开。 侧门没充分旋开或没紧固前，都不许进行液 压动作。 旋动侧门时，液控压力油应处于卸压状态。 侧门打开后，液动伸缩闸板时、须挡住侧门。
钻井井控装置
侧门的旋开角度
钻井井控装置
闸板防喷器的机械锁紧装置
• 闸板防喷器机械锁紧装置的作用 1、当闸板防喷器液动关井后，采用机械的方法将 闸板固定住，然后将压力油卸掉，以免长期关井蹩 漏油管，并防止“开井失控”的误操作事故。 2、闸板防喷器关井时，一旦液控系统发生故障， 可以手动操作实现闸板关井动作。
钻井井控装置
闸板防喷器的手动锁紧与解锁
液压关井后，手动顺时针方向同时旋转两个手 轮，使锁紧轴从活塞内伸出，直到锁紧轴台肩 紧贴止推轴承处的挡盘为止，这时手轮也被迫 停止转动，再回旋手轮1/4~1/2圈。（顺旋， 到位，回旋） 解锁方法相反（逆旋，到位，回旋 ）
钻井井控装置
闸板防喷器的关井操作步骤
液压关井，在远程控制台上操作；使蓄能器装 置上控制该闸板防喷器的三位四通换向阀手柄 扳到关位。 手动锁紧；顺时针旋转两操作杆手轮，到位后 回旋1/4~1/2圈。 液控压力油卸压，在远程控制台上操作；使蓄 能器装置上控制该闸板防喷器的三位四通换向 阀手柄处于中位。
侧门铰链连接 密封表面拉伤，密 修复密封表面，
处漏油
封圈损坏
更换密封圈
钻井井控装置
常见故障及处理方法
故障现象 闸板关闭后 封不住压
液控油路正 常，不能液 压开井
产生原因
排除方法
闸板密封胶芯损 更换闸板密封 坏，壳体闸板腔 胶芯，修复密 上部密封面损坏 封面
闸板被泥砂卡住 清除泥砂，加 大液控压力
钻井井控装置
开关侧门注意事 项
侧门不应同时打开。 侧门没充分旋开或没紧固前，都不许进行液 压动作。 旋动侧门时，液控压力油应处于卸压状态。 侧门打开后，液动伸缩闸板时、须挡住侧门。
钻井井控装置
侧门的旋开角度
钻井井控装置
闸板防喷器的机械锁紧装置
• 闸板防喷器机械锁紧装置的作用 1、当闸板防喷器液动关井后，采用机械的方法将 闸板固定住，然后将压力油卸掉，以免长期关井蹩 漏油管，并防止“开井失控”的误操作事故。 2、闸板防喷器关井时，一旦液控系统发生故障， 可以手动操作实现闸板关井动作。
钻井井控装置
闸板防喷器的手动锁紧与解锁
液压关井后，手动顺时针方向同时旋转两个手 轮，使锁紧轴从活塞内伸出，直到锁紧轴台肩 紧贴止推轴承处的挡盘为止，这时手轮也被迫 停止转动，再回旋手轮1/4~1/2圈。（顺旋， 到位，回旋） 解锁方法相反（逆旋，到位，回旋 ）
钻井井控装置
闸板防喷器的关井操作步骤
液压关井，在远程控制台上操作；使蓄能器装 置上控制该闸板防喷器的三位四通换向阀手柄 扳到关位。 手动锁紧；顺时针旋转两操作杆手轮，到位后 回旋1/4~1/2圈。 液控压力油卸压，在远程控制台上操作；使蓄 能器装置上控制该闸板防喷器的三位四通换向 阀手柄处于中位。
钻井气控制系统
图6-9
通风型气胎离合器
通风型气胎离合器是在普通气胎离合器的基础 上发展起来的。其特点是：隔热和通风散热性能 好，气胎本身在工作时不承受扭矩；挂合平稳、 摘开迅速、摩擦片厚、寿命长；易损件少，更换 易损件方便；经济性好。 通常，造成气胎离合器损坏的原因是工作过程 中，；离合器摩擦片的打滑及半打滑而产生大量 的热，使得气胎被烧坏，橡胶老化而损坏。
• 注意：过滤器使用中要定期清洗和更换滤芯，否
则将增加过滤阻力，降低过滤效果，甚至堵塞。
3
空气干燥器
• 空气干燥器的作用是降低空气的湿度，为 系统提供所需要的干燥压缩空气。（注： 若使用有油压缩机，则要在干燥器入口处 安装除油器。）
4 除油器和分水排水器
• 除油器和分水排水器的作用是滤除压缩空 气中的油分和水分，并及时排除。
钻井机械辅助设备系统研究
第六章 钻井气控制系统
第一节 概
述
• 钻机的控制系统是整套钻机 必不可少的组成部分，是钻 机的中枢神经系统。
一、钻井工艺对控制系统的要求
• （1）控制要迅速、柔和、准确及安全可靠； ）控制要迅速、柔和、准确及安全可靠； • （2）操作要灵活方便、省力，维修以及更 2）操作要灵活方便、省力， 换元件容易； 换元件容易； • （3）操作协调，便于记忆。 ）操作协调，便于记忆。
一 气缸
• 定义：气缸是输出往复直线运动或摆动运 动的执行元件。
一般用于短行程或对活塞杆推力、 1· 单作用式气缸一般用于短行程或对活塞杆推力、 动速度要求不高的场合。 运 动速度要求不高的场合。 2.薄膜式气缸 2.薄膜式气缸 薄膜式气缸：利用压缩空气使膜片变形来推动活塞 杆做直线运动的气缸。 杆做直线运动的气缸。 薄膜式气缸由缸体、膜片、膜盘和活塞杆等组成。 薄膜式气缸由缸体、膜片、膜盘和活塞杆等组成。 膜片形状有盘形膜片和平膜片两种。 膜片形状有盘形膜片和平膜片两种。 膜片材料有：夹织物橡胶、钢片和磷青铜片。 膜片材料有：夹织物橡胶、钢片和磷青铜片。常用的 为夹织物橡胶，金属膜片只用于行程较小的膜片式气缸。 为夹织物橡胶，金属膜片只用于行程较小的膜片式气缸。 3.回转式气缸 回转式气缸由导气头体、缸体、活塞、活塞杆等组成。 回转式气缸由导气头体、缸体、活塞、活塞杆等组成。 回转式气缸的缸体连同缸盖及导气芯可被携带回转； 回转式气缸的缸体连同缸盖及导气芯可被携带回转； 活塞和活塞杆只能作往复直线运动；导气头体外接管路， 活塞和活塞杆只能作往复直线运动；导气头体外接管路， 固定不动。 固定不动。
2024版石油钻井八大系统(PPT课件)
石油钻井八大系统(PPT课件)目录CATALOGUE•钻井系统概述•八大系统详解•钻井设备介绍•钻井技术探讨•现场操作与安全管理•未来发展趋势预测01CATALOGUE钻井系统概述钻井定义与分类钻井定义利用机械设备，将地层钻成具有一定深度和直径的圆柱形孔眼的工程作业。
钻井分类根据钻井目的和方式不同，可分为地质勘探井、工业油气井、水文地质井、地热井等。
钻井工艺流程包括井场平整、设备安装调试、钻具组合等。
使用钻头破碎岩石，形成井眼。
在井眼内下入套管，并注入水泥浆封固套管与井壁之间的环形空间。
包括井口装置安装、试油测试等作业，最终完成钻井工程。
钻前准备钻进固井完井提供钻进所需的旋转动力和起升动力，是整个钻井系统的核心。
钻机钻具泥浆系统包括钻头、钻铤、钻杆等，用于传递扭矩、破碎岩石并引导井眼轨迹。
由泥浆泵、泥浆池、泥浆净化设备等组成，用于循环泥浆以冷却钻头、携带岩屑并维持井壁稳定。
030201固控系统动力系统控制系统安全防护系统01020304通过振动筛、除砂器、除泥器等设备对泥浆进行净化处理，保证泥浆性能稳定。
为钻机提供动力，包括柴油机、电动机等。
对钻机各部件进行集中控制，实现自动化或半自动化操作。
包括防喷器、防火器材等，确保钻井作业安全进行。
02CATALOGUE八大系统详解钻头、钻柱、转盘、驱动装置等组成提供钻头的旋转动力，破碎岩石，形成井眼功能旋转速度控制、扭矩控制、防卡钻技术等关键技术旋转系统循环系统组成泥浆泵、泥浆管线、泥浆池、钻头等功能循环钻井液，携带岩屑，冷却钻头，稳定井壁关键技术泥浆性能控制、循环压力控制、防漏防喷技术等柴油机、电动机、发电机、传动装置等组成提供钻井所需的动力，驱动各系统运转功能动力匹配技术、节能技术、排放控制技术等关键技术组成天车、游车、大钩、绞车等功能起升和下放钻具，控制钻压，实现钻进和起下钻作业关键技术起升力控制、防碰防顿技术、自动化控制技术等功能控制各系统的运行，实现钻井过程的自动化和智能化组成司钻控制台、电气控制系统、液压控制系统等关键技术控制系统集成技术、故障诊断技术、远程监控技术等03关键技术传动效率控制技术、减振降噪技术、可靠性设计等01组成变速箱、传动轴、万向节等02功能传递动力和扭矩，实现各系统的协同工作1 2 3井口装置、防喷器、压井管汇等组成控制井口压力，防止井喷和井漏，确保钻井安全功能井控装置设计技术、井控工艺技术、应急处理技术等关键技术组成振动筛、除砂器、除泥器、离心机等功能清除钻井液中的固相颗粒，维护钻井液性能，提高钻井效率关键技术固控设备选型技术、固控工艺流程设计技术、固控效果评价技术等03CATALOGUE钻井设备介绍钻机类型及特点陆地钻机适用于陆地石油钻井，稳定性好，移动方便。
钻井气控制系统.ppt
滴，以便经油水分离 器排出。
按冷却方式分类
水冷式
风冷式
2 空气过滤器
• 空气过滤器的作用是滤除压缩空气中含有的液态
水滴、油滴、固体粉尘颗粒及其他的杂质。 • 空气过滤器的组成：壳体和滤芯。
• 注意：过滤器使用中要定期清洗和更换滤芯，否
则将增加过滤阻力，降低过滤效果，甚至堵塞。
3 空气干燥器
• 空气干燥器的作用是降低空气的湿度，为 系统提供所需要的干燥压缩空气。（注： 若使用有油压缩机，则要在干燥器入口处 安装除油器。）
流量和流动方向，以便使执行机构完成预
1 定运动规律的元件。
储气罐
（4）辅助元件：使压主气缩路 空气净化、消声及元
件间连接等所需要的装置。
图6-1
• 1:导气龙头 • 2： • 3：调压继气器 • 4：转盘手柄调压阀 • 5：旋塞阀
第二节 供气设备
• 供气设备：供气设备是气控系统的动力源， 它提供清洁、干燥且具有一定压力和流量 的压缩空气，以满足不同条件的使用场合 对压缩空气质量的要求。
• （4）与机械控制相比，气控制容易布局和 操纵，调速方便易于实现快速的直线往复 运动、摆动和旋转运动。
三、钻井气控制系统的特点
• （5）元件结构简单，容易实现标准化，系 统化，制造容易。
• （6）对工作环境适应性好，在寒冷的条件 下，仍能保证正常工作，工作安全可靠。
• （7）空气有可压缩性，因而在载荷时，传 递运动不够平稳、均匀。
钳、动力卡瓦等起下钻操作机械的控制。 • （7）对辅助装置，如空气压缩机、发电机
以及钻井液搅拌器的控制。
三、钻井气控制系统的特点
• （1）经济可靠。 • （2）空气的粘度小，管内流动压力损失小，
按冷却方式分类
水冷式
风冷式
2 空气过滤器
• 空气过滤器的作用是滤除压缩空气中含有的液态
水滴、油滴、固体粉尘颗粒及其他的杂质。 • 空气过滤器的组成：壳体和滤芯。
• 注意：过滤器使用中要定期清洗和更换滤芯，否
则将增加过滤阻力，降低过滤效果，甚至堵塞。
3 空气干燥器
• 空气干燥器的作用是降低空气的湿度，为 系统提供所需要的干燥压缩空气。（注： 若使用有油压缩机，则要在干燥器入口处 安装除油器。）
流量和流动方向，以便使执行机构完成预
1 定运动规律的元件。
储气罐
（4）辅助元件：使压主气缩路 空气净化、消声及元
件间连接等所需要的装置。
图6-1
• 1:导气龙头 • 2： • 3：调压继气器 • 4：转盘手柄调压阀 • 5：旋塞阀
第二节 供气设备
• 供气设备：供气设备是气控系统的动力源， 它提供清洁、干燥且具有一定压力和流量 的压缩空气，以满足不同条件的使用场合 对压缩空气质量的要求。
• （4）与机械控制相比，气控制容易布局和 操纵，调速方便易于实现快速的直线往复 运动、摆动和旋转运动。
三、钻井气控制系统的特点
• （5）元件结构简单，容易实现标准化，系 统化，制造容易。
• （6）对工作环境适应性好，在寒冷的条件 下，仍能保证正常工作，工作安全可靠。
• （7）空气有可压缩性，因而在载荷时，传 递运动不够平稳、均匀。
钳、动力卡瓦等起下钻操作机械的控制。 • （7）对辅助装置，如空气压缩机、发电机
以及钻井液搅拌器的控制。
三、钻井气控制系统的特点
• （1）经济可靠。 • （2）空气的粘度小，管内流动压力损失小，
钻井气控制系统.pptx
• （1）对于整体起升的井架，在起升时缓冲 落时推开井架的控制。
• （2）对动力机的启动、调速、并车、停车的控制。 • （3）对钻井绞车、钻井泵、转盘等启动与停车的控制。 • （4）对钻井绞车滚筒和转盘的转速及旋转方向的控制。
的控制，放
第4页/共64页
二、钻井控制系统的作用
• （5）对钻井绞车滚筒制动与放松的控制。 • （6）对绞车猫头摘挂的控制。对动力大 钳、动力卡瓦等起下钻操作机械的控制。 • （7）对辅助装置，如空气压缩机、发电机以及钻井液搅拌器的控制。
第23页/共64页
二 气动马达
• 定义：气动马达是输出旋转运动机械能的执行元件。
第24页/共64页
三 气动摩擦离合器
定义：气动摩擦离合器在挂合时用于传递转矩， 摘开时刻是主动件与被动件分离，动力被切断。 它可使工作机起动平稳，换挡方便，并有过载 保护作用。
特点： （1）传动柔和，具有弹性、抗冲击、吸收振 动； （2）操作省力、方便、迅速、易于实现远距离 集 中控制； （3）结构简单、寿命长； （4）反应快； （5）能准确地控制所传递的扭矩； （6）能补偿安装误差。 第25页/共64页
第28页/共64页
接合时，压缩空气进入气胎，气胎沿径向向内膨胀，推动扇形体沿着导向槽相对于固定 在挡板上的承扭杆向轴心移动，使摩擦片逐渐抱紧摩擦轮，实现挂合。同时板簧也受到 压缩。 由于扇形体和气胎之间无连接，故摩擦轮与摩擦片工作表面产生的转矩，不经过气胎， 而是经过扇形体、承扭杆、挡板、钢圈等零件来传递的。 此外，扇形体将发热的摩擦片与气胎隔开，且扇形体内部做成了蜂窝状结构，即在通风 孔中铸有许多小散热片。在挡板上内圈相应位置上亦开有通风孔槽，使工作过程中产生 的热量能尽快散发到周围的空气中而不影响气胎。
• （2）对动力机的启动、调速、并车、停车的控制。 • （3）对钻井绞车、钻井泵、转盘等启动与停车的控制。 • （4）对钻井绞车滚筒和转盘的转速及旋转方向的控制。
的控制，放
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二、钻井控制系统的作用
• （5）对钻井绞车滚筒制动与放松的控制。 • （6）对绞车猫头摘挂的控制。对动力大 钳、动力卡瓦等起下钻操作机械的控制。 • （7）对辅助装置，如空气压缩机、发电机以及钻井液搅拌器的控制。
第23页/共64页
二 气动马达
• 定义：气动马达是输出旋转运动机械能的执行元件。
第24页/共64页
三 气动摩擦离合器
定义：气动摩擦离合器在挂合时用于传递转矩， 摘开时刻是主动件与被动件分离，动力被切断。 它可使工作机起动平稳，换挡方便，并有过载 保护作用。
特点： （1）传动柔和，具有弹性、抗冲击、吸收振 动； （2）操作省力、方便、迅速、易于实现远距离 集 中控制； （3）结构简单、寿命长； （4）反应快； （5）能准确地控制所传递的扭矩； （6）能补偿安装误差。 第25页/共64页
第28页/共64页
接合时，压缩空气进入气胎，气胎沿径向向内膨胀，推动扇形体沿着导向槽相对于固定 在挡板上的承扭杆向轴心移动，使摩擦片逐渐抱紧摩擦轮，实现挂合。同时板簧也受到 压缩。 由于扇形体和气胎之间无连接，故摩擦轮与摩擦片工作表面产生的转矩，不经过气胎， 而是经过扇形体、承扭杆、挡板、钢圈等零件来传递的。 此外，扇形体将发热的摩擦片与气胎隔开，且扇形体内部做成了蜂窝状结构，即在通风 孔中铸有许多小散热片。在挡板上内圈相应位置上亦开有通风孔槽，使工作过程中产生 的热量能尽快散发到周围的空气中而不影响气胎。
钻井气控制系统
按冷却方式分类
水冷式
风冷式
a
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2 空气过滤器
• 空气过滤器的作用是滤除压缩空气中含有的液态
水滴、油滴、固体粉尘颗粒及其他的杂质。 • 空气过滤器的组成：壳体和滤芯。
• 注意：过滤器使用中要定期清洗和更换滤芯，否
则将增加过滤阻力，降低过滤效果，甚至堵塞。
a
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3 空气干燥器
• 空气干燥器的作用是降低空气的湿度，为 系统提供所需要的干燥压缩空气。（注： 若使用有油压缩机，则要在干燥器入口处 安装除油器。）
和排污阀等附件。此外，储气罐还必须符合锅炉 及压力容器安全规则的要求，如使用前应按标准 进行水压试验等。
a
21
第三节 执行元件
• 执行元件的作用是将压缩空气和压力能转 换为机械能，驱动工作部件工作。
• 常用组件：气缸、气动马达和气动摩擦离 合器。
a
22
一 气缸
• 定义：气缸是输出往复直线运动或摆动运 动的执行元件。
• 混合气体中的杂质会对整个系统带来不良 影响，因此，在气动传动系统中，设置除 气、除油、除尘和干燥等气源净化装置。
• 常用净化装置有冷却器、空气过滤器、空 气干燥器、除油器、a分水排水器和油雾器。15
1 冷却器
• 冷却器的作用是将空
气压缩机排除的气体 由140~170℃降至 40~50℃，使压缩空气 中的油雾和水汽迅速 达到饱和，大部分析 出并凝结成水滴和油 滴，以便经油水分离 器排出。
a
4
二、钻井控制系统的作用
• （1）对于整体起升的井架，在起升时缓冲 的控制，放落时推开井架的控制。
• （2）对动力机的启动、调速、并车、停车 的控制。
• （3）对钻井绞车、钻井泵、转盘等启动与 停车的控制。
油气井压力控制(PPT 66张)
pb ph pa p b p h p sb p b p h p sg p b max p h p a p sg p b min p h p sb
p p p b p f
下钻时：
最大井底压力： 最小井底压力： 安全钻井的压力平衡条件：
p p p p p
章油气井压力控制
本章主要内容:
井眼与地层压力系统
欠平衡压力钻井
井涌的原因、征兆与检测方法
概述
油气井压力控制——在钻井过程中对地层压力进行控制。 井控的基本要求： 1、有效地控制地层压力，防止井喷。 2、防止井漏、井塌和缩径等复杂情况的发生 3、有效的保护油气层 井控的技术内容： 1、地层压力的预测和监测
d p
P—安全附加压力；
—安全附加密度；
油井： P = 1.5~3.5 Mpa
= 0.05~ 0.1
= 0.07~0.15
气井：
P
= 3.5~5.0 Mpa
三、平衡与欠平衡压力钻井
1、平衡压力钻井 （1）概念： 在有效的控制地层压力和维持井壁稳定的前提下， 尽可能降低钻井液密度，使钻井液液柱压力刚好等于 或略大于地层压力，达到解放钻速和保护油气层的目 的，这种钻井方法称为平衡压力钻井。 （2）技术关键：
三、气侵的特点
1、气侵的途径与方式 • 岩石孔隙内的气体随钻碎的岩屑进入井内钻井液
• 气层中的气体由于浓度差通过泥饼向井内扩散
• 当井底压力小于地层压力时，气层中的气体大量 流入或深入井内 2、气侵的特点及危害 （1）侵入井内的气体由井底向井口运移，体积逐渐 膨胀，越接近地面，膨胀越快，因此，在地面看起来气 侵很严重的钻井液，在井底只有少量气体侵入。 （2）一般情况下，气体侵入钻井液呈分散状态，井 底泥桨液柱压力的降低是非常有限的，只要及时有效的 除气，就能有效的避免井喷。
钻井现场井控管理PPT课件
3
一、关于对井控工作的认识
井 ♦先注后采，注水压力高，原始地层压力破坏，地层压 控 力不定。
形 ♦井身结构限制，处理受限
势 ♦伴生气含量高，有闪爆风险
面 ♦现场井控问题依然大量存在；溢流险情频发，川庆长
临 庆区域70起。
挑 战
♦井喷事故每年发生
♦思想上不够重视
4
一、关于对井控工作的认识
如何管控？ 明确职责 相关制度必须明确井控管理职责
28
四、井控设备的试压、安装、维护
井控装置试压要求及内容
1.对所有的防喷器，节流、压井管汇及 阀件均要逐一试压，节流阀不作密封 试验。 2.防喷器组在井控车间用清水试压。 环形防喷器（封钻杆试压，不试空井 ）、闸板防喷器和节流压井管汇、防 喷管线试压到额定工作压力，并做 1.4-2.1 MPa的低压试验。防喷器组 发给钻井队时，要有井控车间检测报 告，钻井队和井控车间各持一份，超 过检修周期或预计不能在检修周期内 打完一口井的不能发给钻井队使用。
7
一、关于对井控工作的认识
落实要求 某一特定背景下的下发的制度、文件、要求，如：
《中国石油天然气集团公司关于 进一步加强井控工作的实施意见 》（中油字（2006）274号
对集团公司井控管理规定的 补充文件，特别强调高压、高含 硫、高危地区油气井的井控工作
《关于转发集团公司《关于汲取 英国石油公司井喷事故教训 进 一步加强井控管理工作的通知》 的通知（工技处发（2010）6号
《钻井井控装置组合配套安装调试 与维护》（SY/T5964-2006）
29
四、井控设备的试压、安装、维护
3.全套井口装置在现场安装好后，在不超过套管抗内压强度80%前 提下，环形防喷器封闭钻杆试压到额定工作压力的70%；闸板防喷 器、方钻杆旋塞阀、四通、压井管汇、防喷管线和节流管汇(节流 阀前)试压到额定工作压力；………以上各项试压，稳压时间均 ≥10分钟，密封部位无渗漏为合格(允许压降参考值≤0.7MPa)。同 时防喷器应做1.4-2.1MPa的低压试验。 4.防喷器控制系统用液压油按规定压力试压，其余井控装置试压介 质均为清水(冬季加防冻剂，同时试完压后应该清空)。
一、关于对井控工作的认识
井 ♦先注后采，注水压力高，原始地层压力破坏，地层压 控 力不定。
形 ♦井身结构限制，处理受限
势 ♦伴生气含量高，有闪爆风险
面 ♦现场井控问题依然大量存在；溢流险情频发，川庆长
临 庆区域70起。
挑 战
♦井喷事故每年发生
♦思想上不够重视
4
一、关于对井控工作的认识
如何管控？ 明确职责 相关制度必须明确井控管理职责
28
四、井控设备的试压、安装、维护
井控装置试压要求及内容
1.对所有的防喷器，节流、压井管汇及 阀件均要逐一试压，节流阀不作密封 试验。 2.防喷器组在井控车间用清水试压。 环形防喷器（封钻杆试压，不试空井 ）、闸板防喷器和节流压井管汇、防 喷管线试压到额定工作压力，并做 1.4-2.1 MPa的低压试验。防喷器组 发给钻井队时，要有井控车间检测报 告，钻井队和井控车间各持一份，超 过检修周期或预计不能在检修周期内 打完一口井的不能发给钻井队使用。
7
一、关于对井控工作的认识
落实要求 某一特定背景下的下发的制度、文件、要求，如：
《中国石油天然气集团公司关于 进一步加强井控工作的实施意见 》（中油字（2006）274号
对集团公司井控管理规定的 补充文件，特别强调高压、高含 硫、高危地区油气井的井控工作
《关于转发集团公司《关于汲取 英国石油公司井喷事故教训 进 一步加强井控管理工作的通知》 的通知（工技处发（2010）6号
《钻井井控装置组合配套安装调试 与维护》（SY/T5964-2006）
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四、井控设备的试压、安装、维护
3.全套井口装置在现场安装好后，在不超过套管抗内压强度80%前 提下，环形防喷器封闭钻杆试压到额定工作压力的70%；闸板防喷 器、方钻杆旋塞阀、四通、压井管汇、防喷管线和节流管汇(节流 阀前)试压到额定工作压力；………以上各项试压，稳压时间均 ≥10分钟，密封部位无渗漏为合格(允许压降参考值≤0.7MPa)。同 时防喷器应做1.4-2.1MPa的低压试验。 4.防喷器控制系统用液压油按规定压力试压，其余井控装置试压介 质均为清水(冬季加防冻剂，同时试完压后应该清空)。
石油钻井行业井控技术管理的PPT
4、三级井控
5、井侵 6、溢流 7、井涌
8、井喷
9、井喷失控
井控
井控即压力控制。就是要 采取一定的方法控制住地层孔 隙压力，基本上保持井内压力 平衡。
钻井过程的压力关系
1、井底压力大于地层压力 过平衡钻井 2、井底压力小于地层压力 欠平衡钻井 3、井底压力等于或稍大于地层压力 近平衡 钻井。
一级井控
2 ）异常压力地层
正常压力地层：指地层压力系数在1~1.07之间的地 层为正常压力地层 异常低压地层是指：地层压力系数小于1的地层称 之为异常低压地层。
异常高压地层是指：地层压力系数大于1.07的地层称 之为异常高压地层。
2、破裂压力
地层破裂压力是指某一深度地层发生破碎或 裂缝时，所能承受的压力。 钻进时，钻井液柱压力的下限要保持与地层 压力相平衡，即不污染油气层，又能提高钻速， 实行压力控制。而其上限则不应超过地层的破裂 压力，以免压裂地层造成井漏。
一级井控是依靠适当的钻井液密度
来控制住地层孔隙压力，使得没有 地层流体侵入井内，井涌量为零， 没有溢流产生。
二级井控
二级井控是依靠井内
正在使用中的钻井液 密度不能控制住地层 孔隙压力，依靠地面 设备、井控技术恢复 井内压力平衡的工作 过程。
三级井控
二级井控失败，井
涌量增大，失去了 控制，发生了井喷， 这时依靠井控技术 和井控设备恢复对 井的控制，达到初 级井控状态，叫做 三级井控。
3、激动压力和抽吸压力
抽吸压力：就是由 于上提钻柱而使井 底压力减小，抽吸 压力值就是阻挠钻 井液向下流动的流 动阻力值。
如图所示
激动压力：就是由于 下放钻柱而使井底压 力增加，激动压力值 就是阻挠钻井液向上 流动的流动阻力值。
钻井工程油气井压力控制PPT课件
（2）气体侵入钻井液后呈分散状态，井底泥浆液柱压力的降 低是非常有限的。只要及时有效地除气，就可有效避免井 喷。
（3）当井底积聚相当体积的气体形成气柱时，随着气柱的上 升（滑脱上升或循环上升），环境压力降低，体积膨胀变 大，替代的钻井液量越来越多，使井底压力大大降低，更 多的气体将以更快的速度侵入井内，最终导致井喷。
非循环状态下钻柱内与井底不连通，立压表无显示。 • 不循环法：
• 关井后等待套压相对稳定，记录下套压pa；
• 不开节流阀，小排量缓慢启动泵，直到套压开始升高
为pa´时停泵，并记录下此时泵压psp´； • 计算关井立压： psp= psp´-（ pa´ -pa）
• 适用于不知道泵速及相应循环压耗的情况。
（3）钻井液液柱压力
ph 0.0098d h1
h1----环空液柱垂直高度，m。
（4）井内波动压力
抽吸压力：
psb=0.00981SbD （MPa）
激动压力：
psg=0.00981SgD （MPa）
Sb----抽吸压力的当量泥浆密度（抽吸压力系数），
g/cm3。
一般 Sb=0.036～0.08.g/cm3。
• 岩石孔隙中的气体随钻碎的岩屑进入井内钻井 液；
• 气层中的气体由于浓度差通过泥饼向井内扩散； • 当井底压力小于地层压力时，气层中的气体大
量流入或渗入井内。
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2、气侵的特点及危害
（1）侵入井内的气体由井底向井口运移时，体积逐渐膨胀， 越接近地面，膨胀越快。因此，在地面看起来气侵很严重 的钻井液，在井底只有少量气体侵入。
钻井液密度由d变为d1，因此，循环 立 管 压 力 从 初 始 循 环 立 管 压 力 pTi 逐 渐 变化为压井结束时的终了循环立管压 力pTf 。
钻机的气控制系统
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石油钻采机械——任连城
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钻机的控制系统
进入干燥器的空气首先进入热交换器冷却， 经初步冷却的空气中析出的水份和油份经 分离器排出。然后，空气再进入致冷器， 进一步冷却到2～5℃，使空气中含有的水 份、油份等由于温度的降低而进一步大量 地析出，经分水排水器排出。冷却后的空 气再进入热交换器加热输出。
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钻机的控制系统
工作原理：
排气时，将操纵机构松开(图 a)，上阀座在顶杆套弹簧作用下 向上移动复位，关闭气室A与气 室B的通路，同时打开气室B的放 气通路，将气室B的进气通路内 的气源放掉。
调压阀的工作性能与调压弹簧 有很大关系，要选择恰当，刚性 过大或过小都会影响调压阀的灵 敏性。
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钻机的控制系统
直动式、先导式调压阀
单向压力顺序阀
过滤调压阀
安全阀
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钻机的控制系统
直动式调压阀 1—调节手柄； 2、3—调压弹簧； 4—溢流阀口；5—膜片； 6—反馈导管；7—阀杆； 8—进气阀；9—复位弹簧； 10—溢流口；
安全阀也分为直动式和先导式。 结构上分为：活塞式、球阀式、膜片式等。
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钻机的控制系统
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球阀式
膜片式
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钻机的控制系统
工作原理：当系统中压力在规定范围内时，作用在球阀上的压力小于弹
簧力，球阀处于关闭状态；系统压力升高，作用在球阀上的压力大于弹簧力 时，球阀左移，气体从溢流口放出，直到系统压力降至规定压力以下，球阀 在弹簧力的作用下右移并重新关闭。
钻井井控系统简介PPT课件
➢ 示例：（1）FH35-35——即公称通径φ346 (简称35) ， 最大工作压力35Mpa的环形防喷器； （2）2FZ35-70——即公称通径φ346 (简称35) ， 最大工作压力70Mpa的双闸板防喷器。
基本慨况
➢ 常见中深油气井井口防喷器组基本配置由下列几 部分组成： 钻井四通； 双闸板防喷器； 单闸板防喷器； 环形防喷器； 防溢管； 防喷器地面控制装置； 液控管线。
基本慨况
➢ 液压防喷器的最大工作压力与公称通径：
➢ 最大工作压力分为：14Mpa、21Mpa、35Mpa、 70Mpa、105Mpa、140Mpa.
➢ 公称通径分为(括号内为简称)：180mm(18)、 230 mm(23)、280 mm(28)、346 mm(35)、 426 mm(43)、476 mm(48)、528 mm(53)、 540 mm(54)、680 mm(68).
工作原理
➢ 井口防喷器组
➢ 井口防喷器组按工作原理可分为如下三种： 手动关闭/手动打开型； 液压关闭手动锁紧/液压打开型； 液压关闭液压锁紧/液压打开型为例。
➢ 以液压关闭手动锁紧/液压打开型为例： 这是目前应用最为广泛的一种井口防喷器组，它通
过地面控制装置对防喷器进行液动控制，地面控制装置 设置有数个液压油路，可分别或同时控制环形防喷器、 闸板防喷器的一层闸板以及液动平板阀。
➢ ①当双闸板防喷器是两端栽丝时，其组合安装 高度为：7030mm；
➢ ②当双闸板防喷器是上端栽丝下端法兰时，其 组合安装高度为：7360mm。
井口防喷器组安装高度
➢ 常用F35-105防喷器组：
➢ 常规组合：一台FY35-70防溢管(按1.5米高计算)， 一台FH35-70环形防喷器，一台FZ35-105单闸板 防喷器，一台2FZ35-70双闸板防喷器，一台 FS35-105钻井四通。
基本慨况
➢ 常见中深油气井井口防喷器组基本配置由下列几 部分组成： 钻井四通； 双闸板防喷器； 单闸板防喷器； 环形防喷器； 防溢管； 防喷器地面控制装置； 液控管线。
基本慨况
➢ 液压防喷器的最大工作压力与公称通径：
➢ 最大工作压力分为：14Mpa、21Mpa、35Mpa、 70Mpa、105Mpa、140Mpa.
➢ 公称通径分为(括号内为简称)：180mm(18)、 230 mm(23)、280 mm(28)、346 mm(35)、 426 mm(43)、476 mm(48)、528 mm(53)、 540 mm(54)、680 mm(68).
工作原理
➢ 井口防喷器组
➢ 井口防喷器组按工作原理可分为如下三种： 手动关闭/手动打开型； 液压关闭手动锁紧/液压打开型； 液压关闭液压锁紧/液压打开型为例。
➢ 以液压关闭手动锁紧/液压打开型为例： 这是目前应用最为广泛的一种井口防喷器组，它通
过地面控制装置对防喷器进行液动控制，地面控制装置 设置有数个液压油路，可分别或同时控制环形防喷器、 闸板防喷器的一层闸板以及液动平板阀。
➢ ①当双闸板防喷器是两端栽丝时，其组合安装 高度为：7030mm；
➢ ②当双闸板防喷器是上端栽丝下端法兰时，其 组合安装高度为：7360mm。
井口防喷器组安装高度
➢ 常用F35-105防喷器组：
➢ 常规组合：一台FY35-70防溢管(按1.5米高计算)， 一台FH35-70环形防喷器，一台FZ35-105单闸板 防喷器，一台2FZ35-70双闸板防喷器，一台 FS35-105钻井四通。